KWALIFIKACJA ELE5 - CZERWIEC 2016

PYTANIE NR 12.
Przy wymianie uszkodzonych rezystorów regulacyjnych Rfr i Rar silnika szeregowego, którego schemat zamieszczono na rysunku, nie można dopuścić do
Ilustracja przedstawia schemat elektryczny związany z wymianą rezystorów regulacyjnych w silniku szeregowym.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
W silniku szeregowym uzwojenie wzbudzenia jest w szeregu z twornikiem i decyduje o strumieniu magnetycznym.
Zwarcie uzwojenia wzbudzenia silnie osłabia strumień, co może spowodować niekontrolowany wzrost prędkości (rozbieganie) i uszkodzenia mechaniczne. Pozostałe usterki zwykle powodują spadek momentu lub zatrzymanie.

Pełne wyjaśnienie:

W silniku prądu stałego szeregowym uzwojenie wzbudzenia i uzwojenie twornika są połączone w szereg, więc przez oba płynie ten sam prąd. Strumień magnetyczny wytwarzany przez wzbudzenie ma kluczowy wpływ na prędkość: gdy strumień maleje, silnik ma tendencję do zwiększania prędkości, aby wytworzyć wymaganą siłę przeciwelektromotoryczną.

Dlatego szczególnie niebezpieczne jest zwarcie uzwojenia wzbudzenia. Zwarcie zmniejsza liczbę czynnych zwojów (a więc osłabia wzbudzenie), co może doprowadzić do gwałtownego wzrostu prędkości przy małym obciążeniu. Taki stan bywa określany jako rozbieganie silnika i grozi uszkodzeniem łożysk, komutatora, wirujących części napędu oraz elementów mechanicznych maszyny napędzanej.

Pozostałe odpowiedzi są mniej trafne jako "tego nie można dopuścić" w kontekście typowego ryzyka eksploatacyjnego:

  • Zwarcie uzwojenia twornika powoduje bardzo duży prąd i szybkie nagrzewanie, zwykle zadziałanie zabezpieczeń lub unieruchomienie napędu. Jest groźne, ale nie jest charakterystycznym mechanizmem prowadzącym do rozbiegania wynikającego z utraty strumienia.
  • Przerwanie uzwojenia twornika najczęściej przerywa obwód prądowy i skutkuje brakiem momentu oraz zatrzymaniem pracy.
  • Przerwanie uzwojenia wzbudzenia w silniku szeregowym także zwykle przerywa obwód i zatrzymuje silnik, bo prąd nie popłynie przez szeregowy łańcuch.

Przy wymianie rezystorów regulacyjnych/rozruchowych należy więc zwracać szczególną uwagę, aby nie dopuścić do obejścia (zwarcia) elementów odpowiedzialnych za prawidłowy prąd i strumień wzbudzenia oraz po naprawie wykonać kontrolę połączeń i pomiary ciągłości uzwojeń.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Silnik szeregowy DC to silnik, w którym uzwojenie wzbudzenia jest połączone szeregowo z uzwojeniem twornika, więc płynie przez nie ten sam prąd. Daje duży moment rozruchowy, ale wymaga ostrożności, bo przy osłabieniu wzbudzenia może nadmiernie zwiększać prędkość.
Zwarcie uzwojenia wzbudzenia zmniejsza liczbę czynnych zwojów i osłabia strumień magnetyczny. W silniku szeregowym osłabienie strumienia może wywołać niekontrolowany wzrost prędkości (rozbieganie), co grozi uszkodzeniem mechanicznym silnika i napędu.
W połączeniu szeregowym przerwa w uzwojeniu wzbudzenia zwykle przerywa cały obwód prądowy, więc prąd nie popłynie także przez twornik. W praktyce silnik traci moment i zatrzymuje się albo nie ruszy. To awaria, ale typowo nie prowadzi do rozbiegania.
Przerwa w uzwojeniu daje bardzo dużą rezystancję (brak ciągłości) w pomiarze omomierzem. Zwarcie zwojowe lub obejście fragmentu uzwojenia często objawia się zaniżoną rezystancją i nietypowo dużym prądem w pracy. Interpretację zawsze łączy się z oględzinami i objawami.
Typowe objawy to gwałtowny wzrost obrotów przy małym obciążeniu, wyraźny hałas, drgania oraz ryzyko iskrzenia na komutatorze. Może też wystąpić szybkie nagrzewanie i uszkodzenia mechaniczne. W praktyce należy natychmiast odłączyć zasilanie i szukać przyczyny osłabienia wzbudzenia.
Nie zawsze. Zwarcie twornika często daje bardzo duży prąd i szybkie nagrzewanie, więc jest groźne elektrycznie. Jednak zwarcie wzbudzenia w silniku szeregowym jest szczególnie podstępne, bo może wywołać nadmierną prędkość i zniszczenia mechaniczne nawet zanim zadziałają typowe zabezpieczenia prądowe.
Najczęściej są to pomyłki w kolejności podłączeń przewodów, połączenie zacisków "na skróty", pozostawienie mostka, nieprawidłowe wpięcie rezystora regulacyjnego lub zwarcie przez narzędzie/odcinek przewodu. Pomaga oznaczanie przewodów, kontrola schematu i test ciągłości przed uruchomieniem.
Rezystory w obwodzie silnika DC stosuje się m.in. do ograniczania prądu rozruchowego, regulacji prędkości lub momentu (zależnie od układu) oraz do łagodzenia warunków pracy. Ich uszkodzenie lub błędne podłączenie może istotnie zmienić prąd i strumień, dlatego wymiana wymaga kontroli połączeń.
Po odłączeniu zasilania wykonuje się oględziny, weryfikację zacisków zgodnie ze schematem oraz pomiary: ciągłości uzwojeń, rezystancji w torze prądowym i ewentualnie izolacji. Pierwsze uruchomienie warto wykonać z ograniczeniem prądu i obserwacją prędkości, hałasu oraz iskrzenia komutatora.
Podobne są pytania o skutki przerwy/zwarcia w uzwojeniach silników (twornika, wzbudzenia), o zasady doboru i rolę oporników rozruchowych, o objawy nadmiernej prędkości oraz o diagnostykę napędów DC. Warto ćwiczyć też rozróżnianie silnika szeregowego od bocznikowego.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 62% zdających egzamin. średnie

W praktyce zawodowej kluczowe jest to, że pozostałe usterki zwykle powodują spadek momentu lub zatrzymanie.

Materiały:

  • Podręczniki i skrypty z działu: maszyny elektryczne (silniki prądu stałego)
  • Instrukcje eksploatacji/DTR napędów DC z obwodami rozruchu i regulacji
  • Materiały szkolne dotyczące diagnostyki zwarć i przerw uzwojeń (pomiary omomierzem, próby izolacji)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego