KWALIFIKACJA ELE2 - CZERWIEC 2014

PYTANIE NR 21.
Na rysunku przedstawiono schemat układu pracy silnika obcowzbudnego prądu stałego zasilanego przez prostownik sterowany. Jaki będzie skutek wyłączenia stycznika S2 i załączenia stycznika S1 w tym układzie?
Ilustracja przedstawia schemat układu elektrycznego związanego z pracą silnika obcowzbudnego prądu stałego, który jest
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
W silniku obcowzbudnym DC kierunek momentu (a więc i obrotów) zależy od zwrotu strumienia wzbudzenia i prądu twornika. Przełączenie styczników S2→S1 w typowym układzie rewersu zmienia polaryzację jednego z obwodów (najczęściej twornika), co odwraca kierunek obrotów. Pozostałe odpowiedzi opisują skutki regulacji/awarii, a nie rewers.

Pełne wyjaśnienie:

Silnik prądu stałego obcowzbudny ma oddzielny obwód wzbudzenia oraz obwód twornika. W uproszczeniu można przyjąć zależność: moment elektromagnetyczny jest proporcjonalny do iloczynu strumienia wzbudzenia i prądu twornika. To oznacza, że odwrócenie zwrotu jednego z tych czynników (prądu twornika albo strumienia wzbudzenia) odwraca zwrot momentu, a w konsekwencji zmienia kierunek obrotów wirnika.

W praktyce rewers w napędach DC realizuje się przez przełączanie stycznikami połączeń tak, aby po przełączeniu zmienić polaryzację zasilania (najczęściej) twornika, przy pozostawieniu tego samego kierunku wzbudzenia. Dlatego odpowiedź "Zmieni się kierunek obrotów wirnika w silniku na przeciwny." jest zgodna z typową funkcją zestawu styczników rewersyjnych.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi nie pasują:

  • "Zwiększy się prędkość obrotowa i nastąpi przejście na pracę hamulcową." – wzrost prędkości wynikałby raczej ze zwiększenia napięcia twornika lub osłabienia wzbudzenia. Przejście na pracę hamulcową wymaga spełnienia warunków hamowania (np. odpowiedniej konfiguracji obwodu twornika i źródła/rezystora), a samo przełączenie rewersu nie musi oznaczać hamowania.
  • "Zadziała zabezpieczenie zwarciowe zainstalowane w obwodzie zasilania." – to byłoby typowe przy błędnym, kolizyjnym przełączeniu (np. jednoczesnym zwarciu gałęzi). W poprawnie zaprojektowanym układzie stycznikowym stosuje się blokady elektryczne/mechaniczne, aby przełączenie nie tworzyło zwarcia.
  • "Zmniejszy się prędkość obrotowa do połowy prędkości początkowej." – taka "połowa" sugeruje prostą zmianę napięcia lub parametrów regulacji, ale nie jest ogólną, deterministyczną konsekwencją przełączenia styczników rewersu. Prędkość zależy od obciążenia, napięcia twornika i strumienia wzbudzenia, więc nie ma podstaw do stałego ułamka.

Wskazówka egzaminacyjna: gdy w odpowiedziach pojawia się "zmiana kierunku obrotów", sprawdź w schemacie, czy przełączane są przewody twornika lub wzbudzenia. Jeśli odwracany jest tylko jeden z tych obwodów – jest to klasyczny rewers silnika DC.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
To silnik DC, w którym uzwojenie wzbudzenia jest zasilane z oddzielnego źródła niż twornik. Dzięki temu strumień wzbudzenia można utrzymywać stały lub regulować niezależnie od prądu twornika, co ułatwia sterowanie momentem i prędkością.
Kierunek obrotów zmienia się przez odwrócenie kierunku prądu w jednym z obwodów: albo w tworniku, albo we wzbudzeniu. Nie wolno odwracać jednocześnie obu, bo wtedy zwrot momentu może pozostać taki sam.
Styczniki w układach rewersu przełączają połączenia tak, by zmienić polaryzację zasilania (zwykle twornika). To zmienia zwrot prądu w przewodnikach twornika w polu wzbudzenia, więc zmienia się zwrot siły elektromagnetycznej i momentu.
Prostownik sterowany umożliwia regulację napięcia stałego na wyjściu (np. przez zmianę kąta sterowania elementów mocy). W napędach DC służy głównie do płynnej regulacji prędkości i momentu, a nie sam w sobie do rewersu.
Nie. Zmiana kierunku może wymagać krótkiego wyhamowania, ale hamowanie zależy od konfiguracji układu (np. hamowanie dynamiczne na rezystorze, odzyskowe do źródła). Sam fakt przełączenia stycznika nie przesądza o trybie hamowania.
Najczęściej myli się regulację prędkości (prostownik sterowany) z odwróceniem biegunowości (styczniki). Drugi błąd to dopatrywanie się zwarcia bez sprawdzenia blokad i torów prądowych na schemacie.
W praktyce częściej przełącza się twornik, bo wzbudzenie może pozostać stabilne. Przełączanie wzbudzenia też jest możliwe, ale bywa mniej wygodne zależnie od konstrukcji i wymagań sterowania oraz zastosowanych zabezpieczeń.
Szukaj dwóch styczników, które realizują skrzyżowanie przewodów (zamianę biegunów) w jednym obwodzie oraz mają blokadę wzajemną. Jeśli po przełączeniu "plus" i "minus" na tworniku zamieniają się miejscami, to jest rewers.
Bo prędkość silnika DC nie zmienia się o stały ułamek "z definicji" po przełączeniu styczników. Zależy od napięcia twornika, strumienia wzbudzenia i obciążenia. Liczby typu 1/2 często są dystraktorami bez podstawy w modelu pracy.
Ćwicz czytanie schematów: rozdziel obwód mocy i sterowania, zaznacz, co przełącza każdy stycznik oraz jaki jest kierunek prądu. Dobrze działa metoda "przed/po przełączeniu" z krótkim opisem toru prądowego.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 56% zdających egzamin. średnie

Według specjalistów z branży: "W silniku obcowzbudnym DC kierunek momentu (a więc i obrotów) zależy od zwrotu strumienia wzbudzenia i prądu twornika."

Źródła:

  • https://pl.wikipedia.org/wiki/Silnik_pr%C4%85du_sta%C5%82ego - dostęp 2026-02-28
  • https://pl.wikipedia.org/wiki/Prostownik - dostęp 2026-02-28
  • https://pl.wikipedia.org/wiki/Stycznik - dostęp 2026-02-28

Materiały:

  • Podręczniki i skrypty z maszyn elektrycznych (dział: silniki prądu stałego, zmiana kierunku obrotów)
  • Materiały dydaktyczne z układów energoelektronicznych (prostowniki sterowane, sterowanie napięciem DC)
  • Instrukcje/DTR przemysłowych napędów DC oraz schematy połączeń stycznikowych (sekcje: rewersowanie, zabezpieczenia)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego