KWALIFIKACJA ELM3 - STYCZEŃ 2013

PYTANIE NR 12.
Silnik liniowy zamienia
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Silnik liniowy jest maszyną elektryczną, której zadaniem jest wytworzenie siły i ruchu mechanicznego z energii elektrycznej.
Nie jest prądnicą (ta działa odwrotnie), ani przekładnią zmieniającą rodzaj ruchu (obrotowy↔liniowy) bez zmiany rodzaju energii wejściowej.

Pełne wyjaśnienie:

Silnik liniowy należy do napędów elektrycznych (aktuatorów), czyli elementów wykonawczych w układach mechatronicznych. Jego podstawową funkcją jest przemiana energii elektrycznej w energię mechaniczną. W odróżnieniu od klasycznego silnika obrotowego, efektem mechanicznym jest bezpośrednio siła i przemieszczenie liniowe, ale kierunek przemiany energii pozostaje taki sam: zasilanie elektryczne → praca mechaniczna.

Odpowiedź "energię mechaniczną na energię elektryczną" opisuje działanie prądnicy (generatora), a nie silnika. To częsta pułapka, bo obie maszyny mogą być konstrukcyjnie podobne, jednak różnią się kierunkiem przepływu energii i rolą w układzie.

Odpowiedzi "ruch obrotowy na ruch liniowy" oraz "ruch liniowy na ruch obrotowy" dotyczą przede wszystkim mechanicznych mechanizmów konwersji ruchu (np. śruba–nakrętka, przekładnie, listwa zębata), które mogą zmieniać rodzaj ruchu, ale same w sobie nie muszą zamieniać energii elektrycznej na mechaniczną. W typowych osiach pozycjonujących często spotyka się układ: silnik obrotowy + mechanizm (śruba/pasek), gdzie mechanizm odpowiada za obrotowy↔liniowy. W silniku liniowym ta część może być zrealizowana bezpośrednio elektromagnetycznie, lecz nadal jest to silnik, więc kluczowe jest źródło energii wejściowej i jej przemiana.

Wskazówka egzaminacyjna: gdy w odpowiedziach pojawia się para "silnik vs prądnica", rozstrzygaj po kierunku: silnik daje ruch/siłę z elektryczności, a prądnica daje elektryczność z ruchu. Gdy pojawia się para "obrotowy↔liniowy", często chodzi o mechanikę przekształcania ruchu, a nie o maszynę elektryczną.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Silnik liniowy to silnik elektryczny, w którym element "wirujący" jest jakby rozwinięty w linię, więc zamiast momentu obrotowego wytwarza bezpośrednio siłę i ruch liniowy. Różnica dotyczy postaci ruchu wyjściowego, a nie kierunku przemiany energii: nadal jest to elektryczna → mechaniczna.
Bo jest elementem wykonawczym (napędem) zasilanym prądem. Pole elektromagnetyczne wytwarza siłę działającą na część ruchomą, co powoduje przemieszczenie i wykonanie pracy. Gdyby zamieniał mechaniczną na elektryczną, pełniłby rolę generatora, czyli prądnicy.
W pewnych układach energia może przepływać w obie strony (np. hamowanie odzyskowe w napędach), ale w klasycznej definicji "silnik" oznacza pracę w trybie napędowym: pobiera energię elektryczną i oddaje mechaniczną. Na egzaminie zwykle rozróżnia się silnik (E→M) i prądnicę (M→E).
Taka odpowiedź pasuje do mechanizmów przekształcania ruchu, np. śruby tocznej, przekładni zębatkowej czy mechanizmu korbowego. Te elementy zmieniają rodzaj ruchu, ale nie muszą zamieniać energii elektrycznej na mechaniczną same z siebie. Silnik liniowy wytwarza ruch bezpośrednio z energii elektrycznej.
Sprawdź kierunek przemiany energii w treści odpowiedzi. Jeśli jest "elektryczna → mechaniczna", to opis silnika. Jeśli "mechaniczna → elektryczna", to opis prądnicy (generatora). To najprostsza reguła, która działa w wielu zadaniach z napędów i maszyn elektrycznych.
Stosuje się je tam, gdzie potrzebny jest szybki, precyzyjny ruch w osi: stoły pozycjonujące, osie w automatyce, manipulatory, transportery, a także wybrane maszyny produkcyjne. Zaletą jest brak przekładni zmieniającej obroty na przesuw, co może poprawiać dynamikę i dokładność pozycjonowania.
Bo wiele osi liniowych faktycznie działa tak, że silnik obrotowy napędza śrubę lub pasek, a mechanika zamienia obroty na przesuw. Jednak w takim układzie zamiana energii (elektryczna → mechaniczna) zachodzi w silniku, a zamiana rodzaju ruchu zachodzi w mechanizmie. Silnik liniowy nie jest samą "przekładnią ruchu".
Gdy liczy się wysoka dynamika, duże przyspieszenia, brak luzów przekładniowych oraz uproszczenie mechaniki napędu. Wadą może być większa złożoność sterowania i wymagania montażowe (prowadnice, chłodzenie, ekranowanie). Dobór zależy od masy, skoku, siły i dokładności układu.
Najczęściej myli się silnik z prądnicą (odwrócony kierunek przemiany energii) oraz miesza pojęcia "zamiana energii" i "zamiana rodzaju ruchu". Uczniowie wybierają odpowiedź z hasłem "liniowy", bo kojarzy się z ruchem prostoliniowym, choć pytanie dotyczy energii, a nie geometrii ruchu.
Opanuj podstawowe definicje: silnik, prądnica, aktuator, przekładnia, mechanizmy ruchu. Ćwicz analizę "wejście–wyjście": co jest energią zasilania, a co efektem na wyjściu (siła, moment, prędkość, przemieszczenie). Pomaga też rysowanie prostego schematu przepływu energii.
info

Około 57% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. średnie

Źródła:

  • Wikipedia (pl): "Silnik elektryczny" – https://pl.wikipedia.org/wiki/Silnik_elektryczny (dostęp: 2026-03-01)
  • Wikipedia (pl): "Silnik liniowy" – https://pl.wikipedia.org/wiki/Silnik_liniowy (dostęp: 2026-03-01)
  • Wikipedia (pl): "Prądnica" – https://pl.wikipedia.org/wiki/Pr%C4%85dnica (dostęp: 2026-03-01)

Materiały:

  • Podręczniki i skrypty do elektrotechniki/maszyn elektrycznych (działy o silnikach i prądnicach)
  • Materiały dydaktyczne z mechatroniki o aktuatorach i napędach liniowych
  • Dokumentacje producentów napędów liniowych (opisy zasady działania i parametrów)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego