KWALIFIKACJA ELE5 - STYCZEŃ 2020

PYTANIE NR 8.
Która z wymienionych tachoprądnic, oprócz pomiaru prędkości obrotowej wirującego wału, umożliwia również rozróżnienie kierunku jego wirowania?
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Tachoprądnica prądu stałego poza wartością prędkości przekazuje też informację o kierunku, bo przy zmianie kierunku obrotów zmienia się polaryzacja (znak) napięcia na wyjściu. Rozwiązania synchroniczne i dwufazowe zwykle wymagają dodatkowego układu interpretacji sygnału, aby jednoznacznie wskazać kierunek.

Pełne wyjaśnienie:

Tachoprądnica jest elektromechanicznym przetwornikiem, który zamienia ruch obrotowy wału na sygnał elektryczny związany z prędkością obrotową. Kluczowe w tym pytaniu jest rozróżnienie: pomiar prędkości (wartość) a rozróżnienie kierunku (znak).

Odpowiedź "Prądu stałego." jest poprawna, ponieważ w tachoprądnicy prądu stałego napięcie wyjściowe ma określoną polaryzację zależną od zwrotu obrotów. Gdy wał obraca się w przeciwną stronę, zmienia się zwrot indukowanej siły elektromotorycznej, a więc na zaciskach pojawia się napięcie o przeciwnym znaku. Dzięki temu sam sygnał (bez skomplikowanej obróbki) może informować jednocześnie o: (1) wartości prędkości (moduł napięcia) oraz (2) kierunku (znak napięcia).

Dlaczego pozostałe odpowiedzi nie są właściwe w typowym ujęciu egzaminacyjnym:

  • "Synchroniczna." – prądnica synchroniczna (w sensie tachogeneratora AC) daje sygnał przemienny. Sama amplituda lub częstotliwość sygnału wiąże się z prędkością, ale jednoznaczne rozpoznanie kierunku zwykle wymaga dodatkowych rozwiązań (np. układów fazowych/porównawczych), a nie wynika wprost z pojedynczego sygnału w najprostszym pomiarze.
  • "Dwufazowa z wirnikiem kubkowym." – obecność dwóch faz może kojarzyć się z informacją o kierunku, ale w praktyce wymaga interpretacji zależności fazowych i odpowiedniego toru pomiarowego. Bez takiego doprecyzowania nie jest to "z natury" prostsze niż rozpoznanie znaku w tachoprądnicy DC.
  • "Dwufazowa z wirnikiem klatkowym." – analogicznie, konstrukcja i rodzaj wirnika nie przesądzają automatycznie, że kierunek będzie rozróżnialny bez dodatkowego przetwarzania sygnału. W kontekście pytania o rozwiązanie, które samo w sobie umożliwia rozróżnienie kierunku, typową odpowiedzią jest wersja prądu stałego.

Wskazówka egzaminacyjna: jeśli w pytaniu pada sformułowanie "umożliwia rozróżnienie kierunku", szukaj przetwornika, którego sygnał ma znak zależny od zwrotu ruchu. Dla tachoprądnicy DC jest to naturalna cecha napięcia wyjściowego.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Tachoprądnica to przetwornik elektromechaniczny, który zamienia prędkość obrotową wału na sygnał elektryczny. Najczęściej wykorzystuje się ją do pomiaru i sprzężenia zwrotnego prędkości w układach regulacji napędów oraz do diagnostyki maszyn wirujących.
W tachoprądnicy prądu stałego kierunek obrotów wpływa na polaryzację napięcia wyjściowego. Przy odwróceniu kierunku obracania wału zmienia się zwrot indukowanego napięcia, więc na zaciskach pojawia się napięcie o przeciwnym znaku.
Bo informacja o kierunku jest "zapisana" w znaku napięcia: plus/minus zależy od zwrotu obrotów. W prostym pomiarze wystarczy sprawdzić polaryzację, podczas gdy sygnały AC częściej wymagają dodatkowej analizy fazy lub osobnych kanałów.
Polaryzacja oznacza, który zacisk ma potencjał dodatni, a który ujemny względem drugiego. W tachoprądnicy DC ta polaryzacja zmienia się po odwróceniu kierunku obrotów, dlatego jest to prosta i czytelna informacja o zwrocie ruchu.
Nie zawsze wprost. Tachoprądnica synchroniczna zwykle daje sygnał przemienny, z którego łatwo wyznaczyć prędkość (np. po częstotliwości), ale jednoznaczne wskazanie kierunku często wymaga dodatkowego toru pomiarowego lub analizy zależności fazowych.
Częsty błąd to utożsamienie "dwufazowa" z automatycznym pomiarem kierunku, bez uwzględnienia, że potrzebna jest interpretacja faz. Drugi błąd to wybór "synchroniczna", bo brzmi profesjonalnie, mimo że pytanie dotyczy prostego rozróżnienia kierunku.
Pomiar prędkości zwykle opiera się o wartość sygnału (np. amplitudę lub częstotliwość). Pomiar kierunku wymaga informacji o znaku lub o relacji fazowej. Gdy w odpowiedzi pojawia się DC, często chodzi o zmianę polaryzacji.
W praktyce spotyka się je w układach napędowych i automatyce, jako element sprzężenia zwrotnego prędkości (np. przy regulacji obrotów). Mogą też występować w urządzeniach pomocniczych, gdzie kontroluje się poprawną pracę mechanizmu i kierunek ruchu.
Typowo mierzy się napięcie na wyjściu podczas obracania wałem: wzrost prędkości powinien powodować wzrost modułu napięcia. Zmiana kierunku obrotów powinna skutkować zmianą polaryzacji (zamianą znaku). Szczegóły zależą od konkretnego typu i połączeń.
Skup się na zasadzie: DC → znak napięcia daje kierunek, a sygnały AC częściej dają informację o prędkości i wymagają interpretacji. Ucz się przez porównania: jakie wielkości mierzysz (amplituda/częstotliwość/znak) i co z nich wynika dla kierunku obrotów.
info

Statystycznie 43% uczniów zna prawidłową odpowiedź. trudne

W praktyce zawodowej kluczowe jest to, że tachoprądnica prądu stałego poza wartością prędkości przekazuje też informację o kierunku, bo przy zmianie kierunku obrotów zmienia się polaryzacja (znak) napięcia na wyjściu.

Źródła:

  • https://pl.wikipedia.org/wiki/Tachopr%C4%85dnica - dostęp 2026-03-01
  • https://en.wikipedia.org/wiki/Tachogenerator - dostęp 2026-03-01

Materiały:

  • Podręczniki do podstaw maszyn elektrycznych (dział: prądnice i przetworniki elektromechaniczne)
  • Materiały dydaktyczne z automatyki/napędów: sprzężenie zwrotne prędkości
  • Karty katalogowe tachogeneratorów DC (opis sygnału wyjściowego i zależności od kierunku)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego