KWALIFIKACJA ELM6 - CZERWIEC 2016

PYTANIE NR 22.
Na rysunkach przedstawiono dwa schematy układów zasilania silnika szeregowego i dwa schematy układów zasilania silnika bocznikowego. W których przypadkach wał silnika po podaniu napięcia będzie obracał się w lewo (prąd w uzwojeniu wzbudzenia będzie płynął od początku uzwojenia 1 do końca 2, a w uzwojeniu twornika od końca uzwojenia 2 do początku 1)?
Ilustracja przedstawia cztery schematy układów zasilania silników elektrycznych, które są częścią pytania egzaminacyjnego z
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Aby wyznaczyć kierunek obrotu, trzeba prześledzić tor prądu od "+" do "-" osobno dla uzwojenia wzbudzenia i twornika.
Warunek z zadania to: wzbudzenie 1→2 oraz twornik 2→1. Tylko w układach z Rys. 3 i Rys. 4 połączenia i biegunowość zasilania wymuszają dokładnie takie kierunki prądów.

Pełne wyjaśnienie:

Kierunek obrotu silnika prądu stałego zależy od wzajemnego kierunku prądu w uzwojeniu wzbudzenia oraz w uzwojeniu twornika (zależność wynikająca z reguły lewej dłoni). W zadaniu kierunek "obrót w lewo" jest zdefiniowany jednoznacznie przez warunki prądowe:

  • w uzwojeniu wzbudzenia prąd ma płynąć od początku 1 do końca 2,
  • w uzwojeniu twornika prąd ma płynąć od końca 2 do początku 1.

Dlatego nie wystarczy stwierdzić, że "odwrócono zasilanie" albo że "to silnik szeregowy/bocznikowy". Trzeba rzeczywiście śledzić tor prądu od zacisku "+" źródła do zacisku "-", patrząc, do których zacisków uzwojeń (A1/A2, E1/E2, D1/D2) są podłączone przewody.

W schematach odpowiadających odpowiedzi "Rys. 3 i Rys. 4" połączenia (w tym połączenia krzyżowe) oraz odwrócona biegunowość powodują, że:

  • wzbudzenie zachowuje kierunek 1→2 (początek do końca),
  • natomiast twornik ma kierunek przeciwny 2→1.

To dokładnie spełnia definicję "obrotu w lewo" podaną w treści zadania.

Pozostałe odpowiedzi są błędne, ponieważ przynajmniej w jednym z ich rysunków nie da się jednocześnie uzyskać układu kierunków 1→2 dla wzbudzenia i 2→1 dla twornika: albo oba prądy płyną w tym samym sensie (1→2 i 1→2), albo odwracają się w obu uzwojeniach naraz, co nie odpowiada wymaganej kombinacji. Typowa pułapka polega na tym, że w niektórych konfiguracjach zmiana biegunowości zmienia prąd w obu gałęziach jednocześnie, a zadanie wymaga konkretnej pary kierunków (różnych dla wzbudzenia i twornika).

Wskazówka egzaminacyjna: zawsze zapisuj sobie w dwóch krótkich linijkach "wzbudzenie: …" i "twornik: …" oraz wpisuj kierunek (1→2 lub 2→1) wynikający wyłącznie z tego, gdzie jest "+" i "-" oraz jakie są mostki połączeniowe.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Kierunek obrotu zależy od relacji między kierunkiem prądu w tworniku i w uzwojeniu wzbudzenia. Zmiana kierunku prądu tylko w jednym z tych obwodów odwraca moment i kierunek obrotu. Dlatego w zadaniach trzeba śledzić tor prądu od "+" do "-" dla obu uzwojeń.
Najpierw znajdź zaciski zasilania "+" i "-". Następnie prześledź po przewodach, do którego zacisku uzwojenia (np. A1/A2, E1/E2, D1/D2) dochodzi "+", a z którego wraca do "-". To daje kierunek prądu w danym uzwojeniu (np. A1→A2 albo A2→A1).
W silniku bocznikowym uzwojenie wzbudzenia i twornik są podłączone równolegle do źródła. W silniku szeregowym uzwojenia są połączone szeregowo, więc ten sam prąd płynie kolejno przez wzbudzenie i twornik. To wpływa na to, jak zmiana połączeń zmienia kierunki prądów.
Po zamianie "+" i "-" zmienia się kierunek przepływu prądu w obwodzie. W wielu układach powoduje to odwrócenie prądu w uzwojeniach, a więc zmianę zwrotu momentu elektromagnetycznego. Kluczowe jest jednak, czy odwrócił się prąd w jednym uzwojeniu, czy w obu naraz.
Nie zawsze można to stwierdzić "z automatu" bez analizy. W typowym połączeniu równoległym odwrócenie biegunowości zmienia kierunek prądu w obu gałęziach jednocześnie. Dlatego w zadaniach, gdzie wymagana jest konkretna kombinacja (np. wzbudzenie 1→2, twornik 2→1), trzeba sprawdzić dokładne połączenia zacisków.
Często spotyka się oznaczenia twornika A1–A2, wzbudzenia bocznikowego E1–E2 oraz wzbudzenia szeregowego D1–D2. Zwykle "1" oznacza początek, a "2" koniec uzwojenia. Na tej podstawie można opisać kierunek prądu jako 1→2 lub 2→1.
Oznacza to, że prąd wchodzi do uzwojenia twornika od strony zacisku oznaczonego jako "2" (np. A2), a wychodzi przez zacisk "1" (np. A1). W praktyce wynika to z tego, do którego zacisku doprowadzono "+", a z którego prąd wraca do "-".
Najczęstsze błędy to: pomijanie mostków/połączeń krzyżowych, mylenie A1 z A2 lub E1 z E2, oraz zakładanie, że "odwrócenie zasilania" wystarczy jako odpowiedź bez śledzenia toru prądu. Pomaga wypisanie osobno: "wzbudzenie: …" i "twornik: …".
Mostek H stosuje się, gdy trzeba sterować kierunkiem i często także prędkością silnika DC bez przepinania przewodów. Układ umożliwia zmianę biegunowości na zaciskach silnika (a więc rewersję) za pomocą tranzystorów lub przekaźników. To typowe w robotyce i automatyce napędów.
Ćwicz czytanie schematów: zawsze zaczynaj od znalezienia "+" i "-", potem rysuj sobie strzałki prądu dla każdego uzwojenia. Utrwal różnice: bocznikowy = równolegle, szeregowy = szeregowo. Warto rozwiązać kilka przykładów rewersji, aż śledzenie prądu stanie się nawykiem.
info

Statystycznie 57% uczniów zna prawidłową odpowiedź. średnie

Eksperci podkreślają: "Aby wyznaczyć kierunek obrotu, trzeba prześledzić tor prądu od "+" do "-" osobno dla uzwojenia wzbudzenia i twornika.Warunek z zadania to: wzbudzenie 1→2 oraz twornik 2→1."

Źródła:

  • Wikipedia (PL): "Silnik prądu stałego" — sekcje dot. budowy i zmiany kierunku obrotów, https://pl.wikipedia.org/wiki/Silnik_pr%C4%85du_sta%C5%82ego (dostęp: 2026-03-05)
  • Wikipedia (PL): "Reguła lewej dłoni" — opis zależności kierunku siły od prądu i pola magnetycznego, https://pl.wikipedia.org/wiki/Regu%C5%82a_lewej_d%C5%82oni (dostęp: 2026-03-05)
  • Wikipedia (EN): "DC motor" — sekcja o reversing/polarity, https://en.wikipedia.org/wiki/DC_motor (dostęp: 2026-03-05)

Materiały:

  • Materiały dydaktyczne z elektrotechniki/napędów elektrycznych dotyczące silników DC (bocznikowych i szeregowych)
  • Ćwiczenia z czytania schematów elektrycznych i śledzenia toru prądu
  • Instrukcje/laboratoria z realizacji rewersji silnika DC (przełącznik nawrotny, mostek H)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego