KWALIFIKACJA ELE2 - STYCZEŃ 2017

PYTANIE NR 21.
Jakiego typu prądnica znajduje się w układzie przedstawionym na rysunku?
Ilustracja przedstawia schemat elektryczny związany z prądnicą synchroniczną prądu przemiennego.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Prądnica synchroniczna prądu przemiennego w typowych układach ma stojan z uzwojeniami fazowymi, a wirnik jest wzbudzany prądem stałym (często przez pierścienie ślizgowe i układ wzbudzenia). Brak komutatora i wytwarzanie napięcia AC w uzwojeniach stojana odróżnia ją od prądnic prądu stałego oraz konstrukcji komutatorowych.

Pełne wyjaśnienie:

Prądnica synchroniczna prądu przemiennego (często nazywana alternatorem) wytwarza napięcie przemienne w uzwojeniach stojana, a pole magnetyczne jest wytwarzane przez wzbudzony wirnik. W schematach/rysunkach rozpoznaje się ją zwykle po tym, że:

  • stojan zawiera uzwojenia, z których wyprowadzane jest napięcie przemienne (często układ trójfazowy),
  • wirnik ma uzwojenie wzbudzenia zasilane prądem stałym (np. z osobnego źródła wzbudzenia lub wzbudnicy),
  • nie występuje komutator typowy dla prądnic prądu stałego.

Odpowiedź "Synchroniczna prądu przemiennego." pasuje do układu, w którym napięcie wyjściowe jest AC i jest powiązane z prędkością obrotową wirnika (warunek synchronizmu).

"Obcowzbudna prądu stałego." dotyczy prądnicy DC, która wymaga komutatora do prostowania napięcia indukowanego w wirniku; w typowej prądnicy DC na rysunku spodziewa się elementów komutatora i szczotek oraz wyjścia DC.

"Unipolarna prądu stałego." opisuje szczególną, rzadziej spotykaną konstrukcję (homopolarną), zwykle nieprzedstawianą w standardowych schematach egzaminacyjnych; jej zasada działania i wyprowadzenia prądu są inne niż w klasycznych prądnicach synchronicznych.

"Komutatorowa prądu przemiennego." jest wewnętrznie myląca: komutator kojarzy się z maszynami, w których dokonuje się mechanicznej komutacji (typowo w maszynach DC). Jeżeli na rysunku brak komutatora, ta odpowiedź odpada; ponadto prądnice AC nie wymagają komutatora do uzyskania napięcia przemiennego.

Wskazówka egzaminacyjna: najpierw sprawdź, czy na rysunku widać komutator (DC), czy pierścienie ślizgowe/układ wzbudzenia (często alternator), oraz gdzie są wyprowadzenia napięcia (stojan vs wirnik).

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Prądnica synchroniczna to maszyna elektryczna wytwarzająca napięcie przemienne, w której wirnik wytwarza pole magnetyczne, a napięcie indukuje się w uzwojeniach stojana. Pracuje z prędkością związaną z częstotliwością i liczbą biegunów, dlatego nazywa się ją "synchroniczną".
Najczęściej po obecności komutatora i szczotek oraz po wyjściu oznaczonym jako napięcie/prąd stały. W prądnicy DC prostowanie zachodzi mechanicznie na komutatorze, więc na rysunkach zwykle widać charakterystyczny element komutacji, którego nie ma w alternatorach.
Ponieważ zmienne w czasie (względem uzwojeń stojana) pole magnetyczne wirnika indukuje w uzwojeniach stojana napięcie o przebiegu przemiennym. Nie potrzeba komutatora do uzyskania AC — napięcie przemienne powstaje naturalnie w uzwojeniach, gdy pole magnetyczne "obraca się" względem przewodników.
Typowo występuje uzwojenie wzbudzenia na wirniku zasilane prądem stałym oraz układ doprowadzenia tego prądu (np. pierścienie ślizgowe i szczotki lub wzbudzenie bezszczotkowe). W schematach warto szukać toru zasilania wzbudzenia oddzielonego od toru napięcia wyjściowego.
W praktyce szkolnej i serwisowej słowo "alternator" bardzo często oznacza prądnicę synchroniczną prądu przemiennego (generator AC). Różnice mogą dotyczyć szczegółów wykonania (np. sposób wzbudzenia), ale idea jest ta sama: AC powstaje w uzwojeniach stojana, a wirnik zapewnia pole magnetyczne.
Najczęstsze błędy to: mylenie pierścieni ślizgowych z komutatorem, automatyczne kojarzenie "prądnicy" z prądem stałym, pomijanie informacji o wzbudzeniu oraz wybór odpowiedzi na podstawie pojedynczego detalu bez sprawdzenia, gdzie jest wyjście napięcia i jakie są elementy pośrednie.
Najczęściej w agregatach prądotwórczych, generatorach w elektrowniach oraz w układach, gdzie potrzebne jest stabilne napięcie przemienne. Elektromechanik spotyka ją podczas montażu, przeglądów, pomiarów i diagnozy układu wzbudzenia oraz przy kontroli połączeń stojana.
Komutator realizuje mechaniczną komutację, czyli "prostowanie" napięcia indukowanego w uzwojeniu wirnika tak, aby na zaciskach otrzymać prąd stały. W generatorach AC komutator nie jest potrzebny do wytworzenia napięcia przemiennego, dlatego jego obecność na rysunku zwykle kieruje w stronę maszyn DC.
Wskazówkami są trzy jednakowe uzwojenia stojana, wyprowadzenia oznaczone jako trzy fazy lub typowy układ połączeń (gwiazda/trójkąt) oraz symbole sugerujące napięcie przemienne. W zadaniach egzaminacyjnych często chodzi o rozpoznanie, że wyjście jest AC i pochodzi ze stojana.
Ćwicz na zestawach rysunków: najpierw identyfikuj komutator vs pierścienie ślizgowe, potem ustal, gdzie jest uzwojenie twornika (stojan czy wirnik) i gdzie jest wyjście mocy. Dobrą metodą jest robienie krótkiej listy cech rozpoznawczych dla: DC, synchronicznej i asynchronicznej.
info

Około 51% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. trudne

Specjaliści zwracają uwagę: "Prądnica synchroniczna prądu przemiennego w typowych układach ma stojan z uzwojeniami fazowymi, a wirnik jest wzbudzany prądem stałym (często przez pierścienie ślizgowe i układ wzbudzenia)."

Materiały:

  • Podręczniki zawodowe z działu "Maszyny elektryczne" (rozdziały: prądnice synchroniczne i komutatorowe)
  • Skrypty szkolne z elektromechaniki: budowa i zasada działania alternatora
  • Karty katalogowe producentów prądnic/alternatorów (opis budowy: stojan, wirnik, wzbudzenie)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego