KWALIFIKACJA ELE2 - CZERWIEC 2021

PYTANIE NR 28.
Rodzaj której maszyny wirującej przedstawiono na ilustracji?
Ilustracja przedstawia schematyczny rysunek maszyny wirującej, w szczególności silnika synchronicznego.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Maszyna synchroniczna pracuje z prędkością równą prędkości pola wirującego i zwykle ma wirnik wzbudzany (uzwojenie wzbudzenia lub magnesy). Maszyny indukcyjne rozpoznaje się po klatce lub uzwojeniu z pierścieniami, a komutatorowa AC ma komutator i szczotki. Na ilustracji wskazano cechy typowe dla maszyny synchronicznej.

Pełne wyjaśnienie:

Rozpoznanie rodzaju maszyny wirującej na ilustracji opiera się na cechach konstrukcyjnych oraz na tym, jak dana maszyna wytwarza moment i jakie elementy musi mieć, aby to realizować.

Odpowiedź "Synchronicznej" jest właściwa wtedy, gdy na rysunku widać rozwiązania typowe dla maszyny synchronicznej, czyli takiej, której wirnik obraca się z prędkością równą prędkości pola wirującego stojana (bez poślizgu). W praktyce często spotyka się wirnik wzbudzany prądem stałym (doprowadzanym do uzwojenia wzbudzenia) albo wirnik z magnesami trwałymi. W wielu konstrukcjach widoczne są także wyraźne bieguny (wirnik jawnobiegunowy) lub charakterystyczna budowa wirnika cylindrycznego.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi nie pasują do maszyny synchronicznej (przy typowych cechach na rysunku)?

  • "Indukcyjnej klatkowej" – w silniku indukcyjnym klatkowym wirnik ma pręty połączone pierścieniami zwierającymi (tzw. klatka). Nie ma klasycznego wzbudzenia wirnika, a prędkość robocza jest mniejsza od synchronicznej (występuje poślizg). Jeśli na ilustracji nie widać klatki lub charakterystycznych elementów wirnika klatkowego, ta odpowiedź jest nieadekwatna.
  • "Indukcyjnej pierścieniowej" – wirnik ma uzwojenie trójfazowe wyprowadzone na pierścienie ślizgowe, co umożliwia dołączanie rezystancji rozruchowej. Jeżeli na rysunku nie ma pierścieni i szczotek do nich dociskanych, albo konstrukcja wskazuje na inny sposób pracy wirnika, nie jest to maszyna pierścieniowa.
  • "Komutatorowej prądu przemiennego" – maszyny komutatorowe mają komutator i szczotki (inne niż pierścienie ślizgowe), a sam komutator jest elementem dzielonym na wycinki (lamelki). Jeśli ilustracja nie przedstawia komutatora lub układu szczotek typowego dla komutacji, wybór tej odpowiedzi byłby wynikiem pomylenia elementów stykowych.

Wskazówka egzaminacyjna: aby uniknąć pomyłek, szukaj na ilustracji "markerów" typu maszyny: klatka (indukcyjna klatkowa), pierścienie (indukcyjna pierścieniowa), komutator (komutatorowa), wzbudzenie wirnika/magnesy (często synchroniczna).

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Maszyna synchroniczna pracuje z prędkością równą prędkości pola wirującego (bez poślizgu) i zwykle ma wzbudzenie wirnika (uzwojenie DC lub magnesy). Maszyna indukcyjna wytwarza prąd w wirniku indukcyjnie i pracuje z poślizgiem, więc jej prędkość jest nieco mniejsza od synchronicznej.
Najczęściej szuka się cech wirnika klatkowego: prętów wirnika połączonych pierścieniami zwierającymi (tzw. klatka). Na przekrojach często widać żłobki z prętami, bez komutatora i bez wyprowadzeń na pierścienie ślizgowe. To odróżnia go od wersji pierścieniowej.
Typowym wyróżnikiem są pierścienie ślizgowe i szczotki, przez które wyprowadza się uzwojenie wirnika. Dzięki temu można dołączać rezystancje rozruchowe i wpływać na moment rozruchowy. Jeśli na ilustracji widać pierścienie zamiast komutatora, to mocna przesłanka tej konstrukcji.
Oba elementy współpracują ze szczotkami, więc na schematach "z daleka" mogą wyglądać podobnie. Różnica jest kluczowa: komutator jest podzielony na wiele segmentów (lamelki), a pierścienie ślizgowe są gładkie i ciągłe. Pomyłka wynika z patrzenia tylko na obecność szczotek, bez oceny budowy powierzchni stykowej.
Prędkość synchroniczna to prędkość wirowania pola magnetycznego stojana, zależna od częstotliwości zasilania i liczby par biegunów. Maszyna synchroniczna obraca się dokładnie z tą prędkością (w stanie ustalonym), a silnik indukcyjny musi mieć poślizg, więc pracuje nieco wolniej.
Stosuje się je m.in. tam, gdzie ważna jest stała prędkość obrotowa lub poprawa współczynnika mocy (kompensacja mocy biernej). W przemyśle spotyka się je w większych napędach oraz aplikacjach wymagających stabilnych obrotów. Wersje z magnesami są popularne w napędach o wysokiej sprawności.
Najczęstsze błędy to: wybór "klatkowej" zawsze, gdy nie widać komutatora; mylenie pierścieni ślizgowych z komutatorem; pomijanie informacji o wzbudzeniu wirnika; oraz ocenianie typu maszyny po samym kształcie obudowy. Pomaga lista kontrolna: klatka/pierścienie/komutator/wzbudzenie.
Nie. Pierścienie ślizgowe mogą występować w maszynach synchronicznych z uzwojeniem wzbudzenia zasilanym prądem stałym, ale nie są obowiązkowe. W maszynach z magnesami trwałymi nie ma potrzeby doprowadzania prądu wzbudzenia do wirnika. Dlatego sam brak pierścieni nie wyklucza synchronizmu.
W praktyce (bez tabliczki) patrzy się na budowę wirnika oraz osprzęt: obecność klatki lub pierścieni sugeruje indukcyjny, a elementy wzbudzenia wirnika lub konstrukcja typowa dla wirnika synchronicznego sugerują synchroniczny. Dodatkowo w pracy można ocenić prędkość: indukcyjny ma poślizg, synchroniczny nie.
Najlepiej uczyć się "po cechach": rozpoznawaj klatkę, pierścienie, komutator, uzwojenia oraz typ wirnika. Pomocne są przekroje i zdjęcia serwisowe z opisami elementów. Warto zrobić własną tabelę porównawczą: co jest widoczne na rysunku i do jakiego typu maszyny pasuje.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 51% zdających egzamin. trudne

Eksperci podkreślają: "Maszyna synchroniczna pracuje z prędkością równą prędkości pola wirującego i zwykle ma wirnik wzbudzany (uzwojenie wzbudzenia lub magnesy)."

Źródła:

  • Wikipedia (PL), "Silnik synchroniczny" – https://pl.wikipedia.org/wiki/Silnik_synchroniczny (dostęp: 2026-03-02)
  • Wikipedia (PL), "Silnik indukcyjny" – https://pl.wikipedia.org/wiki/Silnik_indukcyjny (dostęp: 2026-03-02)
  • Wikipedia (PL), "Silnik komutatorowy" – https://pl.wikipedia.org/wiki/Silnik_komutatorowy (dostęp: 2026-03-02)

Materiały:

  • Podręczniki i skrypty z przedmiotu "Maszyny elektryczne" (budowa i podział maszyn)
  • Karty katalogowe producentów silników (rysunki przekrojów, opisy wirników i wzbudzenia)
  • Notatki z zajęć: porównanie cech maszyn synchronicznych i indukcyjnych (tabela różnic)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego