KWALIFIKACJA ELM6 - STYCZEŃ 2023

PYTANIE NR 26.
Na podstawie danych znamionowych prądnicy tachometrycznej określ, jaką wartość napięcia będzie wskazywał woltomierz na wyjściu prądnicy, jeżeli wirnik obraca się z prędkością 4800 obr/min.
Ilustracja przedstawia tabliczkę znamionową prądnicy tachometrycznej o oznaczeniu PZTK 51-18.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Napięcie tachoprądnicy jest w przybliżeniu proporcjonalne do prędkości obrotowej.
Aby wyznaczyć wskazanie woltomierza dla 4800 obr/min, należy odczytać z danych znamionowych napięcie odniesienia i odpowiadającą mu prędkość, wyznaczyć stałą (V na obr/min) i przeliczyć napięcie dla 4800 obr/min. Wynik daje 60 V.

Pełne wyjaśnienie:

Prądnica tachometryczna (tachoprądnica) służy do wytwarzania napięcia będącego sygnałem pomiarowym prędkości obrotowej. W typowym zakresie pracy obowiązuje zależność liniowa: napięcie wyjściowe rośnie proporcjonalnie do prędkości wirnika.

Dlatego obliczenia wykonuje się metodą proporcji:

  • z danych znamionowych odczytujesz parę wartości: Un (napięcie odniesienia) oraz nn (prędkość odniesienia),
  • wyznaczasz stałą tachometryczną k (czyli "ile woltów przypada na jednostkę prędkości"), np. k = Un/nn,
  • liczysz napięcie dla danej prędkości: U = k · n, gdzie n = 4800 obr/min.

Po podstawieniu wartości z tabliczki znamionowej oraz n = 4800 obr/min otrzymuje się 60 V, więc taki odczyt powinien pokazać woltomierz na wyjściu prądnicy.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są nieprawidłowe?

  • 18 V – to typowy skutek błędnej proporcji (np. użycia niewłaściwego stosunku prędkości albo niepoprawnego przeliczenia stałej k).
  • 5 V – najczęściej wynika z pomylenia skali (np. interpretacji danych w innych jednostkach lub przyjęcia zbyt małej stałej tachometrycznej).
  • 12,5 V – to częsty błąd "zakotwiczenia": przepisanie wartości z danych znamionowych bez przeliczenia jej do prędkości 4800 obr/min.

Wskazówka egzaminacyjna: zawsze najpierw ustal, jaka para wartości (U i n) jest podana jako znamionowa, a dopiero potem twórz proporcję. Zapis w postaci k = U/n pomaga uniknąć odwrócenia zależności.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Prądnica tachometryczna (tachoprądnica) to prądnica używana jako czujnik prędkości obrotowej. Wytwarza napięcie na wyjściu, którego wartość (w typowym zakresie) jest proporcjonalna do prędkości wirnika, dzięki czemu może służyć jako sprzężenie zwrotne w regulacji napędu.
Najpierw odczytaj z danych znamionowych parę wartości: napięcie odniesienia Un i odpowiadającą mu prędkość nn. Wyznacz stałą k = Un/nn, a potem policz U = k · n dla zadanej prędkości. To typowe zadanie na proporcję.
W uproszczeniu im szybciej obraca się wirnik, tym szybciej zmienia się strumień magnetyczny "widziany" przez uzwojenie, co zwiększa siłę elektromotoryczną. W praktyce producenci podają charakterystykę jako stałą tachometryczną (np. V na 1000 obr/min), co odzwierciedla tę zależność.
Potrzebujesz wartości napięcia odniesienia oraz prędkości, dla której to napięcie obowiązuje (np. "U = … V przy n = … obr/min"). Z tych dwóch liczb wyznaczasz stałą przeliczeniową. Bez informacji o prędkości odniesienia nie da się wykonać poprawnego przeskalowania.
W wielu zadaniach egzaminacyjnych przyjmuje się liniowość w zakresie pracy. W rzeczywistych układach mogą pojawić się odchyłki (np. spadki na szczotkach, tolerancje, obciążenie wyjścia), ale do obliczeń szkolnych stosuje się model proporcjonalny, zgodny z danymi katalogowymi producenta.
Najczęściej: (1) przepisanie napięcia znamionowego bez przeliczenia do nowej prędkości, (2) odwrócenie proporcji (dzielenie zamiast mnożenia lub odwrotnie), (3) pomylenie jednostek prędkości, (4) nieuwzględnienie, że potrzebna jest para U–n, a nie samo U.
Porównaj prędkość zadaną z prędkością odniesienia: jeśli n jest większe, napięcie powinno być większe (przy liniowości). Możesz też oszacować rząd wielkości: gdy prędkość rośnie kilka razy, napięcie również powinno wzrosnąć kilka razy. Wynik skrajnie mały lub zbyt duży to sygnał błędu proporcji.
Tak, w praktyce obciążenie może powodować spadek napięcia na rezystancjach wewnętrznych. Jednak w typowych zadaniach egzaminacyjnych zakłada się pomiar woltomierzem o dużej rezystancji wejściowej, więc wpływ obciążenia jest pomijany, a napięcie liczy się z danych znamionowych i proporcji.
Tachoprądnice spotyka się w starszych lub prostszych układach regulacji prędkości, gdzie potrzebny jest analogowy sygnał napięciowy proporcjonalny do prędkości. Enkoder daje sygnał impulsowy/cyfrowy i często większą dokładność, ale wymaga innej elektroniki pomiarowej i przetwarzania.
Ćwicz schemat: odczyt danych → stała przeliczeniowa → proporcja → kontrola sensu wyniku. Warto robić krótkie notatki: k = U/n oraz jednostki. Pomaga też powtarzanie typowych przeliczeń dla obr/min i uważne czytanie, dla jakiej prędkości podano napięcie odniesienia.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 54% zdających egzamin. trudne

Źródła:

  • https://pl.wikipedia.org/wiki/Pr%C4%85dnica_tachometryczna - dostęp 2026-02-18

Materiały:

  • Podręczniki z podstaw maszyn elektrycznych (dział: prądnice prądu stałego i tachoprądnice)
  • Materiały producentów dotyczące tachoprądnic (karty katalogowe i opisy zasady działania)
  • Zadania rachunkowe z proporcjonalności liniowej i przeliczeń sygnałów pomiarowych

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego