KWALIFIKACJA ELE2 - CZERWIEC 2014

PYTANIE NR 15.
Jaką rolę spełnia rezystor dodatkowy włączony na stałe w obwód uzwojenia wirnika silnika indukcyjnego pierścieniowego?
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Dodatkowa rezystancja w obwodzie wirnika silnika pierścieniowego zwiększa poślizg potrzebny do wytworzenia danego momentu.
Przy tym samym obciążeniu oznacza to pracę z większym poślizgiem, czyli z mniejszą prędkością obrotową względem synchronicznej. Dlatego poprawne jest: "Zmniejsza prędkość obrotową."

Pełne wyjaśnienie:

W silniku indukcyjnym pierścieniowym można włączyć do obwodu uzwojenia wirnika dodatkową rezystancję (przez pierścienie i szczotki). Zmiana rezystancji wirnika wpływa na poślizg, a poślizg bezpośrednio decyduje o prędkości: im większy poślizg, tym mniejsza prędkość obrotowa względem prędkości synchronicznej.

Dlaczego "Zmniejsza prędkość obrotową" jest poprawne?
Po dołączeniu rezystora do obwodu wirnika rośnie całkowita rezystancja obwodu wirnika. Dla wytworzenia tego samego momentu obciążenia silnik musi pracować przy innym punkcie charakterystyki moment–prędkość: typowo wymaga to większego poślizgu. Większy poślizg oznacza, że wirnik "bardziej odstaje" od prędkości synchronicznej, czyli jego prędkość jest mniejsza. W praktyce stałe dołączenie rezystancji powoduje więc spadek prędkości przy danym obciążeniu oraz wzrost strat cieplnych w rezystorze.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są niepoprawne?

  • "Zwiększa prędkość obrotową." To przeczy zależności prędkości od poślizgu: dodatkowa rezystancja wirnika zwykle zwiększa poślizg potrzebny do uzyskania momentu, więc prędkość spada, a nie rośnie.
  • "Zwiększa moment maksymalny." Zwiększenie rezystancji wirnika nie musi zwiększać wartości momentu maksymalnego; typowo przesuwa ono miejsce występowania (moment maksymalny pojawia się przy większym poślizgu, czyli przy mniejszej prędkości). To ważne rozróżnienie: zmienia się "gdzie" na charakterystyce, a nie koniecznie "ile".
  • "Zmniejsza moment maksymalny." Sama zmiana rezystancji wirnika nie jest klasycznie opisywana jako czynnik, którego główną rolą jest obniżanie momentu maksymalnego; kluczowy efekt to kształtowanie poślizgu i przebiegu charakterystyki oraz poprawa warunków rozruchu (kosztem strat).

Wskazówka egzaminacyjna: jeśli w treści pojawia się "silnik pierścieniowy" i "rezystor w obwodzie wirnika", myśl o poślizgu: większa rezystancja wirnika → zwykle większy poślizg przy obciążeniu → mniejsza prędkość.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
To silnik asynchroniczny, w którym uzwojenie wirnika jest wyprowadzone na pierścienie ślizgowe. Dzięki temu można dołączać zewnętrzne elementy (np. rezystory) do obwodu wirnika, aby kształtować rozruch i pracę pod obciążeniem.
Zwiększa całkowitą rezystancję obwodu wirnika. W efekcie dla uzyskania wymaganego momentu silnik pracuje zwykle przy większym poślizgu, co oznacza mniejszą prędkość względem synchronicznej oraz większe straty energii wydzielane w rezystorze.
Prędkość zależy od poślizgu: im większy poślizg, tym mniejsza prędkość. Dołączenie rezystora wirnika powoduje, że przy danym obciążeniu punkt pracy przesuwa się na obszar większego poślizgu, więc wirnik obraca się wolniej.
Poślizg to różnica (zwykle podawana jako ułamek lub procent) między prędkością synchroniczną pola wirującego a rzeczywistą prędkością wirnika. Jest niezbędny do wytworzenia momentu, ale jego wzrost oznacza spadek prędkości i większe straty.
Nie musi. Klasyczny efekt dołączenia rezystancji wirnika polega głównie na przesunięciu charakterystyki: moment maksymalny pojawia się przy innym poślizgu (zwykle większym), czyli przy mniejszej prędkości. Wartość momentu maksymalnego nie jest "automatycznie" większa.
Najczęściej przy rozruchu i w napędach wymagających korzystnych warunków startu: ograniczenia prądu rozruchowego oraz uzyskania dużego momentu przy niskiej prędkości. Stosuje się je też, gdy potrzebna jest prosta regulacja prędkości kosztem sprawności.
Silnik pierścieniowy ma dostęp do obwodu wirnika przez pierścienie i szczotki (lub komorę szczotkotrzymaczy), co umożliwia podłączenie rezystorów zewnętrznych. Silnik klatkowy nie ma wyprowadzonych końców uzwojeń wirnika i nie pozwala na taką modyfikację.
Typowe skutki to: spadek prędkości przy obciążeniu (większy poślizg), większe straty mocy i nagrzewanie rezystora oraz mniejsza sprawność układu. Zaletą może być łagodniejsza praca w pewnych warunkach, ale kosztem energii.
Częste pomyłki to utożsamianie rezystora wirnika wyłącznie z "większym momentem" bez analizy poślizgu oraz przenoszenie intuicji z innych układów (np. zasilanie silnika klatkowego). Warto zawsze połączyć: rezystancja wirnika → poślizg → prędkość.
Najpierw rozpoznaj typ silnika: "pierścieniowy" oznacza możliwość zmiany parametrów wirnika. Następnie przypomnij zależność: prędkość = prędkość synchroniczna minus "część" wynikająca z poślizgu. Jeśli rośnie poślizg, prędkość maleje.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 30% zdających egzamin. bardzo trudne

Specjaliści zwracają uwagę: "Dlatego poprawne jest: "Zmniejsza prędkość obrotową.""

Źródła:

  • Wikipedia: "Silnik asynchroniczny" – sekcje o poślizgu i charakterystyce silnika indukcyjnego, https://pl.wikipedia.org/wiki/Silnik_asynchroniczny (dostęp: 2026-03-01)
  • Wikipedia: "Poślizg (elektrotechnika)" – definicja poślizgu i związek z prędkością synchroniczną, https://pl.wikipedia.org/wiki/Po%C5%9Blizg_(elektrotechnika) (dostęp: 2026-03-01)
  • Electrical4U: "Slip Ring Induction Motor: Construction, Working Principle and Its Applications" – wpływ rezystancji wirnika na rozruch i charakterystyki, https://www.electrical4u.com/slip-ring-induction-motor/ (dostęp: 2026-03-01)

Materiały:

  • Podręczniki i skrypty z maszyn elektrycznych (silniki indukcyjne, charakterystyki moment–prędkość)
  • Instrukcje/DTR silników pierścieniowych oraz rozruszników oporowych (opis funkcji rezystancji wirnika)
  • Materiały dydaktyczne producentów i portale edukacyjne o napędach elektrycznych (poślizg, regulacja prędkości)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego