Część V. Maszyny prądu stałego 

 

1.  Wskaż, w którym położeniu cewki („a” czy „b”) maksymalna jest siła elektromotoryczna 

rotacji, a w którym siła transformacji. 

A

B

N

N

S

S

rdzeń

 

Rys. 1. 

2.  Wskaż,  która  cewka  (rys.  1)  jest  zwierana  przez  szczotki  w  procesie  komutacji  w 

maszynie prądu stałego (w którym miejscu na obwodzie maszyny leżą boki tej cewki ?). 

3.  Wskaż,  w  którym  położeniu  wirującej  cewki  (rys  1)  siła  elektromotoryczna  rotacji  jest 

równa zeru. 

4.  Narysuj  rozkład  składowej  promieniowej  indukcji  magnetycznej  w  szczelinie 

powietrznej nieobciążonej maszyny prądu stałego wzbudzanej elektromagnetycznie. 

5.  Narysuj  rozkład  składowej  promieniowej  indukcji  magnetycznej  pola  oddziaływania 

twornika. 

6.  Narysuj  rozkład  składowej  promieniowej  indukcji  magnetycznej  w  szczelinie 

powietrznej obciążonej maszyny prądu stałego. 

7.  Jakie są negatywne skutki oddziaływania pola twornika. 

8.  Podaj  cel  stosowania  uzwojenia  komutacyjnego  i  uzwojenia  kompensacyjnego;  określ 

sposób ich połączenia z uzwojeniem twornika. 

9.  Podaj zależności opisujące SEM i moment elektromagnetyczny maszyny prądu stałego. 

10. Podaj warunki samowzbudzenia prądnicy bocznikowej. 

11. Narysuj  charakterystykę  zewnętrzną  prądnicy  bocznikowej  i  prądnicy  obcowzbudnej. 

Wyjaśnij skąd wynikają różnice. 

12. Narysuj  zależność  prędkości  obrotowej  od  momentu  obciążenia  dla  silnika 

obcowzbudnego  prądu  stałego  dla  dwóch  wartości  napięcia  zasilającego  U = U

N

  i 

U 

= 0,5 U

N

 , przy zachowani w obu przypadkach tej samej wartości prądu wzbudzenia. 

13. Narysuj  zależność  prędkości  obrotowej  od  momentu  obciążenia  dla  silnika 

obcowzbudnego  prądu  stałego  dla  dwóch  wartości  prądu  wzbudzenia:  I

w

 = I

wn

  i 

I

w

 = 2/3 I

wn

,  przy  tej  samej  wartości    napięcia  zasilającego  uzwojenie  twornika  U = U

N

. 

(założyć liniowość obwodu magnetycznego).  

14. Narysuj  zależność  prędkości  obrotowej  od  momentu  obciążenia  dla  silnika 

obcowzbudnego  prądu  stałego  dla  dwóch  wartości  rezystancji  włączonej  w  obwód 

twornika R

d

=0 i R

d

=2R

t

 (U=U

N

 i I

w

=I

wn

). 

15. Jak  w  stosunku  do  wartości  znamionowej  zmieni  się  wartość  prądu  pobieranego  przez 

silnik  obcowzbudny  zasilany  znamionowo  jeżeli  moment  spadnie  do  60 %  wartości 

znamionowej. 

16. Jak  w  stosunku  do  wartości  znamionowej  zmieni  się  wartość  prądu  pobieranego  przez 

silnik  obcowzbudny  obciążony  znamionowym  momentem  obrotowym  jeżeli  napięcie 

twornika  spadnie  do  70 %  wartości  znamionowej  (przy  zachowaniu  niezmienionej 

wartości prądu wzbudzenia). 

17. Jak  w  stosunku  do  wartości  znamionowej  zmieni  się  wartość  prądu  pobieranego  przez 

silnik  obcowzbudny  obciążony  znamionowym  momentem  obrotowym  jeżeli  prąd 

wzbudzenia  zostanie  zmniejszony  do  2/3  wartości  znamionowej  (przy  zachowaniu 

niezmienionej wartości napięcia twornika). Założyć liniowość obwodu magnetycznego. 

18. Jak  w  stosunku  do  wartości  znamionowej  zmieni  się  wartość  prądu  pobieranego  przez 

silnik  bocznikowy  obciążony  znamionowym  momentem  obrotowym  jeżeli  napięcie 

zasilające  spadnie  do  połowy  wartości  znamionowej.  Założyć  liniowość  obwodu 

magnetycznego. 

19. Jak zmieni się prędkość obrotowa silnika bocznikowego pracującego w stanie jałowym, 

jeżeli napięcie zasilające silnik spadnie do połowy wartości znamionowej 

20. Silnik  obcowzbudny  ma  na  biegu  jałowym  prędkość  n

0

 = 1500 obr/min,  a  przy 

obciążeniu  znamionowym  –  prędkość  n

N

 = 1400 obr/min.  Jaka  będzie  prędkość 

znamionowo  obciążonego  silnika  jeżeli  napięcie  zasilające  twornik  spadnie  do  połowy 

napięcia znamionowego (przy zachowaniu niezmienionej wartości prądu wzbudzenia). 

21. Jak  w  stosunku  do  wartości  znamionowej  zmieni  się  wartość  prądu  pobieranego  przez 

silnik szeregowy bez oporów regulacyjnych jeśli moment obciążenia zmaleje do połowy 

momentu znamionowego.  

22. Porównaj  charakterystyki  mechaniczne  silnika  szeregowego  komutatorowego  prądu 

stałego i prądu zmiennego.  

23. Na  czy  polega  rozruch  napięciowy,  a  na  czym  rozruch  rezystancyjny  silnika  prądu 

stałego. 

24. Wymień  i  krótko  scharakteryzuj  metody  elektrycznego  hamowania  silników 

obcowzbudnych. 

25. Przedstaw  przebieg  prędkości  obrotowej  oraz  prądu  twornika  podczas  rozruchu 

nieobciążonego  silnika  obcowzbudnego  prądu  stałego  (to  znaczy  zilustruj  stan 

nieustalony  występujący  po  załączeniu  napięcia  twornika  U=const,  po  uprzednim 

ustaleniu się strumienia wzbudzenia). 

26. Narysuj schemat blokowy silnika obcowzbudnego, pracującego przy stałym wzbudzeniu, 

jako członu układu automatycznej regulacji. 

27. Wyjaśnij zasadę działania bezszczotkowego silnika prądu stałego (silnika „BLDC”). 

 

Część VI. Zagadnienia eksploatacji maszyn elektrycznych 

 

1.  Przedstaw krzywe nagrzewnia maszyny elektrycznej. Podaj stosowne wzory. 

2.  Przedstaw krzywą stygnięcia maszyny elektrycznej. Podaj stosowną zależność. 

3.  Od czego zależy zastępcza stała czasowa nagrzewania uzwojenia. 

4.  Wymień i opisz podstawowe rodzaje pracy maszyn elektrycznych: S1, S2, S3 i S6. 

5.  W jaki  sposób  określamy  (przeliczamy) moc  znamionową  maszyny  po  zmianie  rodzaju 

pracy: z S1 na S2 oraz z S1 na S3. 

6.  W jaki sposób moment obciążenia przeliczamy na prędkość obrotową wału silnika jeżeli 

w układzie zastosowano przekładnię. 

7.  W jaki sposób moment bezwładności przeliczamy na prędkość obrotową wału silnika w 

układzie z przekładnią.