Który z wymienionych typów silników elektrycznych jest silnikiem prądu stałego?
A. Repulsyjny.
B. Pierścieniowy.
C. Klatkowy.
D. Obcowzbudny.
Pytanie z egzaminu CKE, czerwiec 2020 (arkusz E.07-SG-20.06).
Silnik obcowzbudny jest silnikiem prądu stałego, bo jego uzwojenie wzbudzenia jest zasilane z osobnego źródła napięcia stałego, niezależnie od obwodu twornika. To właśnie słowo obcowzbudny jest tu kluczowe: wzbudzenie nie bierze się samo z sieci ani z prądu twornika, tylko jest podane z zewnątrz. W praktyce daje to bardzo dobrą możliwość regulacji prędkości i momentu, dlatego takie silniki spotyka się np. w napędach regulowanych, stanowiskach laboratoryjnych, dawnych układach trakcyjnych, walcarkach czy maszynach wymagających płynnego rozruchu. Z mojego doświadczenia najłatwiej zapamiętać: obcowzbudny = DC z osobnym wzbudzeniem. Przy pracy z taką maszyną trzeba zwracać uwagę na tabliczkę znamionową: napięcie twornika, prąd twornika, napięcie wzbudzenia, prędkość obrotową, stopień ochrony IP i rodzaj pracy, np. S1. Dobre praktyki branżowe, zgodne z podejściem norm PN-EN/IEC 60034 dotyczącym maszyn wirujących, wymagają też kontroli chłodzenia, stanu komutatora, szczotek i izolacji uzwojeń. W technice napędowej często korzysta się z zależności, że prędkość silnika DC zależy od napięcia twornika i strumienia wzbudzenia, więc regulacja jest dość wygodna, ale trzeba ją robić rozsądnie, żeby nie doprowadzić do rozbiegania silnika przy osłabionym wzbudzeniu.
W tym pytaniu łatwo pomylić typ budowy wirnika albo sposób rozruchu z rodzajem zasilania silnika. Klatkowy i pierścieniowy to określenia typowe dla silników indukcyjnych prądu przemiennego, najczęściej trójfazowych. Silnik klatkowy ma wirnik w postaci tak zwanej klatki, czyli prętów zwartych pierścieniami, i jest bardzo popularny w wentylatorach, pompach, sprężarkach czy napędach przemysłowych. Nie jest jednak silnikiem prądu stałego, bo jego zasada działania opiera się na wirującym polu magnetycznym stojana zasilanego napięciem AC. Silnik pierścieniowy też należy do maszyn indukcyjnych prądu przemiennego, tylko ma wirnik uzwojony wyprowadzony na pierścienie ślizgowe, co pozwala dołączać rezystancję w obwodzie wirnika podczas rozruchu. To nadal nie jest maszyna DC, mimo że ma pierścienie i czasem komuś kojarzy się to ze szczotkami. Silnik repulsyjny jest jeszcze innym przypadkiem, historycznie spotykanym jako jednofazowy silnik komutatorowy prądu przemiennego. Ma komutator i szczotki, więc bywa mylący, ale sama obecność komutatora nie oznacza automatycznie silnika prądu stałego. Moim zdaniem najbezpieczniejsza metoda w takich pytaniach to patrzeć na słowa związane z układem wzbudzenia: bocznikowy, szeregowy, obcowzbudny albo compound są mocno kojarzone z maszynami DC. Natomiast klatkowy i pierścieniowy prowadzą nas w stronę silników asynchronicznych AC. W praktyce serwisowej taka różnica jest ważna, bo inne są zabezpieczenia, metody rozruchu, typowe uszkodzenia i pomiary diagnostyczne, np. w silniku DC kontroluje się szczotki, komutator i obwód wzbudzenia, a w indukcyjnym bardziej zwraca się uwagę na uzwojenia stojana, łożyska, poślizg oraz stan wirnika.