KWALIFIKACJA ELE1 - TEST WIEDZY NR 3

PYTANIE NR 24.
Zidentyfikuj rodzaj silnika elektrycznego, który charakteryzuje się tym, że jego prędkość obrotowa jest proporcjonalna do napięcia zasilającego i odwrotnie proporcjonalna do obciążenia mechanicznego.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Opis "prędkość proporcjonalna do napięcia i malejąca przy wzroście obciążenia" odpowiada typowej charakterystyce silnika prądu stałego przy stałym wzbudzeniu.
W silnikach jednofazowych i trójfazowych prędkość wynika głównie z częstotliwości i liczby biegunów, a silnik krokowy ma prędkość zależną od częstotliwości kroków sterowania.

Pełne wyjaśnienie:

Zależność podana w pytaniu jest kojarzona z silnikiem prądu stałego pracującym przy w przybliżeniu stałym strumieniu wzbudzenia. W takim przypadku prędkość obrotowa rośnie wraz ze wzrostem napięcia zasilającego (większe napięcie sprzyja większej SEM i wyższej prędkości), natomiast przy wzroście obciążenia mechanicznego silnik musi wytworzyć większy moment, co zwykle wiąże się ze wzrostem prądu twornika i spadkiem prędkości (w uproszczonym opisie: "im większe obciążenie, tym mniejsza prędkość").

Odpowiedź "silnik jednofazowy" nie pasuje do tego opisu, ponieważ w silnikach prądu przemiennego prędkość jest w dużej mierze powiązana z parametrami pola wirującego, czyli przede wszystkim z częstotliwością zasilania oraz liczbą par biegunów. Zmiana napięcia w samym silniku AC nie daje tak bezpośredniej, liniowej zależności prędkości jak w prostym ujęciu dla DC (często wpływa bardziej na moment i poślizg, a nie na "proporcję n–U").

Odpowiedź "silnik trójfazowy" również jest typowym napędem o prędkości zależnej głównie od częstotliwości i konstrukcji (synchroniczna/asynchroniczna). W praktyce regulację prędkości w trójfazowych silnikach realizuje się najczęściej zmianą częstotliwości (falownik), a nie samą zmianą napięcia, więc wskazana w pytaniu relacja nie jest dla nich cechą rozpoznawczą w tym brzmieniu.

Odpowiedź "silnik krokowy" jest błędna, bo jego prędkość wynika przede wszystkim z częstotliwości impulsów sterujących (liczby kroków na sekundę). Obciążenie może powodować gubienie kroków lub zatrzymanie, ale nie opisuje się go standardowo prostą zależnością "odwrotnie proporcjonalna do obciążenia" analogiczną do typowego ujęcia silnika DC.

Wskazówka egzaminacyjna: gdy w treści pojawia się prosta relacja n ~ U oraz informacja o spadku prędkości wraz z obciążeniem, najczęściej chodzi o podstawowy model silnika DC (przy stałym wzbudzeniu), a nie o silniki AC lub krokowe.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Oznacza to, że przy zbliżonych warunkach pracy (zwłaszcza stałym wzbudzeniu) zwiększenie napięcia zasilającego powoduje wzrost prędkości obrotowej. To uproszczony opis typowy dla silników prądu stałego, gdzie regulacja napięciem jest naturalnym sposobem zmiany prędkości.
Większe obciążenie wymaga większego momentu, więc silnik pobiera większy prąd. W praktycznym modelu powoduje to większe spadki napięć w obwodzie i zmianę równowagi elektromagnetycznej, co skutkuje spadkiem prędkości. To charakterystyczne dla pracy silnika DC pod obciążeniem.
Jeśli opis mówi o zależności prędkości głównie od napięcia, to częściej wskazuje na silnik DC. Jeśli prędkość wiąże się przede wszystkim z częstotliwością i liczbą biegunów (np. falownik, pole wirujące), to częściej chodzi o silnik trójfazowy AC (asynchroniczny lub synchroniczny).
Można wpływać na pracę silnika jednofazowego zmianą napięcia, ale nie daje to tak prostej, "liniowej" zależności prędkości jak w typowym opisie silnika DC. W AC prędkość jest silnie związana z częstotliwością i konstrukcją, a zmiana napięcia częściej ogranicza moment i pogarsza warunki pracy.
O prędkości silnika krokowego decyduje głównie częstotliwość sygnałów sterujących (ile kroków wykonuje na sekundę) oraz liczba kroków na obrót. Obciążenie ma znaczenie dla utrzymania synchronizmu (ryzyko gubienia kroków), ale standardowo nie opisuje się tego jako prostą zależność odwrotną prędkości od obciążenia.
Najczęściej myli się regulację falownikiem (częstotliwość) z regulacją napięciem, przez co wybiera się silnik trójfazowy. Inny błąd to kojarzenie "sterowany = krokowy", mimo że krokowy ma inną zasadę wyznaczania prędkości. Warto szukać słów-kluczy: napięcie vs częstotliwość.
Najczęściej przy napędach z silnikami prądu stałego (np. proste układy regulacji, zasilacze/sterowniki DC), gdzie zmiana napięcia jest naturalnym parametrem nastawczym. W napędach AC częściej spotyka się regulację częstotliwości (falownik), bo to podstawowy sposób zmiany prędkości.
Warto sprawdzić rodzaj zasilania (AC/DC), napięcie znamionowe, prąd, sposób wzbudzenia (dla DC), a także opis metody regulacji prędkości. Dla silników AC często pojawiają się dane o częstotliwości i prędkości synchronicznej/poślizgu, a dla krokowych: kąt kroku i prąd faz.
Nie idealnie. To przybliżenie, które najlepiej pasuje do typowych warunków pracy przy stałym wzbudzeniu. W rzeczywistych układach wpływ mają m.in. spadki napięć, zmiany strumienia, ograniczenia sterownika i nasycenie magnetyczne. Na egzaminie chodzi zwykle o rozpoznanie ogólnej cechy silnika DC.
Ucz się rozpoznawania zależności: DC (często napięcie i obciążenie), AC (częstotliwość i bieguny, poślizg), krokowy (częstotliwość kroków). Pomaga tabela porównawcza oraz proste szkice charakterystyk moment–prędkość. Trenuj też słowa-klucze w opisach zadań.
info

Statystycznie 47% uczniów zna prawidłową odpowiedź. trudne

Źródła:

  • https://pl.wikipedia.org/wiki/Silnik_pr%C4%85du_sta%C5%82ego - dostęp 2026-03-02
  • https://en.wikipedia.org/wiki/DC_motor - dostęp 2026-03-02
  • https://www.allaboutcircuits.com/textbook/direct-current/chpt-13/dc-motor-speed-control/ - dostęp 2026-03-02

Materiały:

  • Podręcznik do maszyn elektrycznych (dział: silniki prądu stałego i ich charakterystyki)
  • Notatki/lekcje z elektromechaniki: charakterystyki mechaniczne silników
  • Materiały producentów napędów DC dotyczące regulacji prędkości (opis zależności U–n oraz wpływu obciążenia)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego