KWALIFIKACJA ELE2 - STYCZEŃ 2014

PYTANIE NR 19.
Silnik połączony jak na schemacie, to silnik prądu stałego
Ilustracja przedstawia schemat elektryczny, który jest częścią egzaminu zawodowego dla elektryków, kwalifikacja EE5.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Silnik szeregowy ma uzwojenie wzbudzenia włączone szeregowo z twornikiem, więc prąd wzbudzenia i twornika jest ten sam. Kierunek obrotów wynika z jednoczesnego zwrotu strumienia pola i prądu w tworniku pokazanych na schemacie; z tego układu otrzymuje się obrót wirnika w prawo.

Pełne wyjaśnienie:

W silniku prądu stałego rozróżnia się m.in. połączenie szeregowe i bocznikowe uzwojenia wzbudzenia. W połączeniu szeregowym uzwojenie wzbudzenia znajduje się w tym samym obwodzie prądowym co twornik, więc ten sam prąd płynie przez wzbudzenie i twornik. W połączeniu bocznikowym uzwojenie wzbudzenia jest dołączone równolegle do zasilania, a prądy w gałęziach są różne.

Rozpoznanie typu połączenia wykonuje się przez prześledzenie toru prądu na schemacie: jeśli prąd zasilania musi przepłynąć kolejno przez uzwojenie wzbudzenia i twornik (brak rozgałęzienia przed uzwojeniem wzbudzenia), jest to układ szeregowy. Taki silnik ma charakterystycznie duży moment rozruchowy, bo strumień wzbudzenia rośnie wraz z prądem.

Kierunek obrotów wirnika wynika z reguły wytwarzania momentu elektromagnetycznego: na przewodniki twornika z prądem działają siły w polu magnetycznym wytworzonym przez wzbudzenie. Jeżeli na schemacie zmienia się zwrot prądu w tworniku albo zwrot strumienia wzbudzenia, to moment (a więc i kierunek obrotów) ulegnie odwróceniu. Jeśli natomiast jednocześnie odwróci się i prąd twornika, i strumień wzbudzenia, kierunek momentu może pozostać taki sam.

Odpowiedź "szeregowy, którego wirnik obraca się w prawo" jest zgodna z układem połączeń oraz z kierunkami oznaczonymi na schemacie. Pozostałe propozycje są błędne z typowych powodów:

  • Wskazanie "bocznikowy …" nie pasuje, gdy schemat nie pokazuje równoległej gałęzi wzbudzenia względem twornika.
  • Warianty z obrotem "w lewo" wynikają zwykle z pomylenia zwrotu prądu w tworniku lub biegunowości pola (np. nieuwzględnienia oznaczeń na szczotkach/uzwojeniu wzbudzenia).

Wskazówka egzaminacyjna: najpierw klasyfikuj połączenie (czy jest rozgałęzienie), a dopiero potem analizuj kierunek momentu z zależności prąd–pole, korzystając z oznaczeń na rysunku.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):

To silnik DC, w którym uzwojenie wzbudzenia jest połączone szeregowo z twornikiem, więc przez oba elementy płynie ten sam prąd.

Skutkiem jest zwykle duży moment rozruchowy i zmiana strumienia wzbudzenia wraz z obciążeniem.

To silnik DC, w którym uzwojenie wzbudzenia jest połączone równolegle do zasilania (bocznikowo) względem twornika.

Prąd wzbudzenia jest wtedy w dużej mierze niezależny od prądu twornika, co sprzyja stabilniejszej prędkości.

Prześledź tor prądu od zacisków zasilania.

  • Jeśli prąd płynie kolejno przez wzbudzenie i twornik bez rozgałęzienia: połączenie szeregowe.
  • Jeśli uzwojenie wzbudzenia tworzy osobną gałąź równoległą do twornika: połączenie bocznikowe.

W silniku szeregowym wraz ze wzrostem prądu twornika rośnie też prąd wzbudzenia, a więc i strumień pola.

Moment zależy od jednoczesnego "udziału" prądu twornika i strumienia, dlatego przy rozruchu (duży prąd) moment jest zwykle bardzo wysoki.

Trzeba znać zwrot prądu w przewodnikach twornika oraz biegunowość/zwrot strumienia pola od uzwojenia wzbudzenia.

Następnie stosuje się regułę wyznaczania zwrotu siły w polu magnetycznym: zmiana zwrotu prądu albo pola odwraca moment i kierunek obrotów.

Nie zawsze. Jeśli po zmianie biegunowości jednocześnie odwróci się prąd w tworniku i prąd we wzbudzeniu (a więc i strumień), to kierunek momentu może pozostać taki sam.

Dlatego w praktyce kierunek obrotów zmienia się zwykle przez odwrócenie połączeń tylko twornika albo tylko wzbudzenia.

Najczęściej myli się układ przez pobieżne patrzenie na symbole zamiast prześledzenia rozgałęzień obwodu.

Drugim częstym błędem jest uznanie, że "dodatkowe uzwojenie" oznacza bocznik, mimo że może być ono w szeregu. Pomaga analiza: gdzie faktycznie płynie prąd zasilania.

Gdy potrzebny jest duży moment przy rozruchu, np. w napędach wymagających "ruszenia" z dużym obciążeniem.

W zastosowaniach serwisowych elektromechanik spotyka takie rozwiązania w starszych układach napędowych oraz w urządzeniach, gdzie ważna jest siła "na starcie".

Ćwicz dwa kroki: (1) rozpoznanie typu połączenia (szereg/bocznik) i (2) wyznaczanie zwrotu momentu z prądu i pola.

Pomaga rysowanie własnych strzałek prądu na schemacie oraz sprawdzanie, co się zmienia po odwróceniu tylko twornika albo tylko wzbudzenia.

Najważniejsze są: uzwojenie wzbudzenia, twornik, szczotki/komutator (jeśli zaznaczone), zaciski zasilania oraz strzałki kierunku prądu lub oznaczenia biegunów.

To one determinują, czy połączenie jest szeregowe/bocznikowe i jaki będzie zwrot momentu.

info

Około 39% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. bardzo trudne

Według specjalistów z branży: "Silnik szeregowy ma uzwojenie wzbudzenia włączone szeregowo z twornikiem, więc prąd wzbudzenia i twornika jest ten sam."

Materiały:

  • Podręczniki/opracowania z działu "Maszyny elektryczne – maszyny prądu stałego" (uzwojenia, połączenia, charakterystyki)
  • Zeszyty ćwiczeń z czytania schematów elektrycznych i analizy obwodów silników DC
  • Materiały dydaktyczne producentów napędów/maszyn (sekcje: DC motor wiring, field winding connections) – do porównania typowych schematów

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego