KWALIFIKACJA ELE2 - PAŹDZIERNIK 2016

PYTANIE NR 5.
Która grupa danych dotyczy prądnicy synchronicznej z biegunami utajonymi?
Ilustracja przedstawia tabelę z czterema kolumnami oznaczonymi literami A, B, C i D.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Prądnica synchroniczna z biegunami utajonymi (wirnik cylindryczny) jest opisywana typowo danymi pracy i wzbudzenia: prądem, napięciem, częstotliwością, prądem wzbudzenia oraz prędkością obrotową. Taki zestaw odpowiada parametrom znamionowym i eksploatacyjnym charakterystycznym dla maszyn synchronicznych z wzbudzeniem DC.

Pełne wyjaśnienie:

Prądnica synchroniczna z biegunami utajonymi ma zwykle wirnik cylindryczny (gładki), w którym uzwojenie wzbudzenia jest "schowane" w żłobkach wirnika. Taka konstrukcja jest typowa m.in. dla turboalternatorów napędzanych turbiną, gdzie liczą się duża wytrzymałość mechaniczna i praca przy wysokich prędkościach.

Z tego powodu w praktyce opisuje się ją przede wszystkim danymi elektrycznymi i ruchowymi związanymi z pracą synchroniczną i wzbudzeniem:

  • napięcie i prąd (wartości znamionowe wyjścia prądnicy),
  • częstotliwość (wynikająca z pracy synchronicznej z siecią/układem),
  • prędkość obrotowa (związana z częstotliwością i liczbą biegunów),
  • prąd wzbudzenia (parametr układu wzbudzenia wpływający na napięcie i moc bierną).

Dlatego poprawny jest zestaw: prąd, napięcie, częstotliwość, prąd wzbudzenia, prędkość obrotowa.

Pozostałe, błędne grupy danych zwykle wynikają z typowych pomyłek:

  • Podawanie danych stricte konstrukcyjnych (np. związanych z biegunami jawnymi, geometrią wirnika, "liczbą biegunów" jako główną cechą) nie odpowiada temu, jak standardowo opisuje się pracę prądnicy w zadaniach eksploatacyjnych.
  • Mieszanie parametrów obwodu stojana z parametrami mechaniki lub transformatorów (np. przekładnia, napięcia po stronie pierwotnej/wtórnej) jest nieadekwatne do maszyny synchronicznej.
  • Pomijanie prądu wzbudzenia prowadzi do błędnego obrazu maszyny synchronicznej, bo wzbudzenie jest kluczowe dla regulacji napięcia i charakteru pracy.

Wskazówka egzaminacyjna: jeśli w pytaniu pojawia się prądnica synchroniczna, szukaj zestawu, który obejmuje U, I, f oraz element charakterystyczny dla synchronicznej maszyny wzbudzanej prądem stałym, czyli prąd wzbudzenia (i często także prędkość).

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Bieguny utajone to cecha wirnika cylindrycznego, w którym uzwojenie wzbudzenia jest umieszczone w żłobkach i nie tworzy wystających biegunów jak w wirniku jawnobiegunowym. Taka konstrukcja dobrze znosi wysokie prędkości obrotowe i jest typowa dla turboalternatorów.
Najczęściej spotkasz: napięcie, prąd, częstotliwość oraz parametry związane z wzbudzeniem i ruchem, czyli prąd wzbudzenia oraz prędkość obrotową (lub informację pozwalającą ją wyznaczyć). To zestaw użyteczny w eksploatacji i ocenie pracy prądnicy.
Prąd wzbudzenia zasila uzwojenie wirnika prądem stałym i wytwarza pole magnetyczne. Zmiany wzbudzenia wpływają na napięcie na zaciskach oraz na wymianę mocy biernej z siecią. Bez tego parametru trudno ocenić poprawność regulacji i pracy układu wzbudzenia.
Wirnik cylindryczny (bieguny utajone) ma gładką powierzchnię i uzwojenie w żłobkach; jest przeznaczony do wyższych prędkości. Wirnik jawnobiegunowy ma wyraźnie wystające bieguny i zwykle pracuje przy niższych prędkościach (często większa liczba biegunów).
Stosuje się ją tam, gdzie wymagana jest praca przy dużych prędkościach obrotowych i wysoka wytrzymałość mechaniczna wirnika, np. w zespołach prądotwórczych napędzanych turbiną. W praktyce serwisowej oznacza to inne typowe uszkodzenia i inne procedury kontroli.
Częstotliwość napięcia generowanego jest związana z prędkością synchroniczną i liczbą biegunów. W zadaniach egzaminacyjnych często sprawdza się, czy umiesz powiązać f z n oraz rozumiesz, że prądnica synchroniczna utrzymuje prędkość zgodną z warunkami synchronizmu.
Tak, podobne wielkości pojawiają się także przy silniku synchronicznym, bo oba urządzenia są maszynami synchronicznymi. Różnica dotyczy roli energii (generator oddaje moc, silnik ją pobiera), ale parametry typu napięcie, prąd, częstotliwość, prędkość i wzbudzenie nadal są kluczowe.
Najczęstsze błędy to mylenie "utajonych" z "jawnymi" biegunami oraz wybieranie zestawów danych, które brzmią konstrukcyjnie, ale nie opisują typowych parametrów pracy (U, I, f, n, wzbudzenie). Pomaga skojarzenie: utajone bieguny = wirnik cylindryczny = praca i wzbudzenie.
Ucz się przez porównania: wirnik cylindryczny vs jawnobiegunowy (budowa, prędkość, zastosowania) i powiąż je z typowymi danymi na tabliczce znamionowej. Dodatkowo przećwicz zadania, w których łączysz częstotliwość z prędkością synchroniczną i rolą wzbudzenia.
W konserwacji kluczowe są parametry pracy (napięcie, prąd, częstotliwość), parametry wzbudzenia (np. prąd/układ wzbudzenia) oraz informacje o prędkości i warunkach chłodzenia. To one pomagają ocenić, czy prądnica pracuje w dopuszczalnym zakresie i czy regulacja jest poprawna.
info

Około 60% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. średnie

Specjaliści zwracają uwagę: "Prądnica synchroniczna z biegunami utajonymi (wirnik cylindryczny) jest opisywana typowo danymi pracy i wzbudzenia: prądem, napięciem, częstotliwością, prądem wzbudzenia oraz prędkością obrotową."

Źródła:

  • https://pl.wikipedia.org/wiki/Pr%C4%85dnica_synchroniczna - dostęp 2026-03-02
  • https://en.wikipedia.org/wiki/Synchronous_generator - accessed 2026-03-02
  • https://en.wikipedia.org/wiki/Salient_pole - accessed 2026-03-02

Materiały:

  • Podręczniki i skrypty z przedmiotu: maszyny elektryczne (część: maszyny synchroniczne)
  • Dokumentacje DTR/tabliczki znamionowe prądnic synchronicznych (przykłady do analizy parametrów)
  • Materiały dydaktyczne o turboalternatorach i wirnikach cylindrycznych

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego