KWALIFIKACJA ELE2 - CZERWIEC 2024

PYTANIE NR 18.
W których z wymienionych rodzajów silników stosuje się wirnik przedstawiony na ilustracji?
Ilustracja przedstawia wirnik, który jest kluczowym elementem silnika elektrycznego.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Wirnik klatkowy jest charakterystyczny dla silników asynchronicznych klatkowych: ma pręty (najczęściej aluminiowe/miedziane) zwarte pierścieniami na końcach, bez pierścieni ślizgowych i szczotek. Wirnik pierścieniowy ma uzwojenie z wyprowadzonymi końcami na pierścienie, a silniki synchroniczne i uniwersalne mają inną konstrukcję wirnika.

Pełne wyjaśnienie:

W silnikach asynchronicznych klatkowych stosuje się wirnik klatkowy (tzw. "klatkę"). Jego cechą rozpoznawczą są pręty umieszczone w żłobkach pakietu blach wirnika, które są zwarte na obu końcach pierścieniami zwarciowymi. Taka konstrukcja nie wymaga doprowadzania prądu do wirnika przez szczotki, dlatego nie występują tu pierścienie ślizgowe.

Odpowiedź "Asynchronicznych pierścieniowych" nie pasuje do wirnika klatkowego, ponieważ w silniku pierścieniowym wirnik ma uzwojenie połączone z pierścieniami ślizgowymi, co umożliwia dołączanie rezystancji rozruchowej i regulację momentu podczas rozruchu. To inna, łatwa do odróżnienia konstrukcja.

Odpowiedź "Synchronicznych" jest nieprawidłowa, bo wirnik silnika synchronicznego ma zwykle wzbudzenie (np. elektromagnes lub magnesy trwałe) i nie jest typową klatką zwarciową służącą do indukowania prądów wirnika w pracy asynchronicznej. Choć pewne wirniki synchroniczne mogą mieć elementy tłumiące podobne do klatki, nie jest to klasyczna odpowiedź na pytanie o rozpoznany typ wirnika.

Odpowiedź "Uniwersalnych" także nie pasuje: silnik uniwersalny (komutatorowy) ma wirnik z uzwojeniem połączonym z komutatorem oraz współpracuje ze szczotkami, co konstrukcyjnie i funkcjonalnie różni się od wirnika klatkowego.

Wskazówka egzaminacyjna: gdy na ilustracji widać brak pierścieni ślizgowych i konstrukcję typu "pręty + pierścienie zwarciowe", najczęściej chodzi o silnik asynchroniczny klatkowy.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Wirnik klatkowy to wirnik z prętami przewodzącymi w żłobkach, zwartymi na końcach pierścieniami zwarciowymi. Dzięki temu w wirniku indukują się prądy bez doprowadzania zasilania przez szczotki. To najczęstsza konstrukcja w silnikach indukcyjnych stosowanych w przemyśle.
Wirnik klatkowy nie ma pierścieni ślizgowych ani szczotek; w przekrojach zwykle widać pręty i pierścienie zwarciowe. Wirnik pierścieniowy ma uzwojenie wirnika oraz wyprowadzenia na pierścienie ślizgowe (elementy do podłączenia rezystancji rozruchowej), co jest wyraźną cechą odróżniającą.
Bo prądy w wirniku powstają przez indukcję elektromagnetyczną, a obwód wirnika jest zamknięty wewnętrznie (pręty zwarte pierścieniami). Brak szczotek zmniejsza zużycie eksploatacyjne i awaryjność oraz upraszcza obsługę, co jest jedną z zalet silników asynchronicznych klatkowych.
Silniki klatkowe napędzają m.in. pompy, wentylatory, sprężarki, przenośniki i obrabiarki. Są popularne, bo są proste, trwałe i tanie w eksploatacji. W praktyce elektromechanik często spotyka je w instalacjach przemysłowych oraz w urządzeniach budynkowych.
Silnik pierścieniowy ma pierścienie ślizgowe i szczotki, więc wymaga ich kontroli (zużycie, zabrudzenie, docisk). Umożliwia też dołączanie rezystancji w obwodzie wirnika, co wpływa na rozruch. Silnik klatkowy jest pod tym względem prostszy, bo nie ma tych elementów ciernych.
W niektórych konstrukcjach mogą występować elementy tłumiące, które wyglądem przypominają klatkę, ale ich rola jest inna (stabilizacja pracy, tłumienie oscylacji). W typowym zadaniu identyfikacyjnym "wirnik klatkowy" odnosi się do silnika indukcyjnego asynchronicznego klatkowego.
Częsty błąd to utożsamienie każdego wirnika z uzwojeniem z silnikiem synchronicznym albo pomylenie "klatkowego" z "pierścieniowym" tylko po nazwie. Inny błąd to ignorowanie detali (pierścienie ślizgowe, komutator) i wybór odpowiedzi na zasadzie skojarzenia z najpopularniejszym typem silnika.
Najbardziej charakterystyczny jest komutator i obecność szczotek współpracujących z komutatorem. Wirnik silnika uniwersalnego ma uzwojenie połączone z komutatorem, a nie pręty zwarte pierścieniami. Jeśli na rysunku widać komutator, to nie jest to wirnik klatkowy.
Gdy potrzebny jest duży moment rozruchowy i możliwość ograniczenia prądu rozruchowego lub regulacji charakterystyki rozruchu poprzez rezystancję w obwodzie wirnika. W praktyce dotyczy to określonych napędów (np. ciężki rozruch). Silniki klatkowe wybiera się częściej, gdy liczy się prostota i niezawodność.
Najlepiej opanować "cechy rozpoznawcze": klatka (pręty + pierścienie zwarciowe), pierścienie ślizgowe (wirnik uzwojony), komutator (silnik komutatorowy/uniwersalny) oraz typowe przekroje silników. Ćwicz na rysunkach i zdjęciach oraz łącz budowę z funkcją (rozruch, regulacja, obsługa).
info

Około 51% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. trudne

W praktyce zawodowej kluczowe jest to, że wirnik klatkowy jest charakterystyczny dla silników asynchronicznych klatkowych: ma pręty (najczęściej aluminiowe/miedziane) zwarte pierścieniami na końcach, bez pierścieni ślizgowych i szczotek.

Źródła:

  • https://pl.wikipedia.org/wiki/Silnik_indukcyjny (sekcje: budowa wirnika klatkowego i pierścieniowego) - dostęp 2026-02-27
  • https://pl.wikipedia.org/wiki/Silnik_synchroniczny (sekcje: budowa i zasada działania) - dostęp 2026-02-27
  • https://pl.wikipedia.org/wiki/Silnik_uniwersalny (sekcje: budowa silnika komutatorowego) - dostęp 2026-02-27

Materiały:

  • Materiały dydaktyczne z działu "Maszyny elektryczne" (silniki asynchroniczne: budowa i zasada działania)
  • Karty katalogowe i przekroje silników indukcyjnych producentów (sekcje: budowa wirnika)
  • Filmy/animacje edukacyjne pokazujące różnice wirnika klatkowego i pierścieniowego

Aktualizacja pytania: 03.04.2026



Aktualizacja pytania: 03.04.2026
📡 Brak połączenia internetowego