KWALIFIKACJA ELM6 - CZERWIEC 2017

PYTANIE NR 16.
W celu zmiany kierunku obrotów wirnika silnika bocznikowego prądu stałego bez przemagnesowania maszyny należy
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
W silniku bocznikowym DC kierunek momentu zależy od zwrotu prądu twornika i zwrotu strumienia wzbudzenia. Jeśli nie chcemy przemagnesowywać (zmieniać strumienia), pozostawiamy uzwojenie wzbudzenia bez zmian, a odwracamy zwrot prądu w uzwojeniu twornika. To powoduje zmianę kierunku obrotów wirnika.

Pełne wyjaśnienie:

W silniku bocznikowym prądu stałego uzwojenie wzbudzenia jest połączone równolegle do twornika i wytwarza w maszynie strumień magnetyczny. Moment elektromagnetyczny powstaje w wyniku oddziaływania przewodników twornika, przez które płynie prąd, z polem magnetycznym wzbudzenia. W praktyce kierunek obrotów zależy od wzajemnej relacji dwóch zwrotów: zwrotu strumienia (od wzbudzenia) oraz zwrotu prądu w tworniku.

Dlaczego poprawne jest: "zmienić zwrot prądu w uzwojeniu twornika"?

  • Jeżeli pozostawimy uzwojenie wzbudzenia bez zmian, strumień ma ten sam zwrot (nie ma "przemagnesowania").
  • Odwrócenie prądu w tworniku odwraca siły elektrodynamiczne działające na przewodniki twornika, a więc odwraca zwrot momentu i kierunek obrotów.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są niepoprawne?

  • "zmienić zwrot prądu w uzwojeniu wzbudzenia" – to właśnie zmienia zwrot strumienia w maszynie, czyli jest formą przemagnesowania/odwrócenia pola. Pytanie wymaga zmiany kierunku obrotów bez takiej ingerencji w pole wzbudzenia.
  • "zmienić zwrot prądu w uzwojeniu komutacyjnym" – uzwojenie komutacyjne (pomocnicze) służy głównie do poprawy komutacji i ograniczenia iskrzenia na komutatorze. Nie jest podstawowym obwodem wyznaczającym kierunek momentu napędowego.
  • "zamienić miejscami dwa przewody podłączone do sieci" – w silniku prądu stałego podłączenie do zasilania ma biegunowość (+/−). Sama "zamiana przewodów" bez wskazania, którego obwodu dotyczy (twornika czy wzbudzenia), jest nieprecyzyjna i może równocześnie odwrócić oba zwroty, co w efekcie nie zmieni kierunku obrotów (odwrócą się jednocześnie prąd i strumień).

W praktyce serwisowej najbezpieczniej traktować to jako zasadę: odwróć prąd w jednym obwodzie (najczęściej twornika), a drugi pozostaw bez zmian, aby uzyskać pewną zmianę kierunku obrotów.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Kierunek obrotów zależy od relacji między zwrotem strumienia wzbudzenia a zwrotem prądu w tworniku. Zmiana jednego z nich (tylko jednego) powoduje odwrócenie momentu i zmianę kierunku obrotów. Zmiana obu jednocześnie może nie dać zmiany kierunku.
Aby nie zmieniać strumienia (nie "przemagnesowywać"), pozostawia się uzwojenie wzbudzenia bez zmian i odwraca zwrot prądu w uzwojeniu twornika. W praktyce oznacza to przełączenie biegunowości zasilania tylko w obwodzie twornika.
Odwrócenie prądu w uzwojeniu wzbudzenia odwraca zwrot pola magnetycznego w maszynie. Skoro pytanie wymaga zmiany kierunku obrotów bez przemagnesowania, to wzbudzenie powinno pozostać niezmienione, a zmianę kierunku uzyskuje się przez przełączenie twornika.
Uzwojenie komutacyjne (pomocnicze) to uzwojenie biegunów pomocniczych w maszynie DC. Jego zadaniem jest poprawa komutacji, czyli ograniczenie iskrzenia na komutatorze przez kompensację reakcji twornika w strefie komutacji. Nie jest to podstawowy "przełącznik" kierunku obrotów.
Nie zawsze. Jeśli "zamienisz przewody" w sposób, który odwróci jednocześnie prąd twornika i prąd wzbudzenia (a więc także strumień), to moment może pozostać o tym samym zwrocie i silnik dalej będzie kręcił się w tę samą stronę. Kluczowe jest odwrócenie tylko jednego obwodu.
Najczęściej stosuje się: mostek H w układach energoelektronicznych (zmiana biegunowości na tworniku) albo układ stycznikowy przełączający biegunowość zasilania twornika. W silniku bocznikowym wzbudzenie zwykle zostaje stałe, aby nie zmieniać charakterystyki pracy.
Najpewniej według dokumentacji zacisków i tabliczki. Pomocniczo: obwód wzbudzenia zwykle ma większą rezystancję niż twornik (mierzoną omomierzem), bo jest nawinięty cieńszym drutem i ma więcej zwojów. W serwisie zawsze warto oznaczać przewody przed rozłączaniem.
Częsty błąd to założenie, że odwrócenie prądu w dowolnym uzwojeniu "na pewno" odwróci obroty. Drugi błąd to mylenie uzwojenia komutacyjnego z wzbudzeniem. Pomaga zasada: kierunek obrotów zmieniasz przez odwrócenie jednego z dwóch czynników: pola albo prądu twornika.
Gdy chcesz zachować stałe warunki magnetyczne maszyny (brak przemagnesowania), stabilną charakterystykę i mniejsze ryzyko błędów połączeń. W praktyce sterowania napędami DC często utrzymuje się stałe wzbudzenie, a zmianę kierunku realizuje się w obwodzie twornika (np. mostkiem H).
Nie wprost. W silniku szeregowym prąd twornika i wzbudzenia jest ten sam, więc odwrócenie biegunowości zasilania zwykle odwraca oba jednocześnie, co może nie zmienić kierunku obrotów. Aby uzyskać zmianę kierunku, trzeba odwrócić połączenia tylko twornika albo tylko uzwojenia wzbudzenia względem siebie.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 46% zdających egzamin. trudne

W praktyce zawodowej kluczowe jest to, że w silniku bocznikowym DC kierunek momentu zależy od zwrotu prądu twornika i zwrotu strumienia wzbudzenia.

Źródła:

  • Wikipedia (PL): "Silnik prądu stałego" – opis zasady działania i zależności momentu od prądu i pola, https://pl.wikipedia.org/wiki/Silnik_pr%C4%85du_sta%C5%82ego - dostęp 2026-02-07
  • Wikipedia (EN): "DC motor" – sekcje o direction/reversing i zależności od pola i prądu, https://en.wikipedia.org/wiki/DC_motor - dostęp 2026-02-07
  • All About Circuits: "DC Motor Reversal / Direction Control" (opis odwracania biegunowości i skutków dla kierunku obrotów), https://www.allaboutcircuits.com/textbook/direct-current/chpt-13/dc-motor-reversal/ - dostęp 2026-02-07

Materiały:

  • Podręczniki i skrypty z maszyn elektrycznych (dział: maszyny prądu stałego)
  • Notatki z elektrotechniki: siła elektrodynamiczna i moment w polu magnetycznym
  • Materiały producentów napędów DC: rozdział o zmianie kierunku obrotów i okablowaniu

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego