Egzamin „Podstawy napędu elektrycznego” - pytania 
 
1.

 

Sprowadzanie mas i momentów bezwładności układu napędowego na wał silnika odbywa 
się przy zachowaniu zasady ……… - stosowne równanie 

2.

 

Sprowadzanie sił i momentów sił obciążenia na wał silnika odbywa się przy zachowaniu 
zasady ……… - stosowne równanie 

3.

 

Sztywność  charakterystyki  elektromechanicznej  silnika,  stabilność  pracy  układu 
napędowego. 

4.

 

Napisać wzory na podstawowe parametry silnika obcowzbudnego prądu stałego: 

- prędkość idealnego biegu jałowego 
- rezystancję twornika 
- moment elektromagnetyczny 
- moment na wale 
- stałą wzbudzenia c 

5.

 

Napisać  równanie  i  narysować  charakterystykę  rezystancyjną  silnika  obcowzbudnego 
prądu stałego. Określić stan pracy silnika w poszczególnych kwadrantach. 

6.

 

Napisać  równanie  i  narysować  charakterystykę  hamowania  przeciwwłączeniem  silnika 
obcowzbudnego  prądu  stałego.  Określić  stan  pracy  silnika  w  poszczególnych 
kwadrantach. 

7.

 

Napisać  równanie  i  narysować  charakterystykę  hamowania  dynamicznego  silnika 
obcowzbudnego  prądu  stałego.  Określić  stan  pracy  silnika  w  poszczególnych 
kwadrantach. 

8.

 

Dobór  rozrusznika  dla  rozruchu  i  hamowania  (rodzaj  hamowania  do  wyboru)  w  funkcji 
czasu. 

9.

 

Pierwsza  strefa  regulacji  prędkości  obrotowej  (zmiana  napięcia  twornika)  –  równanie, 
charakterystyki. 

10.

 

Charakterystyki 

elektromechaniczne 

silnika 

przy 

zasilaniu 

z 

przekształtnika 

tyrystorowego, strefa prądów nieciągłych. 

11.

 

Charakterystyki  elektromechaniczne  silnika  przy  zasilaniu  napięciem  impulsowym 
(czoper), strefa prądów przemiennych. 

12.

 

Druga  strefa  regulacji  prędkości  obrotowej  (odwzbudzania  silnika)  dla  przypadku 
obciążenia stało momentowego – równanie, charakterystyki. 

13.

 

Druga  strefa  regulacji  prędkości  obrotowej  (odwzbudzania  silnika)  dla  przypadku 
obciążenia stałomomocowego – równanie, charakterystyki. 

14.

 

Napisać  równania  w  postaci  czasowej  dla  stanu  elektrodynamicznego  silnika 
obcowzbudnego przy stałym wzbudzeniu i stałym momencie bezwładności. 

15.

 

Postać operatorowa równań z pkt. 14. Model blokowy silnika obcowzbudnego przy stałym 
wzbudzeniu i momencie bezwładności. 

16.

 

Napisać  równania  na  przebiegi 

( )

t

ω

  i 

( )

t

i

,  jako  rozwiązanie  stanu  elektrodynamicznego 

silnika  obcowzbudnego  przy  stałym  wzbudzeniu  i  momencie  bezwładności  i  pominięciu 
elektromagnetycznej stałej czasowej obwodu twornika. 

17.

 

Sposoby  regulacji  prędkości  silnika  obcowzbudnego  prądu  stałego  –  krótka 
charakterystyka. 

18.

 

Metody rozruchu silnika prądu stałego – krótka charakterystyka. 

19.

 

Praca równoległa dwóch silników obcowzbudnych na wspólny wał. 

20.

 

Wzór na moment elektromagnetyczny silnika indukcyjnego. 

21.

 

Napisać  równanie  (wzór Klossa)  i  narysować  charakterystykę  rezystancyjną  silnika 
indukcyjnego. Określić stan pracy silnika w poszczególnych kwadrantach. 

22.

 

Napisać wzory dla silnika asynchronicznego: 

- prędkość idealnego biegu jałowego 
- poślizg 

- rezystancję wirnika 
- moment krytyczny 
- poślizg krytyczny 

23.

 

Sposoby regulacji prędkości kątowej silnika indukcyjnego – krótka charakterystyka. 

24.

 

Charakterystyki rezystancyjne pierścieniowego silnika asynchronicznego. 

25.

 

Charakterystyki 

hamowania 

przeciwwłączeniem 

pierścieniowego 

silnika 

asynchronicznego. 

26.

 

Charakterystyki  hamowania  dynamicznego  pierścieniowego  silnika  asynchronicznego  – 
prądem stałym i prądem przemiennym. 

27.

 

Charakterystyki  mechaniczne  silnika  indukcyjnego  przy  zmianie  skutecznej  wartości 
napięcia stojana.  

28.

 

Metody  rozruchu  3-fazowego  pierścieniowego  silnika  asynchronicznego–  krótka 
charakterystyka. 

29.

 

Metody rozruchu 3-fazowego silnika indukcyjnego klatkowego – krótka charakterystyka. 

30.

 

Układy rozruchu: przełączenie gwiazda / trójkąt, układ miękkiego rozruchu. 

31.

 

Charakterystyki  elektromechaniczne  silnika  przy  zmianie  liczby  par  biegunów. 
Przełączenie  gwiazda lub trójkąt / podwójna gwiazda  

32.

 

Scharakteryzować  generalną  zasadę  regulacji  częstotliwościowej.  Wymienić  metody 
sterowania  przy  częstotliwościowej  regulacji  prędkości  kątowej  silnika  prądu 
przemiennego. 

33.

 

Sterowanie  skalarne  w  ujęciu  stałej  przeciążalności  przy  uwzględnieniu  rodzaju 
obciążenia  –  charakterystyki  mechaniczne,  zależność  napięcia  w  funkcji  częstotliwości 
przy pominięciu rezystancji stojana dla obciążenia: 

- stałomomentowego 
- stałomocowego 
- wentylatorowego 

34.

 

Równania 

stanu 

elektrodynamicznego 

silnika 

indukcyjnego 

przy 

pominięciu 

elektromagnetycznej stałej czasowej. 

 
 

Dodatkowe przykładowe zadania rachunkowe (

w uzupełnieniu do przekazanych na Moodle

) 

1.

 

Dla silnika obcowzbudnego o danych znamionowych: P

n

 = 10 kW, U

n

 = 440 V, I

n

 = 25 A, 

n

n

 = 1200 obr/min, I

wn

 = 4A, U

wn

 = 220 V wyznaczyć: 

- podstawowe parametry elektromechaniczne silnika, 
-  R

d

,  aby  silnik  pracując  na  charakterystyce  rezystancyjnej  przy  obciążeniu  na  wale 

M = 0.8 M

n

 rozwijał prędkość kątową 

ω

= 0.7 

ω

n

, 

-  R

dh

,  aby  silnik  po  przełączeniu  z  prędkości  początkowej 

ω

a

 =0.8 

ω

n

  na 

charakterystykę  hamowania  przeciwwłączeniem  rozwijał  na  wale  moment 
hamowania M

ph

 = -2 M

n

, 

-  R

dh

,  aby  silnik  po  przełączeniu  z  prędkości  początkowej 

ω

a

 =0.8 

ω

n

  na 

charakterystykę  hamowania  dynamicznego  rozwijał  na  wale  moment  hamowania 
M

ph

 = -2 M

n

, 

-  R

dh

,  aby  silnik  pracując  na  charakterystyce  hamowania  dynamicznego  przy 

obciążeniu na wale M = 0.7 M

n

 powodował zjeżdżanie wózka akumulatorowego z 

góry  z  prędkością  v = 20 km/godz.  (wał  silnika  bezpośrednio  połączony  z  kołem 
wózka o promieniu r = 0.2 m), 

-  R

dh

,  aby  silnik  pracując  na  charakterystyce  hamowania  potencjalnego  przy 

obciążeniu  na  wale  M = 0.7 M

n

  powodował  opuszczanie  ciężaru  z  prędkością 

v = 12 m/s (wał silnika bezpośrednio połączony z bębnem o promieniu r = 0.3 m), 

-  prąd  wzbudzenia  silnika,  aby  przy  obciążeniu  na  wale  M = 0.6 M

n

  silnik  rozwijał 

prędkość kątową 

ω

 = 1.5 

ω

n

, 

-  prąd  twornika  oraz  moment  na  wale  silnika  pracującego  na  charakterystyce 

hamowania  przeciwwłączeniem  z  R

dh

 = R

n

  z  prędkością  kątową 

ω

 = - 0.5 

ω

n

. 

Określić charakter obciążenia. 

2.

 

Silnik obcowzbudny o danych znamionowych: P

n

 = 22 kW, U

n

 = 220 V, I

n

 = 111 A, 

n

n

 = 1200 obr/min, I

wn

 = 2A, U

wn

 = 220 V pracuje przy momencie mechanicznym 

obciążenia (na wale silnika) M = 0.7 M

n

 i napięciu zasilania twornika U = 150 V. 

Obliczyć prędkość ω. 

3.

 

Silnik obcowzbudny o danych: P

n

 = 5.5 kW, U

n

 = 220 V, I

n

 = 30.5 A, n

n

 = 750 obr/min, 

I

wn

 = 2A, U

wn

 = 220 V pobiera z sieci prąd twornika I

st

 = 20 A przy prędkości obrotowej 

n = 600 obr/min. Obliczyć moment oraz moc na wale maszyny (oddawaną do 
mechanizmu napędzanego). 

4.

 

Dla silnika o danych: P

n

 = 4 kW, U

n

 = 220 V, I

n

 = 20 A, n

n

 = 680 obr/min wyznaczyć 

przebiegi prędkości i prądu oraz czas trwania procesu dla: 

a) rozruchu na charakterystyce rezystancyjnej, jeśli załączenie napięcia w obwodzie 

twornika silnika ma miejsce przy początkowej prędkości kątowej 

ω

a

 = - 0.3 

ω

0

, 

b) nawrotu silnika z wykorzystaniem hamowania przeciwwłączeniem z ustalonego 

punktu pracy z przypadku a). 

Dla obu przypadków przyjąć:

 

- rezystancję dodatkową włączoną w obwód twornika R

d

 = R

n

,

 

- moment obciążenia M

st

 = 0.3 M

n

 i ma charakter bierny,

 

- moment bezwładności układu wynosi J = 2 kg m

2

.

 

 
W rozwiązaniach pominąć elektromagnetyczną stałą czasową. Prąd wzbudzenia silnika jest 
załączony i ma wartość znamionową ustaloną.