KWALIFIKACJA ELE2 - CZERWIEC 2016

PYTANIE NR 23.
Która z wymienionych maszyn elektrycznych jest stosowana jako czujnik prędkości obrotowej?
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Prądnica tachometryczna jest przetwornikiem, który wytwarza napięcie (lub prąd) proporcjonalne do prędkości obrotowej wału, dlatego może pełnić rolę czujnika prędkości w sprzężeniu zwrotnym napędu. Silnik krokowy i wykonawczy są elementami napędowymi, a amplidyna służy jako wzmacniacz prądnicowy, nie czujnik.

Pełne wyjaśnienie:

W układach regulacji prędkości obrotowej potrzebny jest sygnał pomiarowy, który jednoznacznie opisuje aktualną prędkość wału. Prądnica tachometryczna (tachoprądnica) spełnia tę funkcję, ponieważ zamienia ruch obrotowy na sygnał elektryczny: w praktyce generuje napięcie (czasem także prąd) o wartości w przybliżeniu proporcjonalnej do prędkości obrotowej. Taki sygnał można bezpośrednio wykorzystać w torze sprzężenia zwrotnego regulatora napędu.

Odpowiedź "Silnik krokowy" jest błędna, bo silnik krokowy jest elementem wykonawczym – zamienia energię elektryczną na ruch. Może pracować w sterowaniu pozycją lub prędkością, ale sam w sobie nie jest czujnikiem prędkości (do pomiaru potrzebuje dodatkowego przetwornika, np. enkodera).

Odpowiedź "Silnik wykonawczy" również nie pasuje do roli czujnika. Nazwa wskazuje na funkcję: to urządzenie, które realizuje działanie (ruch/siłę) na podstawie sygnału sterującego. Może być częścią układu regulacji, ale po stronie wyjścia, a nie pomiaru.

Odpowiedź "Amplidyna" jest myląca, bo to maszyna historycznie stosowana jako wzmacniacz elektromaszynowy (duże wzmocnienie mocy/sygnału), a nie jako czujnik prędkości. Jej zadaniem jest wzmacnianie, a nie dostarczanie sygnału proporcjonalnego do obrotów.

Wskazówka egzaminacyjna: jeśli w odpowiedzi pojawia się element, który "generuje sygnał proporcjonalny do prędkości", zwykle jest to przetwornik pomiarowy (tachoprądnica, enkoder, czujnik Halla), a "silnik" najczęściej pełni funkcję wykonawczą.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Prądnica tachometryczna to przetwornik prędkości: zamienia prędkość obrotową wału na sygnał elektryczny (najczęściej napięcie) proporcjonalny do obrotów. W napędach wykorzystuje się ją jako czujnik w sprzężeniu zwrotnym regulatora prędkości.
Jest mechanicznie sprzęgnięta z wałem maszyny. Gdy wał się obraca, w prądnicy indukuje się napięcie, którego wartość rośnie wraz z prędkością obrotową. Układ sterowania odczytuje ten sygnał i porównuje go z wartością zadaną.
Silnik krokowy jest elementem wykonawczym (napędowym), czyli wytwarza ruch. Sam nie dostarcza wiarygodnej informacji pomiarowej o rzeczywistej prędkości, zwłaszcza przy poślizgu lub gubieniu kroków. Do pomiaru stosuje się osobny czujnik, np. enkoder.
To doprowadzenie do regulatora informacji o aktualnej prędkości obrotowej. Regulator porównuje prędkość zadaną z rzeczywistą i koryguje sterowanie napędem. Dzięki temu prędkość jest stabilna mimo zmian obciążenia.
W praktyce często stosuje się enkodery (inkrementalne lub absolutne), czujniki Halla oraz czujniki indukcyjne z tarczą zębatą. Dają sygnał impulsowy lub cyfrowy, który łatwo przetwarzać w sterownikach i falownikach.
Z zasady nie. Amplidyna jest wzmacniaczem elektromaszynowym: jej zadaniem jest wzmacnianie sygnału/mocy sterującej, a nie pomiar. W pytaniach egzaminacyjnych zwykle występuje jako przykład urządzenia wzmacniającego, a nie przetwornika prędkości.
Czujnik dostarcza informację o wielkości (np. prędkości) i "wypluwa" sygnał pomiarowy. Element wykonawczy realizuje działanie: napędza, porusza, wytwarza moment. Gdy w odpowiedzi pojawia się "silnik", najczęściej jest to wykonawczy, nie pomiarowy.
Częsty błąd to wybór dowolnej "maszyny elektrycznej" zamiast tej o funkcji pomiarowej. Inny błąd to utożsamienie słowa "tachometr" wyłącznie z przyrządem wskazówkowym, bez zrozumienia, że tachoprądnica jest przetwornikiem generującym sygnał do regulatora.
Najczęściej w starszych lub specjalistycznych układach napędów prądu stałego, gdzie regulator wymaga analogowego sygnału prędkości. W serwisie spotyka się je przy diagnostyce stabilizacji obrotów, kontroli szczotek/komutatora i sprawdzeniu proporcjonalności sygnału.
Warto przećwiczyć rozróżnianie: czujnik (tachoprądnica/enkoder) vs element wykonawczy (silnik). Pomaga też nauka typowych zastosowań w układach regulacji oraz kojarzenie słów kluczowych: "proporcjonalne napięcie do obrotów" = przetwornik prędkości.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 63% zdających egzamin. średnie

Według specjalistów z branży: "Prądnica tachometryczna jest przetwornikiem, który wytwarza napięcie (lub prąd) proporcjonalne do prędkości obrotowej wału, dlatego może pełnić rolę czujnika prędkości w sprzężeniu zwrotnym napędu."

Źródła:

  • Wikipedia (PL): "Prądnica tachometryczna" — https://pl.wikipedia.org/wiki/Pr%C4%85dnica_tachometryczna (dostęp: 2026-02-27)
  • Wikipedia (PL): "Silnik krokowy" — https://pl.wikipedia.org/wiki/Silnik_krokowy (dostęp: 2026-02-27)
  • Wikipedia (PL): "Amplidyna" — https://pl.wikipedia.org/wiki/Amplidyna (dostęp: 2026-02-27)

Materiały:

  • Podręczniki i skrypty do przedmiotu "Maszyny elektryczne" (część: przetworniki pomiarowe w napędach)
  • Materiały dydaktyczne z "Automatyki i napędu elektrycznego" (sprzężenie zwrotne prędkości)
  • Dokumentacje techniczne napędów DC z regulacją prędkości (opis tachoprądnicy jako czujnika)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego