KWALIFIKACJA ELE2 - CZERWIEC 2024

PYTANIE NR 6.
Jaki wpływ na pracę biegu jałowego bocznikowego silnika prądu stałego może mieć przerwa w jego uzwojeniu komutacyjnym?
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Uzwojenie komutacyjne wspomaga prawidłową komutację, czyli przełączanie prądu w zwojach twornika pod szczotkami.
Przerwa w tym uzwojeniu może uniemożliwić poprawną pracę maszyny (silne iskrzenie, niestabilność), dlatego jako skutek wskazuje się, że silnik nie będzie pracował.

Pełne wyjaśnienie:

W bocznikowym silniku prądu stałego prędkość biegu jałowego zależy głównie od napięcia zasilania, strumienia wzbudzenia oraz spadków napięcia w obwodzie twornika. Jednak stabilna praca wymaga także poprawnej komutacji, czyli beziskrowego przełączania prądu w cewkach twornika podczas obrotu komutatora pod szczotkami.

Uzwojenie komutacyjne (na biegunach komutacyjnych) wytwarza lokalne pole magnetyczne, które przeciwdziała niekorzystnym zjawiskom w strefie komutacji. Jeśli wystąpi przerwa w uzwojeniu komutacyjnym, nie popłynie w nim prąd, a więc nie zostanie wytworzony wymagany strumień w strefie komutacji. Skutkiem może być silne iskrzenie na szczotkach, przegrzewanie, szybkie zużycie komutatora i szczotek, a w praktyce brak możliwości utrzymania bezpiecznej pracy.

Dlatego odpowiedź "Silnik nie będzie pracował." opisuje typowy efekt eksploatacyjny: przy takiej usterce silnik może nie dać się poprawnie uruchomić albo jego praca będzie tak nieprawidłowa (komutacja), że nie jest dopuszczalna i jest przerywana.

Pozostałe odpowiedzi są nieadekwatne, bo redukują wpływ przerwy wyłącznie do zmiany prędkości:

  • "Silnik nie zmieni swojej pracy." pomija fakt, że uzwojenie komutacyjne wpływa na warunki przełączania prądu; nawet przy podobnej prędkości mogą pojawić się objawy uniemożliwiające pracę (iskrzenie, przegrzewanie).
  • "Silnik będzie pracował ze zwiększoną prędkością." oraz "… ze zmniejszoną prędkością." sugerują prosty, kierunkowy wpływ na prędkość biegu jałowego. Przerwa w uzwojeniu komutacyjnym nie jest typową "nastawą prędkości", tylko usterką pogarszającą komutację i niezawodność pracy.

Na egzaminie warto zapamiętać: uzwojenie komutacyjne = poprawa komutacji; jego uszkodzenie częściej kojarzy się z brakiem poprawnej pracy (iskrzenie, niestabilność) niż z przewidywalną zmianą prędkości.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Uzwojenie komutacyjne to uzwojenie na biegunach komutacyjnych, połączone zwykle w szereg z twornikiem. Jego zadaniem jest wytworzenie pola w strefie komutacji, które ułatwia beziskrowe przełączanie prądu w cewkach twornika pod szczotkami.
Przerwa oznacza brak prądu w tym uzwojeniu, więc znika pole wspomagające komutację. Skutkiem bywa silne iskrzenie, nagrzewanie i niestabilność, co praktycznie uniemożliwia bezpieczny rozruch lub dalszą pracę, nawet jeśli napięcie zasilania jest prawidłowe.
W praktyce przerwa w uzwojeniu komutacyjnym jest poważną usterką. Teoretycznie sam moment może wynikać z oddziaływania pola wzbudzenia i prądu twornika, ale bez poprawnej komutacji praca zwykle jest niedopuszczalna (iskrzenie, przegrzewanie, ryzyko uszkodzeń).
Typowe objawy to nadmierne iskrzenie na szczotkach, przegrzewanie komutatora, zapach przypalenia, szybkie zużycie szczotek, nierówna praca oraz spadek niezawodności rozruchu. Często pojawiają się też zakłócenia i większy hałas elektryczny.
Uzwojenie wzbudzenia bocznikowego jest podłączone równolegle do zasilania i odpowiada za główny strumień w maszynie. Uzwojenie komutacyjne jest elementem wspomagającym komutację, zwykle włączonym szeregowo z twornikiem i umieszczonym na biegunach komutacyjnych.
Najczęściej wykonuje się pomiar ciągłości i rezystancji uzwojenia (np. omomierzem) oraz kontrolę połączeń i wyprowadzeń. W praktyce usterkę może też sugerować silne iskrzenie przy próbie rozruchu mimo poprawnych parametrów zasilania i szczotek.
Nie musi powodować przewidywalnej zmiany prędkości. To usterka wpływająca głównie na warunki komutacji i stabilność pracy. W skrajnych przypadkach silnik nie podejmie pracy albo będzie pracował w sposób niedopuszczalny ze względu na iskrzenie i nagrzewanie.
Ryzyko rośnie przy zaburzeniach komutacji: niewłaściwym ustawieniu szczotek, uszkodzeniach komutatora, zbyt dużym obciążeniu oraz przy niesprawnym układzie wspomagania komutacji (np. usterce uzwojenia komutacyjnego). Szczególnie krytyczny bywa rozruch i zmiany obciążenia.
Często myli się funkcję uzwojenia komutacyjnego z uzwojeniem wzbudzenia albo zakłada, że każda usterka uzwojenia "tylko zmienia prędkość". Pomijane są skutki komutacyjne: iskrzenie, przegrzewanie i brak możliwości dopuszczenia silnika do pracy.
Warto opanować: budowę silnika DC, rolę komutatora i szczotek, pojęcie strefy neutralnej oraz funkcję biegunów/uzwojenia komutacyjnego. Ucz się na objawach usterek (iskrzenie, grzanie, nierówna praca) i łącz je z przyczynami w obwodach uzwojeń.
info

Około 69% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. średnie

Materiały:

  • Materiały dydaktyczne z zakresu maszyn elektrycznych: silniki prądu stałego (budowa, zasada działania, komutacja)
  • Instrukcje serwisowe i procedury diagnostyczne dla silników DC (pomiary ciągłości uzwojeń, oględziny komutatora)
  • Notatki/arkusze egzaminacyjne dotyczące typowych usterek maszyn elektrycznych i ich objawów

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego