KWALIFIKACJA ELE5 - CZERWIEC 2015

PYTANIE NR 21.
Wirnik silnika pracującego w układzie pokazanym na schemacie po załączeniu napięcia zasilającego nie obraca się, a z sieci pobierany jest prąd stanowiący kilka procent prądu znamionowego silnika. Przyczyną zaistniałej sytuacji może być
Ilustracja przedstawia schemat elektryczny związany z pracą silnika.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Jeżeli wirnik nie rusza, a z sieci płynie tylko kilka procent prądu znamionowego, oznacza to brak zamkniętego obwodu prądowego w części wytwarzającej moment.
Przerwa w uzwojeniu twornika powoduje bardzo mały prąd i brak momentu. Zwarcia (rezystora lub uzwojenia) zwykle podnoszą prąd, a nie go obniżają.

Pełne wyjaśnienie:

Kluczową wskazówką w zadaniu jest jednoczesne wystąpienie dwóch objawów: brak obrotu wirnika oraz pobór prądu stanowiący tylko kilka procent prądu znamionowego. Taki obraz jest typowy dla sytuacji, w której obwód odpowiedzialny za wytworzenie momentu elektromagnetycznego jest w praktyce otwarty (przerwa) lub silnik nie otrzymuje energii w sposób umożliwiający przepływ prądu roboczego.

Przerwa w uzwojeniu twornika oznacza, że prąd w obwodzie twornika nie może płynąć (albo płynie śladowo przez gałęzie pomocnicze/elementy pasożytnicze). Skoro prąd twornika jest bardzo mały, to moment napędowy również jest znikomy, więc wirnik nie startuje. Jednocześnie sieć "widzi" tylko niewielki pobór prądu (kilka procent In), co pasuje do opisu.

  • Przerwa w rezystorze Rb – w wielu typowych układach rezystor rozruchowy/ograniczający prąd jest elementem szeregowym lub częścią regulacji. Przerwa w takim rezystorze może powodować brak zasilania pewnej gałęzi, ale równie często prowadzi do innego, zależnego od schematu efektu (np. utraty stopnia rozruchu). Bezpośrednio z opisu prądu "kilka procent In" najbardziej jednoznacznie pasuje przerwa w obwodzie twornika.
  • Zwarcie w rezystorze Rr – zwarcie rezystora oznacza zmniejszenie rezystancji w obwodzie. W konsekwencji prąd zwykle rośnie, a nie spada do kilku procent wartości znamionowej. Taki stan częściej skutkuje nadmiernym prądem i ryzykiem uszkodzeń.
  • Zwarcie w uzwojeniu komutacyjnym – zwarcie uzwojenia (pomocniczego) jest usterką, która zwykle zwiększa prądy, powoduje nagrzewanie, iskrzenie na komutatorze i pogorszenie komutacji. Nie jest to typowy scenariusz "mały prąd z sieci i brak obrotu".

Wskazówka egzaminacyjna: gdy w treści pojawia się informacja o bardzo małym prądzie przy załączeniu, najpierw rozważaj przerwę w obwodzie zasilania lub w obwodzie twornika. Gdy pojawia się bardzo duży prąd, wtedy typowym podejrzeniem jest zwarcie lub zbyt mała rezystancja w obwodzie.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Taki objaw zwykle wskazuje na przerwę w obwodzie (brak zamkniętej drogi przepływu prądu) albo brak zasilania części odpowiedzialnej za wytworzenie momentu. Gdy prąd jest bardzo mały, silnik nie wytwarza momentu rozruchowego i wirnik pozostaje nieruchomy.
Moment elektromagnetyczny zależy od prądu w tworniku. Przy przerwie prąd twornika praktycznie nie płynie, więc moment spada do wartości znikomej. W efekcie silnik nie ma "siły" do startu, mimo że napięcie zostało załączone.
W uproszczeniu: przerwa w obwodzie daje mały prąd (często tylko prądy pomocnicze), a zwarcie lub zbyt mała rezystancja daje duży prąd i szybkie nagrzewanie. W zadaniach egzaminacyjnych informacja o "kilku procentach In" jest mocną wskazówką na przerwę.
Twornik to część maszyny elektrycznej, w której indukuje się siła elektromotoryczna i/lub płynie prąd wytwarzający moment. W silnikach komutatorowych twornik znajduje się zwykle na wirniku i współpracuje z polem magnetycznym stojana, aby wytworzyć moment obrotowy.
Może powodować poważne zakłócenia pracy (np. iskrzenie, nagrzewanie, spadek jakości komutacji), ale typowo wiąże się raczej ze wzrostem prądów lub nieprawidłową pracą, a nie z poborem tylko kilku procent prądu znamionowego. Dlatego zwykle nie pasuje do opisu "mały prąd i brak obrotu".
Najczęściej są to przerwy: w uzwojeniu twornika, w obwodzie zasilania, na połączeniach, szczotkach/komutatorze (brak kontaktu) lub w elementach włączonych szeregowo. Wtedy prąd roboczy nie ma jak popłynąć i pozostają tylko małe prądy upływu lub pomocnicze.
Rezystory rozruchowe ograniczają prąd przy starcie, gdy SEM przeciwna jest mała lub zerowa. Zmieniają warunki rozruchu, ale zwarcie rezystora zwykle zmniejsza opór obwodu i zwiększa prąd. Przerwa w rezystorze może odciąć obwód lub zmienić tor prądowy – zależnie od schematu.
Zwarcie rezystora oznacza, że jego opór praktycznie znika, więc całkowita rezystancja obwodu maleje. Przy tym samym napięciu prąd rośnie (prawo Ohma w ujęciu obwodowym). Dlatego zwarcia elementów rezystancyjnych częściej powodują zbyt duży prąd, a nie "kilka procent" wartości znamionowej.
Gdy po załączeniu zasilania silnik nie rusza, a pomiar pokazuje bardzo mały prąd (znacznie poniżej znamionowego) oraz brak typowych objawów przeciążenia. Wtedy sprawdza się ciągłość uzwojeń, połączenia, styki, szczotki i elementy szeregowe.
Najczęstszy błąd to automatyczne kojarzenie "nie obraca się" ze zwarciem, bez analizy informacji o prądzie. Drugi błąd to pomijanie skali ("kilka procent In") i wybór odpowiedzi na podstawie brzmienia. Warto zawsze powiązać: mały prąd → przerwa, duży prąd → zwarcie.
info

Statystycznie 66% uczniów zna prawidłową odpowiedź. średnie

Specjaliści zwracają uwagę: "Zwarcia (rezystora lub uzwojenia) zwykle podnoszą prąd, a nie go obniżają."

Źródła:

  • Wikipedia: "Silnik prądu stałego" (opis budowy i roli twornika), https://pl.wikipedia.org/wiki/Silnik_pr%C4%85du_sta%C5%82ego - dostęp 2026-02-18
  • Wikipedia: "Twornik" (definicja i funkcja w maszynach elektrycznych), https://pl.wikipedia.org/wiki/Twornik - dostęp 2026-02-18
  • Wikipedia: "Komutator" (rola w maszynach komutatorowych i skutki problemów komutacji), https://pl.wikipedia.org/wiki/Komutator - dostęp 2026-02-18

Materiały:

  • Podręczniki i skrypty z działu: maszyny elektryczne (silniki komutatorowe/prądu stałego)
  • Materiały dydaktyczne o diagnostyce usterek uzwojeń (przerwa, zwarcie, przebicie)
  • Ćwiczenia laboratoryjne: pomiar rezystancji uzwojeń i obserwacja prądu rozruchowego

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego