KWALIFIKACJA ELE2 - STYCZEŃ 2015

PYTANIE NR 22.
Na rysunku przedstawiono schemat układu połączeń silnika prądu stałego
Ilustracja przedstawia schemat układu połączeń silnika prądu stałego.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Silnik szeregowy rozpoznaje się po tym, że uzwojenie wzbudzenia jest połączone w szereg z twornikiem (ten sam prąd płynie przez oba obwody). Kierunek obrotu wynika z biegunowości pokazanej na schemacie: przy takim połączeniu moment elektromagnetyczny powoduje obrót wirnika w prawo.

Pełne wyjaśnienie:

W silniku prądu stałego o wzbudzeniu szeregowym uzwojenie wzbudzenia jest włączone szeregowo z twornikiem, czyli przez uzwojenie wzbudzenia i przez twornik płynie ten sam prąd. Na schemacie połączeń typ wzbudzenia rozpoznaje się właśnie po tym, czy uzwojenie wzbudzenia jest w torze prądowym z twornikiem (szeregowo), czy tworzy osobną gałąź równoległą do twornika (bocznikowo).

Kierunek obrotów silnika DC zależy od zwrotu momentu elektromagnetycznego, który wynika ze współdziałania pola magnetycznego wzbudzenia oraz prądu w przewodnikach twornika. Jeżeli na schemacie zaznaczono biegunowość zasilania i sposób podłączenia uzwojenia wzbudzenia oraz szczotek/komutatora, to można określić, czy moment będzie zgodny z ruchem wskazówek zegara, czy przeciwny. Dla pokazanego układu połączeń wnioskuje się obrót w prawo.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są niepoprawne?

  • Warianty z określeniem "bocznikowego" są błędne, gdy schemat pokazuje przepływ tego samego prądu przez wzbudzenie i twornik (brak oddzielnej gałęzi równoległej dla wzbudzenia). To typowa pułapka: uczący się widzą uzwojenie wzbudzenia i automatycznie zakładają połączenie bocznikowe.
  • Wariant "szeregowego, którego wirnik obraca się w lewo" odpada, jeśli z biegunowości i połączeń wynika przeciwny zwrot momentu. Częsty błąd polega na mechanicznym odwracaniu kierunku bez sprawdzenia, czy zmieniono tylko twornik, tylko wzbudzenie, czy oba naraz.

Wskazówka egzaminacyjna: najpierw ustal typ wzbudzenia (szereg/równolegle), a dopiero potem analizuj kierunek obrotu na podstawie biegunowości i połączeń. To ogranicza ryzyko pomyłek wynikających z pośpiechu.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
To silnik DC, w którym uzwojenie wzbudzenia jest połączone szeregowo z twornikiem, więc płynie przez nie ten sam prąd. Skutkiem jest zwykle bardzo duży moment rozruchowy, ale prędkość może silnie zależeć od obciążenia.
To silnik DC, w którym uzwojenie wzbudzenia jest włączone równolegle (bocznikowo) do twornika. Dzięki temu prąd wzbudzenia jest bardziej stabilny, a prędkość silnika jest zwykle mniej wrażliwa na zmiany obciążenia.
Sprawdź, czy uzwojenie wzbudzenia leży w tym samym torze prądowym co twornik: zasilanie przechodzi kolejno przez wzbudzenie i twornik bez rozgałęzienia. Jeśli jest rozgałęzienie i osobna gałąź dla wzbudzenia, to jest to połączenie bocznikowe.
W silniku szeregowym wraz ze wzrostem prądu twornika rośnie też prąd wzbudzenia, a więc strumień magnetyczny. Ponieważ moment zależy od oddziaływania prądu twornika i pola wzbudzenia, na starcie (duży prąd) moment jest bardzo wysoki.
W praktyce odwraca się biegunowość jednego obwodu: albo twornika, albo wzbudzenia. Jeśli odwrócisz biegunowość obu jednocześnie, kierunek momentu zwykle pozostanie taki sam. Na egzaminie kluczowe jest odczytanie, co dokładnie zmieniono w połączeniach.
Ogólna zasada jest podobna: odwrócenie biegunowości jednego z obwodów (twornika lub wzbudzenia) zmienia zwrot momentu. Różnica polega na tym, że wzbudzenie jest w osobnej gałęzi, więc łatwiej "przeoczyć", który obwód faktycznie został odwrócony na schemacie.
Najczęściej: (1) pomylenie szeregowego z bocznikowym, (2) założenie, że każda zamiana przewodów zmienia obroty, (3) nieuwzględnienie, że jednoczesne odwrócenie twornika i wzbudzenia zwykle nie zmienia kierunku, (4) pobieżne czytanie oznaczeń biegunowości.
Kluczowe są: uzwojenie twornika (często oznaczane jako A), uzwojenie wzbudzenia (F), biegunowość zasilania, sposób połączenia uzwojeń (szereg/równolegle) oraz położenie szczotek/komutatora w schemacie. To z tych elementów wynika typ silnika i zwrot momentu.
Gdy potrzebny jest duży moment rozruchowy, np. w napędach wymagających "mocnego startu". W praktyce spotyka się go też w napędach komutatorowych zasilanych z DC. Zawsze trzeba uważać na pracę przy małym obciążeniu, bo prędkość może nadmiernie rosnąć.
Ćwicz seriami: najpierw rozpoznawanie typu wzbudzenia z kilku schematów, potem osobno zadania o kierunku obrotów przy różnych biegunowościach. Pomaga też schematyczna metoda: typ wzbudzenia → strumień → zwrot momentu, zamiast zgadywania po wyglądzie rysunku.
info

Statystycznie 67% uczniów zna prawidłową odpowiedź. średnie

W praktyce zawodowej kluczowe jest to, że silnik szeregowy rozpoznaje się po tym, że uzwojenie wzbudzenia jest połączone w szereg z twornikiem (ten sam prąd płynie przez oba obwody).

Źródła:

  • Stephen J. Chapman, "Electric Machinery Fundamentals", rozdziały dotyczące silników prądu stałego (DC motors) i wzbudzenia szeregowego/bocznikowego (wydanie zależne od dostępności)
  • P. C. Sen, "Principles of Electric Machines and Power Electronics", część poświęcona maszynom prądu stałego i zależnościom momentu od wzbudzenia (wydanie zależne od dostępności)

Materiały:

  • Podręcznik/kompendium z maszyn elektrycznych (dział: silniki prądu stałego, wzbudzenie szeregowe i bocznikowe)
  • Materiały dydaktyczne OKE/CKE dotyczące maszyn i urządzeń elektrycznych dla kwalifikacji elektrycznych
  • Zadania praktyczne: wyznaczanie kierunku obrotu silnika DC przy zadanej biegunowości twornika i wzbudzenia

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego