KWALIFIKACJA TKO6 - STYCZEŃ 2022

PYTANIE NR 12.
Bocznikowanie uzwojenia wzbudzenia silnika trakcyjnego prądu stałego służy do
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Bocznikowanie uzwojenia wzbudzenia zmniejsza prąd wzbudzenia, a więc osłabia strumień pola w silniku prądu stałego. Przy zasilaniu w przybliżeniu stałym napięciem skutkuje to wzrostem prędkości obrotowej (kosztem mniejszego momentu). Nie służy do awaryjnego wyłączania, rozruchu ani zmiany kierunku.

Pełne wyjaśnienie:

W silniku trakcyjnym prądu stałego uzwojenie wzbudzenia wytwarza strumień magnetyczny (pole), który współdziała z prądem twornika. Bocznikowanie uzwojenia wzbudzenia polega na dołączeniu gałęzi równoległej (bocznika), przez którą część prądu omija uzwojenie wzbudzenia. W praktyce oznacza to zmniejszenie prądu wzbudzenia, a więc osłabienie pola.

Skutek osłabienia pola jest kluczowy dla regulacji: dla silnika DC prędkość obrotowa zależy m.in. od napięcia zasilania oraz od strumienia wzbudzenia. Gdy strumień maleje, silnik może osiągać większą prędkość obrotową (zwykle w obszarze "dużych prędkości"), ale jednocześnie spada dostępny moment elektromagnetyczny. Dlatego bocznikowanie traktuje się jako metodę regulacji prędkości, a nie jako metodę zwiększania siły pociągowej.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są niepoprawne?

  • "wyłączania silnika w przypadku jego uszkodzenia" – wyłączanie realizują układy zabezpieczeń (np. nadprądowe, termiczne, ziemnozwarciowe) oraz aparatura łączeniowa. Bocznikowanie to zabieg regulacyjny w obwodzie wzbudzenia, a nie funkcja odstawienia napędu.
  • "przeprowadzania samoczynnego rozruchu pojazdu" – rozruch wymaga ograniczenia prądu i stopniowego zwiększania momentu (np. przez regulację napięcia, rezystory rozruchowe lub układy energoelektroniczne). Osłabianie pola zwykle stosuje się po rozpędzeniu, bo na starcie potrzebny jest duży moment.
  • "zmiany kierunku obrotów" – zmianę kierunku uzyskuje się przez zmianę biegunowości prądu w tworniku lub wzbudzeniu (jednego z nich), a nie przez bocznikowanie uzwojenia wzbudzenia.

Wskazówka egzaminacyjna: jeśli w odpowiedziach pojawia się "osłabienie wzbudzenia/pola", najczęściej chodzi o zwiększenie prędkości (przy spadku momentu), a nie o rozruch czy zabezpieczenia.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
To dołączenie gałęzi równoległej (bocznika) do uzwojenia wzbudzenia, tak aby część prądu popłynęła "na skróty". W efekcie prąd wzbudzenia maleje, strumień pola słabnie, a charakterystyka pracy silnika ulega zmianie.
W silniku prądu stałego prędkość jest powiązana ze strumieniem wzbudzenia. Gdy bocznik zmniejsza prąd wzbudzenia, strumień maleje, więc przy podobnym napięciu zasilania silnik może wejść na wyższe obroty. Zwykle odbywa się to kosztem mniejszego momentu.
Osłabienie wzbudzenia zmniejsza strumień magnetyczny, a moment elektromagnetyczny zależy od strumienia i prądu twornika. Dlatego przy bocznikowaniu typowo spada zdolność do wytwarzania dużego momentu, co jest niekorzystne przy ruszaniu, ale akceptowalne przy dużych prędkościach.
Najczęściej po rozpędzeniu pojazdu, gdy potrzebna jest większa prędkość, a wymagany moment jest mniejszy niż przy ruszaniu. Wtedy osłabienie pola pozwala przekroczyć zakres prędkości uzyskiwany przy pełnym wzbudzeniu, zachowując sterowalność napędu.
Nie. Rozruch wymaga przede wszystkim ograniczenia prądu i zapewnienia dużego momentu, a bocznikowanie wzbudzenia obniża strumień i zwykle zmniejsza dostępny moment. Dlatego traktuje się je jako metodę regulacji prędkości w wyższym zakresie, a nie jako sposób uruchamiania.
Kierunek obrotów zmienia się przez zmianę zwrotu prądu w jednym z obwodów: albo w tworniku, albo w uzwojeniu wzbudzenia (ale nie w obu jednocześnie). Bocznikowanie nie odwraca biegunowości, tylko zmniejsza prąd wzbudzenia, więc nie jest metodą rewersu.
Regulacja prędkości dotyczy celowej zmiany parametrów pracy (np. napięcia twornika lub wzbudzenia) dla uzyskania innej prędkości. Zabezpieczenia mają cel ochronny: odłączają lub ograniczają pracę przy uszkodzeniu (nadprąd, przegrzanie). Słowa "bocznikowanie" i "osłabienie pola" zwykle wskazują regulację.
To zmniejszenie strumienia magnetycznego wytwarzanego przez uzwojenie wzbudzenia. Można je uzyskać m.in. przez bocznikowanie uzwojenia. Efektem jest możliwość uzyskania większej prędkości obrotowej, ale zwykle przy mniejszym momencie i innej charakterystyce prądowej.
Najczęstsze są: mylenie bocznikowania z odłączaniem uszkodzonego silnika, kojarzenie "dodatkowego obwodu" z rozruchem oraz utożsamianie zmian w obwodzie wzbudzenia ze zmianą kierunku. Pomaga zapamiętać: bocznikowanie = słabsze pole = większa prędkość, mniejszy moment.
Warto powtórzyć: budowę silnika DC (twornik, komutator, wzbudzenie), zależność prędkości od strumienia, metody regulacji (napięcie twornika, osłabianie pola), pojęcia rozruchu i ograniczania prądu oraz różnicę między sterowaniem a zabezpieczeniami. To ułatwia szybki wybór poprawnej opcji.
info

Około 45% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. trudne

Eksperci podkreślają: "Bocznikowanie uzwojenia wzbudzenia zmniejsza prąd wzbudzenia, a więc osłabia strumień pola w silniku prądu stałego."

Źródła:

  • https://pl.wikipedia.org/wiki/Silnik_pr%C4%85du_sta%C5%82ego - sekcje opisujące zależności pracy i regulację (dostęp: 2026-03-04)
  • https://en.wikipedia.org/wiki/DC_motor - część o speed control / field weakening (dostęp: 2026-03-04)
  • https://en.wikipedia.org/wiki/Field_weakening - opis metody osłabiania pola (dostęp: 2026-03-04)

Materiały:

  • Materiały dydaktyczne z elektrotechniki: silnik prądu stałego i charakterystyki mechaniczne
  • Materiały o napędach trakcyjnych: metody regulacji prędkości (napięcie twornika, osłabianie pola)
  • Instrukcje/opracowania producentów dotyczące napędów trakcyjnych (część opisowa, bez danych poufnych)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego