KWALIFIKACJA ELM3 - CZERWIEC 2009

PYTANIE NR 6.
Przedstawiony fragment dokumentacji elementu mechatronicznego dotyczy silnika
Ilustracja przedstawia fragment dokumentacji technicznej dotyczącej elementu mechatronicznego, którym jest silnik krokowy.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Silnik krokowy rozpoznaje się w dokumentacji po informacjach typowych dla sterowania skokowego: podziale na kroki (np. kroki/obrót), pracy wielofazowej (A/B), parametrach prądu faz oraz wzmiankach o sterowniku krokowym. Takie cechy nie pasują do silnika repulsyjnego, jednofazowego indukcyjnego ani DC z magnesami trwałymi.

Pełne wyjaśnienie:

Silnik krokowy jest napędem, który wykonuje ruch obrotowy (lub liniowy w połączeniu ze śrubą) w dyskretnych krokach. Dlatego w dokumentacji i kartach katalogowych często pojawiają się informacje charakterystyczne właśnie dla tego typu silnika, np.:

  • liczba kroków na obrót lub kąt kroku,
  • oznaczenia faz/uzwojeń (np. A, B lub A+, A−, B+, B−),
  • prąd fazy i rezystancja/indukcyjność uzwojeń fazowych,
  • moment trzymający oraz zalecenia dotyczące sterownika krokowego (pełny krok, półkrok, mikrokrok).

Te elementy są typowe dla układów pozycjonowania w mechatronice, gdzie ważne jest sterowanie położeniem bez konieczności stosowania skomplikowanego sprzężenia zwrotnego.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są nieprawidłowe?

  • Silnik repulsyjny to konstrukcja kojarzona z inną zasadą wytwarzania momentu oraz innym zakresem zastosowań; w typowej dokumentacji nie opisuje się go parametrami "kroków" czy "faz krokowych" jak w krokowym.
  • Silnik indukcyjny jednofazowy jest zwykle opisywany przez parametry zasilania AC, częstotliwość, rozwiązanie rozruchu (np. uzwojenie pomocnicze/kondensator) i prędkość zależną od poślizgu, a nie przez kroki/obrót i prąd faz sterowanych impulsowo.
  • Silnik prądu stałego z magnesami trwałymi bywa opisywany stałą momentu, stałą SEM, prędkością w funkcji napięcia oraz prądem znamionowym; nie jest to napęd "krokowy", więc nie występuje typowe pojęcie kroku i sterowania sekwencją faz.

Wskazówka egzaminacyjna: jeśli w opisie widzisz pojęcia związane z krokami, fazami, mikrokrokiem lub parametrami uzwojeń fazowych, to bardzo silna przesłanka, że chodzi o silnik krokowy i jego sterowanie w układzie mechatronicznym.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Silnik krokowy wykonuje obrót w dyskretnych krokach sterowanych sekwencją prądów w uzwojeniach (fazach). Silnik DC z magnesami trwałymi obraca się płynnie, a prędkość zależy głównie od napięcia i obciążenia. W dokumentacji krokowego często są: kroki/obrót, prąd faz, oznaczenia A/B.
Najczęściej spotkasz: liczbę kroków na obrót lub kąt kroku, prąd fazy, rezystancję i indukcyjność uzwojeń, oznaczenia wyprowadzeń faz (np. A+/A−, B+/B−) oraz moment trzymający. Często pojawia się też informacja o trybie pełnego kroku, półkroku lub mikrokroku.
W silniku krokowym moment powstaje dzięki sterowaniu prądem w kolejnych uzwojeniach (fazach). Oznaczenia A i B (czasem więcej faz) ułatwiają podłączenie do sterownika i poprawną sekwencję załączania. W wielu innych silnikach (np. jednofazowych indukcyjnych) dokumentacja nie operuje taką logiką sterowania krokowego.
Silnik indukcyjny jednofazowy jest zasilany AC i często ma element rozruchowy (np. kondensator, uzwojenie pomocnicze) oraz parametry typu częstotliwość i prędkość zależna od poślizgu. Silnik krokowy ma cechy pozycjonowania: kroki/obrót, prąd faz oraz wyraźne oznaczenia uzwojeń do sterownika.
Moment trzymający (holding torque) to moment, jaki silnik krokowy może utrzymać w spoczynku przy zasilonych uzwojeniach, bez utraty pozycji. To ważne w osiach pozycjonujących, gdzie napęd ma "trzymać" położenie bez hamulca. Parametr ten jest bardzo charakterystyczny dla kart katalogowych silników krokowych.
W praktyce mechatronicznej tak: do poprawnej pracy potrzebuje sterownika, który podaje prąd na uzwojenia we właściwej sekwencji (pełny krok/półkrok/mikrokrok) i zwykle ogranicza prąd. Samo podłączenie do stałego napięcia bez sterownika nie zapewni kontrolowanego ruchu i może przegrzewać uzwojenia.
Najczęstsze błędy to: skupienie się tylko na napięciu (bez analizy kroków i faz), mylenie silnika DC z krokowym, bo oba mogą być zasilane prądem stałym, oraz ignorowanie oznaczeń wyprowadzeń uzwojeń. Warto szukać słów kluczowych: krok, faza, mikrokrok, moment trzymający.
Silnik krokowy wybiera się często w prostszych układach pozycjonowania, gdy liczy się koszt i łatwość sterowania, a wymagania co do dynamiki i dokładności są umiarkowane. Serwonapęd częściej stosuje się tam, gdzie potrzebne są duże przyspieszenia, wysoka sprawność i pewność pozycjonowania z enkoderem w szerokim zakresie obciążeń.
Dla silnika DC z magnesami trwałymi typowe są informacje o napięciu i prądzie znamionowym, prędkości obrotowej (np. obr/min), stałej SEM lub stałej momentu oraz często o komutatorze/szczotkach (w wersjach szczotkowych). Nie występują natomiast parametry typu kroki/obrót ani wyprowadzenia faz A/B.
Ucz się porównawczo: zrób tabelę cech silnika krokowego, DC i indukcyjnego (zasilanie, sterowanie, typowe parametry w dokumentacji). Przećwicz czytanie kart katalogowych: wyprowadzenia uzwojeń, prąd fazy, moment trzymający, kroki/obrót. Na egzaminie szukaj właśnie tych wyróżników.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 46% zdających egzamin. trudne

W praktyce zawodowej kluczowe jest to, że takie cechy nie pasują do silnika repulsyjnego, jednofazowego indukcyjnego ani DC z magnesami trwałymi.

Źródła:

  • https://pl.wikipedia.org/wiki/Silnik_krokowy - dostęp 2026-02-18
  • https://pl.wikipedia.org/wiki/Silnik_indukcyjny - dostęp 2026-02-18
  • https://pl.wikipedia.org/wiki/Silnik_pr%C4%85du_sta%C5%82ego - dostęp 2026-02-18

Materiały:

  • Notatki/kompendium: porównanie silników krokowych, DC z magnesami trwałymi oraz indukcyjnych (tabela cech)
  • Instrukcje i karty katalogowe typowych silników krokowych (NEMA) oraz sterowników krokowych (opis faz, prądu, kroków)
  • Podstawowy podręcznik do maszyn elektrycznych i napędów w automatyce/mechatronice

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego