KWALIFIKACJA ELE2 - STYCZEŃ 2020

PYTANIE NR 36.
Jaką funkcję pełnią elementy wskazane strzałką na zdjęciu silnika pierścieniowego?
Zdjęcie przedstawia silnik elektryczny w widoku częściowo przekrojonym lub ze zdjętymi osłonami, ukazującym jego budowę
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Pierścienie ślizgowe i szczotki w silniku pierścieniowym wyprowadzają obwód uzwojeń wirnika na zewnątrz.
Dzięki temu można dołączyć rezystory rozruchowe lub układ regulacyjny, aby wpływać na prąd i moment rozruchowy oraz na parametry pracy. Nie są to elementy chłodzenia ani wzbudzenia stojana.

Pełne wyjaśnienie:

W silniku pierścieniowym (asynchronicznym z wirnikiem uzwojonym) uzwojenia wirnika nie są zwarte na stałe jak w silniku klatkowym. Zamiast tego ich końce są wyprowadzone na pierścienie ślizgowe osadzone na wale wirnika. Do pierścieni przylegają szczotki, które zapewniają połączenie elektryczne między częścią wirującą a nieruchomym obwodem zewnętrznym.

Dlatego odpowiedź "Umożliwiają podłączenie uzwojeń wirnika do zewnętrznego układu rozruchowego lub regulacyjnego." jest poprawna: taka konstrukcja pozwala włączyć do obwodu wirnika np. rezystory rozruchowe. W praktyce daje to:

  • ograniczenie prądu rozruchowego,
  • zwiększenie momentu rozruchowego,
  • możliwość regulacji prędkości przez zmianę rezystancji w obwodzie wirnika (w pewnym zakresie i zależnie od układu).

Odpowiedź "Służą do chłodzenia silnika." jest błędna, bo chłodzenie realizuje zwykle wentylator i kanały wentylacyjne, a nie pierścienie ślizgowe. Odpowiedź "Zmieniają kierunek obrotów wirnika automatycznie." jest błędna, ponieważ kierunek obrotów silnika asynchronicznego zmienia się przez zmianę kolejności faz zasilania stojana; pierścienie i szczotki nie wykonują tego "automatycznie". Odpowiedź "Wzbudzają pole magnetyczne w stojanie." także jest błędna: pole w stojanie wytwarza prąd w uzwojeniach stojana zasilanych z sieci, a nie elementy wyprowadzenia obwodu wirnika.

Wskazówka egzaminacyjna: jeśli widzisz trzy pierścienie na wale oraz szczotki w trzymadłach, myśl o funkcji "dostępu do obwodu wirnika" (rozruch/sterowanie), a nie o typowej skrzynce zaciskowej zasilającej stojan.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Pierścienie ślizgowe to metalowe pierścienie osadzone na wale wirnika, połączone z uzwojeniami wirnika i odizolowane od wału oraz od siebie. Współpracują ze szczotkami, aby wyprowadzić obwód wirnika na zewnątrz i umożliwić podłączenie układu rozruchowego lub regulacyjnego.
Szczotki węglowe dociskają się do obracających się pierścieni i zapewniają ciągłe połączenie elektryczne między wirującym uzwojeniem wirnika a nieruchomą instalacją zewnętrzną. Bez szczotek nie dałoby się bezpośrednio dołączyć rezystorów rozruchowych ani układu regulacji do obwodu wirnika.
W silniku pierścieniowym wirnik jest uzwojony i końce uzwojeń są wyprowadzone na pierścienie ślizgowe. W silniku klatkowym wirnik ma postać klatki przewodzącej zwartej na stałe, więc nie ma zacisków ani pierścieni do podłączenia obwodu zewnętrznego. To kluczowa różnica konstrukcyjna i eksploatacyjna.
Rezystory rozruchowe dołączane przez pierścienie ślizgowe zwiększają rezystancję obwodu wirnika podczas startu. Dzięki temu można ograniczyć prąd rozruchowy i jednocześnie uzyskać większy moment rozruchowy. Po rozruchu rezystory zwykle się odłącza lub zwiera obwód wirnika.
Silnik pierścieniowy wybiera się tam, gdzie potrzebny jest duży moment rozruchowy, łagodniejszy rozruch lub możliwość wpływania na parametry pracy przez obwód wirnika. Przykłady to napędy wymagające ciężkiego startu. Silnik klatkowy jest prostszy i częściej spotykany, ale nie daje dostępu do obwodu wirnika.
Typowe cechy to widoczne trzy pierścienie na wale wirnika oraz elementy dociskowe (szczotki) w trzymadłach, zwykle w bocznym otworze rewizyjnym. W odróżnieniu od skrzynki zaciskowej, ten zespół znajduje się przy wale i dotyczy obwodu wirnika, a nie przyłącza zasilania stojana.
Nie. Zasilanie stojana podłącza się do zacisków w skrzynce zaciskowej (najczęściej na górze korpusu silnika). Pierścienie ślizgowe dotyczą uzwojeń wirnika i służą do dołączenia układu zewnętrznego do obwodu wirnika, np. rezystorów rozruchowych lub elementów regulacyjnych.
Typowe problemy to zużycie szczotek, nadmierne iskrzenie, zabrudzenie lub wytarcie pierścieni, pogorszenie docisku szczotek oraz przegrzewanie styków. Skutkiem mogą być spadki napięcia w obwodzie wirnika, nierównomierna praca i trudności z rozruchem. W praktyce wymaga to kontroli i konserwacji.
Pole magnetyczne w stojanie wytwarzają uzwojenia stojana zasilane z sieci. Pierścienie ślizgowe i szczotki nie są elementami wzbudzenia stojana, tylko elementami wyprowadzenia obwodu uzwojeń wirnika. Mylenie tych funkcji wynika często z braku rozróżnienia, która część silnika jest zasilana bezpośrednio.
Najpierw nazwij element na podstawie cech: czy jest przy wale (część wirująca), czy w skrzynce zaciskowej (przyłącza stojana), czy przy wentylatorze (chłodzenie). Potem dopasuj funkcję: pierścienie+szczotki = dostęp do obwodu wirnika, skrzynka zaciskowa = podłączenie zasilania stojana.
info

Statystycznie 51% uczniów zna prawidłową odpowiedź. trudne

W praktyce zawodowej kluczowe jest to, że nie są to elementy chłodzenia ani wzbudzenia stojana.

Źródła:

  • Wikipedia: "Slip ring motor" — opis zasady działania i roli pierścieni ślizgowych, https://en.wikipedia.org/wiki/Slip_ring_motor (dostęp: 2026-02-28)
  • Wikipedia: "Slip ring" — ogólna definicja połączenia elektrycznego z elementem wirującym, https://en.wikipedia.org/wiki/Slip_ring (dostęp: 2026-02-28)
  • Electrical4U: "Slip Ring Induction Motor: Construction, Working & Applications", https://www.electrical4u.com/slip-ring-induction-motor/ (dostęp: 2026-02-28)

Materiały:

  • Podręczniki i skrypty z działu: maszyny elektryczne (silniki asynchroniczne)
  • Instrukcje serwisowe producentów silników pierścieniowych (rozdziały o szczotkach i pierścieniach)
  • Materiały dydaktyczne o rozruchu silników asynchronicznych i rezystorach rozruchowych

Aktualizacja pytania: 03.04.2026



Aktualizacja pytania: 03.04.2026
📡 Brak połączenia internetowego