KWALIFIKACJA ELE2 - STYCZEŃ 2016 (test 2)

PYTANIE NR 29.
Który element maszyny przedstawiono na fotografii?
Ilustracja przedstawia wirnik prądnicy synchronicznej, co jest zgodne z odpowiedzią na pytanie egzaminacyjne.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Wirnik prądnicy synchronicznej (alternatora) rozpoznaje się po biegunach pazurkowych (zachodzące na siebie "pazury"), uzwojeniu wzbudzenia oraz dwóch gładkich pierścieniach ślizgowych doprowadzających prąd stały do wzbudzenia.
Wirnik prądnicy DC miałby komutator, a sprzęgła mają inną, tarczowo-cierną konstrukcję.

Pełne wyjaśnienie:

Na fotografii widać wirujący podzespół osadzony na wale z dwoma masywnymi elementami ferromagnetycznymi mającymi charakterystyczne, zachodzące na siebie wypustki (tzw. bieguny pazurkowe). Pomiędzy nimi znajduje się uzwojenie wzbudzenia (cewka), a na końcu wału widoczne są dwa gładkie pierścienie ślizgowe. Taki zestaw cech jest typowy dla wirnika prądnicy synchronicznej typu Lundell, stosowanego m.in. w alternatorach.

Dlaczego to wirnik prądnicy synchronicznej?

  • Pierścienie ślizgowe służą do doprowadzenia prądu stałego do wirującego uzwojenia wzbudzenia. To standardowe rozwiązanie w prądnicach synchronicznych z uzwojeniem wirnika.
  • Bieguny pazurkowe (dwa "wieńce" z kłami) pozwalają uzyskać wiele biegunów w zwartej konstrukcji, co jest typowe dla alternatorów.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?

  • Sprzęgło elektromagnetyczne zwykle ma nieruchomą cewkę (stojanową część elektromagnesu) oraz element cierny/tarczę sprzęgającą. Nie posiada zestawu biegunów pazurkowych z cewką wzbudzenia i dwóch pierścieni do zasilania uzwojenia wirnika.
  • Wirnik prądnicy prądu stałego rozpoznaje się po komutatorze (walcowy pierścień z segmentów miedzianych, rozdzielonych izolacją), a nie po dwóch gładkich pierścieniach ślizgowych. Komutator jest kluczową różnicą konstrukcyjną.
  • Sprzęgło kłowe ma elementy kształtowe (kły) służące do mechanicznego zazębienia dwóch części sprzęgła. Nie ma uzwojenia wzbudzenia ani pierścieni ślizgowych, a jego geometria i funkcja są inne niż w wirniku prądnicy.

Wskazówka egzaminacyjna: jeśli widzisz dwa gładkie pierścienie na wale oraz cewkę na wirniku, myśl o wzbudzeniu i maszynie synchronicznej. Jeśli widzisz segmentowany pierścień, myśl o komutatorze i maszynie DC.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Pierścienie ślizgowe to dwa gładkie pierścienie na wale wirnika, po których ślizgają się szczotki. Służą do doprowadzenia prądu stałego do uzwojenia wzbudzenia wirnika, aby wytworzyć pole magnetyczne potrzebne do indukcji napięcia w stojanie.
Najbardziej typowe są bieguny pazurkowe: dwa ferromagnetyczne wieńce z trójkątnymi "pazurami" zachodzącymi na siebie naprzemiennie. Często widać też cewkę wzbudzenia między wieńcami oraz dwa pierścienie ślizgowe na końcu wału.
W prądnicy prądu stałego komutator realizuje mechaniczne prostowanie napięcia indukowanego w uzwojeniach wirnika, aby na zaciskach otrzymać prąd stały. Pierścienie ślizgowe nie zmieniają połączeń uzwojeń, dlatego nie zastąpią komutatora w klasycznej maszynie DC.
Uzwojenie wzbudzenia wytwarza pole magnetyczne wirnika po zasileniu prądem stałym (przez pierścienie ślizgowe i szczotki). To wirujące pole magnetyczne przecina uzwojenia stojana, dzięki czemu w stojanie indukuje się napięcie przemienne, które potem może być prostowane.
Tak. Alternator samochodowy jest odmianą prądnicy synchronicznej, w której wirnik (z uzwojeniem wzbudzenia) wytwarza pole magnetyczne, a napięcie indukuje się w stojanie. W pojeździe prąd przemienny jest następnie prostowany do ładowania akumulatora.
Sprzęgło kłowe ma dwa elementy z kłami służącymi do mechanicznego przeniesienia momentu przez zazębienie. Nie posiada uzwojenia wzbudzenia ani pierścieni ślizgowych. Wirnik prądnicy ma elementy magnetyczne i elektryczne (cewka, pierścienie) związane z wytwarzaniem pola.
Ponieważ uzwojenie wzbudzenia musi mieć dwa wyprowadzenia: zasilanie i powrót prądu. Dwa pierścienie ślizgowe zapewniają dwa niezależne tory prądowe do wirującej cewki. Jeden pierścień nie umożliwiłby zamknięcia obwodu zasilania uzwojenia.
Typowe problemy to zużycie i zabrudzenie powierzchni pierścieni, rowkowanie oraz słaby docisk lub zużycie szczotek. Skutkiem bywa spadek prądu wzbudzenia, niestabilne ładowanie i iskrzenie. W diagnostyce ocenia się stan pierścieni, szczotek i połączeń.
Często działa "efekt podobieństwa": oba elementy są na wale i mają kolor miedzi. Klucz to powierzchnia: komutator jest segmentowany (widać podział na działki), a pierścienie są gładkie i zwykle są dwa, bo zasilają cewkę wzbudzenia.
Najpierw wypisz 2–3 cechy widoczne na zdjęciu (np. "dwa gładkie pierścienie", "pazury", "cewka"). Następnie dopasuj je do funkcji: zasilanie wzbudzenia → pierścienie ślizgowe; segmentacja → komutator; tarcza cierna/cewka nieruchoma → sprzęgło. To ogranicza strzelanie.
info

Statystycznie 54% uczniów zna prawidłową odpowiedź. trudne

Źródła:

  • Wikipedia: "Alternator" (sekcje: budowa, pierścienie ślizgowe, wirnik) https://en.wikipedia.org/wiki/Alternator - accessed 2026-02-18
  • Wikipedia: "Lundell alternator" (sekcje: claw-pole rotor, field winding, slip rings) https://en.wikipedia.org/wiki/Lundell_alternator - accessed 2026-02-18
  • Wikipedia: "Direct current generator" (sekcje: commutator) https://en.wikipedia.org/wiki/Direct-current_generator - accessed 2026-02-18

Materiały:

  • Podręczniki z maszyn elektrycznych (prądnice synchroniczne, budowa wirnika i stojana)
  • Materiały szkoleniowe dotyczące alternatorów samochodowych (budowa wirnika pazurkowego, pierścienie, szczotki)
  • Atlas/encyklopedia elementów maszyn elektrycznych – ćwiczenia rozpoznawania na zdjęciach

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego