KWALIFIKACJA ELE2 - STYCZEŃ 2018

PYTANIE NR 20.
Która maszyna elektryczna jest wykorzystywana w układach automatycznej regulacji do przekształcania sygnału elektrycznego na przemieszczenie mechaniczne?
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Silnik wykonawczy w układzie automatycznej regulacji pełni rolę elementu wykonawczego (aktuatora): zamienia sygnał elektryczny sterowania na moment i ruch, czyli przemieszczenie mechaniczne. Autotransformator tylko zmienia parametry zasilania, tachoprądnica służy do pomiaru prędkości, a wzmacniacz elektromaszynowy jedynie wzmacnia sygnał.

Pełne wyjaśnienie:

W układach automatycznej regulacji (np. regulacji prędkości lub położenia napędu) wyróżnia się m.in. regulator, tor wzmocnienia/sterowania, element wykonawczy oraz obiekt, a także tor pomiarowy ze sprzężeniem zwrotnym. Pytanie dotyczy tego, która maszyna elektryczna zamienia sygnał elektryczny na przemieszczenie mechaniczne, czyli realizuje fizyczne działanie na obiekcie.

Taką funkcję spełnia silnik wykonawczy: otrzymuje sygnał sterujący (np. napięcie/prąd z układu sterowania) i wytwarza moment obrotowy lub siłę, co skutkuje ruchem (obrotem wału albo ruchem liniowym w przypadku rozwiązań z przekładnią/śrubą/siłownikiem). W praktyce w nowoczesnych układach spotyka się określenia typu serwosilnik/serwonapęd, ale sens funkcjonalny pozostaje ten sam: jest to aktuator generujący ruch.

Pozostałe odpowiedzi nie pasują do opisu, bo nie dostarczają bezpośrednio przemieszczenia:

  • Autotransformator służy do zmiany wartości napięcia (i pośrednio prądu) w obwodzie zasilania. Nie jest elementem, którego zadaniem jest wytwarzanie ruchu; może co najwyżej zasilać napęd innym napięciem.
  • Prądnica tachometryczna jest typowym elementem toru pomiarowego w napędach: generuje sygnał elektryczny proporcjonalny do prędkości obrotowej. To konwersja "ruch → sygnał", a nie "sygnał → ruch".
  • Wzmacniacz elektromaszynowy (historycznie spotykany w napędach) służy do wzmocnienia mocy sygnału sterującego, aby można było zasilić element wykonawczy. Nadal nie jest to urządzenie, które bezpośrednio realizuje przemieszczenie mechaniczne na obiekcie.

Wskazówka egzaminacyjna: gdy w pytaniu pojawia się fraza "na przemieszczenie/mechanikę", szukaj elementu wykonawczego (silnika/siłownika). Gdy jest "na sygnał elektryczny z ruchu", chodzi o czujnik (tachoprądnica, enkoder).

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Silnik wykonawczy to element wykonawczy (aktuator) w układzie regulacji, który zamienia sygnał elektryczny sterowania na ruch mechaniczny (moment i prędkość lub pozycję). W praktyce może to być np. serwosilnik współpracujący z układem sterowania napędu.
Element wykonawczy realizuje działanie na obiekcie: wytwarza ruch, siłę lub moment. Czujnik robi odwrotnie: zamienia wielkość mechaniczną (np. prędkość, położenie) na sygnał elektryczny do sprzężenia zwrotnego. W pytaniach egzaminacyjnych zwracaj uwagę na kierunek przekształcenia.
Prądnica tachometryczna wytwarza napięcie proporcjonalne do prędkości obrotowej, czyli służy do pomiaru. To typowy element sprzężenia zwrotnego: dostarcza sygnał informacyjny do regulatora. Nie napędza mechanizmu i nie generuje przemieszczenia jako efektu sterowania.
Nie. Autotransformator zmienia parametry elektryczne zasilania (najczęściej wartość napięcia), ale sam nie wytwarza ruchu. Może być elementem układu zasilania lub rozruchu, jednak do przekształcenia sygnału elektrycznego na przemieszczenie potrzebny jest silnik lub siłownik.
Za przemieszczenie mechaniczne odpowiada tor wykonawczy, czyli napęd: silnik (często serwosilnik) oraz ewentualnie przekładnia, śruba pociągowa lub mechanizm przetwarzający obrót na ruch liniowy. To właśnie napęd jest elementem, który "wykonuje" polecenie regulatora.
Wzmacniacz elektromaszynowy (spotykany zwłaszcza w starszych rozwiązaniach) służy do wzmocnienia mocy sygnału sterującego, aby można było zasilić silnik wykonawczy odpowiednią energią. Jest to element toru sterowania/wzmocnienia, a nie urządzenie realizujące bezpośrednio ruch mechaniczny.
Najczęściej są to silniki elektryczne (DC, asynchroniczne, krokowe, serwosilniki) oraz siłowniki elektryczne lub elektromechaniczne. W zależności od zadania realizują regulację prędkości, momentu albo położenia. Kluczowe jest to, że na wyjściu dają ruch/siłę.
Zwykle wtedy, gdy pytanie dotyczy aktuatora: elementu, który fizycznie porusza mechanizm (np. oś, ramię, zawór, przesuw). Na egzaminie taki zwrot jest wskazówką, że poprawna odpowiedź będzie związana z napędem (silnikiem/siłownikiem), a nie z transformatorem czy czujnikiem.
Częsty błąd to wybór elementu "związanego z napędem", ale o innej funkcji: czujnika prędkości (tachoprądnicy) albo elementu zasilania (transformatora). Pomaga prosta zasada: wykonawczy = tworzy ruch, pomiarowy = tworzy sygnał z ruchu, zasilający = zmienia parametry energii.
Ucz się schematu blokowego pętli regulacji i funkcji każdego bloku: regulator, wzmacniacz/moc, silnik (wykonawczy), obiekt, czujnik i sprzężenie zwrotne. Trenuj rozpoznawanie kierunku przekształcenia (sygnał→ruch lub ruch→sygnał) na krótkich przykładach.
info

Około 50% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. trudne

W praktyce zawodowej kluczowe jest to, że silnik wykonawczy w układzie automatycznej regulacji pełni rolę elementu wykonawczego (aktuatora): zamienia sygnał elektryczny sterowania na moment i ruch, czyli przemieszczenie mechaniczne.

Źródła:

  • https://pl.wikipedia.org/wiki/Serwomechanizm - dostęp 2026-02-27
  • https://pl.wikipedia.org/wiki/Serwonap%C4%99d - dostęp 2026-02-27
  • https://pl.wikipedia.org/wiki/Pr%C4%85dnica_tachometryczna - dostęp 2026-02-27

Materiały:

  • Podręczniki i skrypty do automatyki/napędów elektrycznych dla poziomu technikum (działy: serwomechanizmy, elementy wykonawcze)
  • Materiały dydaktyczne producentów napędów serwo (opisy budowy i zasady działania serwonapędów)
  • Karty katalogowe tachoprądnic i enkoderów (dla porównania elementów pomiarowych)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego