KWALIFIKACJA ELE2 - CZERWIEC 2009

PYTANIE NR 16.
Rozrusznik przedstawiony na rysunku stosowany jest w silnikach prądu stałego do
Ilustracja przedstawia schemat elektryczny rozrusznika stosowanego w silnikach prądu stałego.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Rozrusznik w silniku prądu stałego stosuje się głównie po to, by ograniczyć zbyt duży prąd w chwili rozruchu. Na starcie silnik nie wytwarza jeszcze przeciwnej SEM, więc prąd mógłby gwałtownie wzrosnąć i uszkodzić uzwojenia oraz aparaturę łączeniową.

Pełne wyjaśnienie:

W silniku prądu stałego w chwili rozruchu prędkość obrotowa wynosi prawie zero, więc nie powstaje jeszcze istotna siła elektromotoryczna przeciwna (SEM). To oznacza, że prąd twornika jest ograniczany głównie przez małą rezystancję obwodu elektrycznego, a więc może osiągać bardzo duże wartości. Taki udar prądowy powoduje nagrzewanie uzwojeń, spadki napięcia w sieci zasilającej i przeciążenie elementów łączeniowych.

Dlatego poprawna jest odpowiedź "zmniejszenia prądu rozruchu": rozrusznik (układ rozruchowy) w praktyce realizuje ograniczenie prądu na początku uruchamiania, np. przez dołączenie dodatkowej rezystancji w obwodzie twornika lub przez odpowiednie stopniowanie rozruchu. W miarę wzrostu prędkości rośnie SEM, a prąd naturalnie maleje, więc element ograniczający można stopniowo wyłączać.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są niepoprawne?

  • "zmiany liczby par biegunów" – to jest typowe dla pewnych rozwiązań w silnikach prądu przemiennego (np. zmiana liczby biegunów w celu zmiany prędkości), a nie jest podstawową funkcją rozrusznika w maszynach DC.
  • "zwiększenia prądu rozruchu" – byłoby działaniem niepożądanym, bo zwiększony prąd rozruchu nasila nagrzewanie i może prowadzić do uszkodzeń; celem jest jego ograniczenie.
  • "zmiany kierunku wirowania" – realizuje się zwykle przez zmianę biegunowości (np. uzwojenia wzbudzenia lub twornika) w układzie rewersowania, a nie przez rozrusznik, którego podstawową rolą jest bezpieczne uruchomienie napędu.

Wskazówka egzaminacyjna: jeśli w pytaniu pojawia się rozruch silnika DC, przypomnij sobie zasadę: na starcie brak przeciwnej SEM → prąd może być bardzo duży → potrzebne jest ograniczenie prądu.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Prąd rozruchu to prąd pobierany przez silnik DC w chwili uruchamiania, gdy wirnik stoi lub dopiero zaczyna się obracać. Ponieważ wtedy przeciwna SEM jest bardzo mała, prąd może być wysoki i zależy głównie od napięcia zasilania oraz rezystancji obwodu twornika.
Na początku rozruchu prędkość obrotowa jest bliska zeru, więc nie wytwarza się istotna przeciwna SEM, która normalnie "odejmuje się" od napięcia zasilania. W efekcie na rezystancji twornika odkłada się prawie całe napięcie, co powoduje duży prąd zgodnie z prawem Ohma.
Rozrusznik (układ rozruchowy) służy do ograniczenia nadmiernego prądu w chwili uruchomienia silnika DC. Robi to zwykle przez czasowe zwiększenie rezystancji w obwodzie twornika lub stopniowe załączanie napięcia, aby rozruch był bezpieczny dla uzwojeń i aparatury łączeniowej.
W prawidłowo zaprojektowanym układzie rozrusznik zmniejsza (ogranicza) prąd rozruchu. Zwiększanie prądu byłoby niekorzystne: powodowałoby większe nagrzewanie, spadki napięcia w instalacji i ryzyko uszkodzenia komutatora, szczotek lub uzwojeń.
Zbyt duży prąd rozruchu może prowadzić do przegrzewania uzwojeń, iskrzenia na komutatorze, szybszego zużycia szczotek oraz przeciążenia elementów łączeniowych (styczników, przewodów). Może też powodować chwilowe spadki napięcia w sieci, wpływając na pracę innych urządzeń.
Rozrusznik kojarz z uruchamianiem i ograniczaniem prądu na starcie. Układ zmiany kierunku obrotów (rewers) zmienia polaryzację obwodu wzbudzenia lub twornika, aby odwrócić moment. Jeżeli celem jest "bezpieczny start", to mowa o rozruszniku, nie o rewersie.
Dodatkową rezystancję stosuje się wtedy, gdy przy bezpośrednim załączeniu napięcia prąd rozruchu byłby zbyt duży. Rezystancja jest włączana na początku rozruchu, a następnie stopniowo wyłączana, gdy rośnie prędkość i pojawia się większa przeciwna SEM ograniczająca prąd w sposób naturalny.
Przeciwna SEM (back EMF) to napięcie indukowane w wirującym tworniku, które przeciwdziała napięciu zasilania. Im większa prędkość, tym większa przeciwna SEM i mniejszy prąd. Przy rozruchu przeciwna SEM jest mała, więc prąd byłby duży, dlatego potrzebny jest rozrusznik.
Częsty błąd to mylenie rozrusznika z rewersem (zmianą kierunku) albo z układami zmiany liczby biegunów typowymi dla AC. Drugi błąd to intuicyjne wskazywanie "zwiększenia prądu", bo kojarzy się z "mocniejszym startem", mimo że celem jest ochrona i ograniczenie udaru.
Zapamiętaj łańcuch zależności: start = mała prędkość → mała przeciwna SEM → duży prąd → potrzeba ograniczenia. Ćwicz rozpoznawanie, czy pytanie dotyczy rozruchu, rewersowania czy regulacji prędkości. Pomaga też kojarzenie rozrusznika z ochroną uzwojeń i aparatury.
info

Około 42% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. trudne

Eksperci podkreślają: "Rozrusznik w silniku prądu stałego stosuje się głównie po to, by ograniczyć zbyt duży prąd w chwili rozruchu."

Źródła:

  • https://pl.wikipedia.org/wiki/Silnik_pr%C4%85du_sta%C5%82ego - dostęp 2026-03-02
  • https://en.wikipedia.org/wiki/DC_motor - sekcja o back EMF i prądzie rozruchu, dostęp 2026-03-02
  • https://en.wikipedia.org/wiki/Back_EMF - opis przeciwnej SEM i wpływu na prąd, dostęp 2026-03-02

Materiały:

  • Materiały dydaktyczne o maszynach prądu stałego: rozdział o rozruchu i regulacji prędkości
  • Instrukcje eksploatacji/serwisu napędów DC (sekcja: uruchamianie i zabezpieczenia)
  • Kursy/lekcje z podstaw elektrotechniki: SEM, prawo Ohma, zależność prądu od napięcia i rezystancji

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego