KWALIFIKACJA ELE2 - CZERWIEC 2019

PYTANIE NR 18.
Urządzenie elektryczne, którego schemat przedstawiono na rysunku, jest przeznaczone do
Ilustracja przedstawia schemat elektryczny, który jest prawdopodobnie częścią egzaminu zawodowego dla elektryka,
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Schemat przedstawia trójfazowy mostek tyrystorowy (6 tyrystorów w układzie Graetza). Zmieniając kąt zapłonu tyrystorów (sterowanie fazowe) reguluje się wartość średnią napięcia wyprostowanego na wyjściu, czyli uzyskuje się płynną regulację napięcia stałego. Pozostałe odpowiedzi dotyczą prądu lub regulacji skokowej.

Pełne wyjaśnienie:

Na rysunku widać transformator trójfazowy oraz mostek prostowniczy z sześciu elementów z bramką, czyli tyrystorów. Taki układ to trójfazowy mostek tyrystorowy (odmiana układu Graetza), nazywany też prostownikiem sterowanym.

Dlaczego poprawna jest "płynna regulacja napięcia stałego"?
Po stronie wyjściowej mostka otrzymuje się napięcie wyprostowane (o tej samej polaryzacji), którego wartość średnia zależy od sposobu załączania tyrystorów. W prostowniku sterowanym moment rozpoczęcia przewodzenia tyrystora można opóźniać względem naturalnego punktu przewodzenia. To właśnie sterowanie fazowe. Zmiana kąta sterowania (opóźnienia) pozwala w sposób ciągły zmieniać wartość średnią napięcia na odbiorniku – od wartości bliskiej maksymalnej do bliskiej zera (w typowym zakresie pracy prostownika).

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są niepoprawne?

  • Skokowa regulacja prądu stałego – "skokowa" sugeruje przełączanie odczepów transformatora, rezystorów lub stopni mocy. W układzie tyrystorowym regulacja odbywa się zasadniczo ciągle (płynnie) poprzez zmianę kąta zapłonu, a nie skokami.
  • Płynna regulacja prądu przemiennego – mostek prostowniczy ma na celu uzyskanie składowej stałej na wyjściu. Regulacja prądu przemiennego jest typowa np. dla regulatorów AC (ściemniaczy) włączanych w szereg z odbiornikiem AC, a nie dla mostka prostowniczego z wyjściem DC.
  • Skokowa regulacja napięcia przemiennego – napięcie przemienne reguluje się skokowo najczęściej transformatorami z przełączanymi odczepami lub autotransformatorami. Tu elementem kluczowym jest prostowanie i sterowanie fazowe tyrystorów, co prowadzi do regulacji napięcia po wyprostowaniu (DC), nie AC.

Wskazówka egzaminacyjna: jeżeli na schemacie element wygląda jak dioda, ale ma dodatkową elektrodę sterującą (bramkę), to jest to tyrystor. Pojawienie się tyrystorów w prostowniku prawie zawsze oznacza możliwość regulacji parametrów wyjściowych przez sterowanie fazowe.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Mostek tyrystorowy to prostownik sterowany zbudowany zwykle z 6 tyrystorów w układzie Graetza. Służy do uzyskania napięcia stałego z zasilania przemiennego oraz do jego regulacji poprzez sterowanie momentem załączenia (sterowanie fazowe).
Tyrystor ma symbol podobny do diody, ale z dodatkową elektrodą sterującą (bramką) doprowadzoną do złącza. Na schematach mostków sterowanych widać kilka takich elementów w układzie mostkowym, co odróżnia je od zwykłych diod.
Bo tyrystor można włączyć w wybranym momencie półokresu napięcia zasilającego. Zmieniając kąt zapłonu (opóźnienie załączenia) steruje się czasem przewodzenia, a przez to wartością średnią napięcia wyprostowanego na obciążeniu.
Sterowanie fazowe polega na opóźnieniu impulsu bramkowego tyrystora względem chwili, gdy element mógłby przewodzić "naturalnie". Im większe opóźnienie, tym mniejsza część przebiegu jest przewodzona i tym mniejsze napięcie średnie na wyjściu.
Prostowniki sterowane spotyka się m.in. w napędach prądu stałego (regulacja prędkości), spawarkach, ładowarkach akumulatorów i zasilaczach regulowanych. Wszędzie tam potrzebna jest kontrola napięcia lub prądu po stronie stałoprądowej.
Mostek diodowy prostuje napięcie bez możliwości sterowania momentem przewodzenia – na wyjściu uzyskuje się napięcie stałe zależne głównie od zasilania i obciążenia. Mostek tyrystorowy ma elementy sterowane bramką, więc umożliwia regulację wartości średniej napięcia DC.
Bezpośrednio sterowaniem fazowym reguluje się wartość średnią napięcia wyprostowanego na wyjściu. Prąd zależy od obciążenia (np. rezystancji, indukcyjności, charakterystyki napędu), więc może się zmieniać wtórnie, ale celem układu jest zwykle regulacja napięcia DC.
"Skokowa" regulacja kojarzy się z przełączaniem odczepów transformatora, stopni rezystorowych lub przełączaniem kilku stałych poziomów. Tyrystory pozwalają na zmianę kąta zapłonu w sposób ciągły, więc typowym efektem jest regulacja płynna, nie stopniowana.
Najczęściej myli się tyrystor z diodą (pominięcie bramki) oraz miesza pojęcia napięcia i prądu. Częsty jest też skrót myślowy: "prostownik = stałe bez regulacji", co jest prawdziwe dla diod, ale nie dla prostowników sterowanych.
Najpierw rozpoznaj elementy (transformator, diody/tyrystory, mostek), potem ustal rodzaj wyjścia (AC czy DC) i możliwość sterowania. Jeśli jest bramka, szukaj odpowiedzi o regulacji. Na końcu dopasuj: płynna vs skokowa i napięcie vs prąd.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 26% zdających egzamin. bardzo trudne

W praktyce zawodowej kluczowe jest to, że schemat przedstawia trójfazowy mostek tyrystorowy (6 tyrystorów w układzie Graetza).

Źródła:

  • Wikipedia: "Thyristor" (opis elementu i elektrody: anoda, katoda, bramka) https://en.wikipedia.org/wiki/Thyristor - accessed 2026-02-18
  • Wikipedia: "Rectifier" – sekcja "Controlled rectifiers" (prostowniki sterowane, sterowanie fazowe) https://en.wikipedia.org/wiki/Rectifier#Controlled_rectifiers - accessed 2026-02-18
  • Wikipedia (PL): "Prostownik" (informacje o prostownikach i prostowaniu) https://pl.wikipedia.org/wiki/Prostownik - accessed 2026-02-18

Materiały:

  • Podstawy energoelektroniki: prostowniki diodowe i tyrystorowe (rozdziały o prostownikach sterowanych)
  • Atlas/słownik symboli elektrycznych i elektronicznych (symbole diody, tyrystora, transformatora)
  • Materiały dydaktyczne o sterowaniu fazowym i kącie zapłonu α w prostownikach

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego