Licenta Studiul Asupra Tehnologiei De Construtie Si Fabricatie A Masinilor Electrice . Asincrone Cu Rotor In Scurtcircuit 1 [626430]

PROIECT DE LICENȚĂ

COORDONATOR ȘTIINȚIFIC : ABSOLVENT: [anonimizat]. PÎSLARIU
MUNTEANU A DRIAN MARIAN – COSTICĂ

Iași 2017UNIVERSITATEA TEHNIC Ă „GH.ASACHI” –
IAȘI
FACULTATEA DE INGINERIE ELECTRICĂ ,
ENERGETICĂ ȘI INFORMATICĂ APLICATĂ
SPECIALIZAREA: SISTEME ELECTRICE

2

TEMA LUCRĂRII
STUDIUL ASUPRA TEHNOLOGIEI DE CONSTRU CȚIE ȘI FABRICAȚIE
A MAȘINILOR ELECTRICE ASINCRONE CU ROTOR ÎN
SCURTCIRCUIT

3

Cupri ns
Motivație …………………………………………………………………………………. …….5
Introducere …………………………………………………………… .…………………… …6
Capitolul 1 . Prezentarea mașinii asincrone…………………………………………………………. ….10
1.1. Clasificarea mașinilor electrice rotative………………………………………..11
1.2. Generalități constructive………………………………………………… ………….14
1.2.1 Mașina asincronă trifazată…………………………………………………..14
1.2.2 Mașina asincronă monofazată……………………………………………..18
1.2.3 Mașina asincronă liniară……………………… ……………………………..20
1.3. Caracteristicile de funcționare ale mașinilor electrice…………………. ……21
1.3.1 Determinarea caracteristicilor prin metode directe…………….. ……21
1.3.2 Determinarea caracteristicilor prin metode indirecte………….. ……25
1.4 Programul de încercări pentru mașinile asincrone……………………. ……… ……27
Capitolul 2. Noțiuni genera le de construcție și fabrica re ale mașinilor electrice….. ………..29
2.1 Considerații generale……………………………………………………………. ……29
2.2. Tipuri de fabricație, factori d eterminanți și criterii de optimizare…… ..33
2.3. Pregătirea tehnică a fabricației mașinilor electrice asincrone…. ……..…36
Capitolul 3. Elemente specifice tehnolofiei și fabricație mașinilor electrice ……… ………….40
3.1. Particularități ale fabricației masinilor electrice ………………………… …….40
3.2. Schema fluxurilor tehnologice de fabricație ……………………… ….….42
3.2.1 Secțiune longitudinală a mașinii a sincorne cu rotorul în colivie. …….. .43

4
3.2.2 Stabilirea subansamblelor și a reperelor …………………… …….……44
Capitolul 4 . Tehnologia de construcție și fabricație a mașinii asincrone
cu rotorul in scurtcircuit ………………………………………………… .……..46
4.1. Secțiune logitudinală……………………………………… ..……… ……..46
4.2. Stabilirea reperelor componente…… ……………. …………………….. ……….47
4.3. Schema generală a fluxurilor tehnologice de fabricație…. ……… …………..52
4.4. Fluxul tehnologic pe operații a reperelor ………………………….. ……54

4.4.1. Miezul magnetic statoric și rotoric …………………………. ……..54
4.4.2. Procesul tehnologic de realizare a axului rotoric………… ……….59
4.4.3 . Procesul tehnologic de realizare a carcasei……………… ………..61
4.4.4. Tehnologia de fabricare a scuturilor port lagăr …………… …..…64
Capitolul 5. Metode de optimizare a procesului de fabricație a mașinii asincrone.. ………….68
5.1. Utilizarea de tehnici moderne de calcul î n proiectarea optimală a
mașinilor electrice………………… ………………………………… ..……68
5.1.1. Computere și tehnologii IT… ……………………………………. ………..68
5.1.2. Managementul tehnologiei de fabricație………………………. …………..70
5.1.3. Flexibilitatea fabricației……………………………………………. …………….71
5.2. Proiectarea proceselor tehnologice de producție în scopul
reducerii poluării și a deșeurilor……………………………………… ……72
Concluzii …………………………………………………………………………. …………………. ……… ………..73
Bibliografie ……… ……………………………………………………………………. ….…74

5

Motivație
În lucrarea de față am tratat câteva noțiuni teoretice legate de tehnologia de construcție și
fabri cație a mașinilor asincrone , în special a celor cu rotorul în scurtcircuit.
Motivul pentru care am ales această temă este de a cunoaste și întel ege mai bine una dintre
cele mai utilizate mașini electrice din prezent, datorita constructie i simpl e și a robust etei și
fiabilitat ii ridicat e a acesteea dar și a nivelului redus de mentenanta.

6

INTRODUCERE

Industria constructoare de mașini și aparate electrice impune formarea unor cadre de
specialitate cu o bună pregătire tehnologică, care să contribuie la asigurarea eficienței economice
a producției și a competitivității produselor. Includerea acestui studiu asociat disciplinei cu
caracter tehnologic din planurile de învățământ ale Facultății de Electrotehnică creează premizele
pentru o integrare cât mai rapidă în producție a absolvenților. Disciplina de Tehnologia
Construcției și Fabricației Mașinilor Electrice (TCFME) are specific faptul că leagă problemele
abordate în fazele de cercetare, proiectare și construcție a mașinilor electrice direct de practica
industrială.
În acest sens studiul abordat expune pe larg problemele tehnologice ale elementelor active
ale mașinilor electrice asaincro ne (miezuri magnetice, bobine, etc.) cât și a subansamblelor și
reperelor mecanice. În ceea ce privește elementele mecanice sau constructive sunt expuse numai
reperele care au legătură directă cu elementele active din punct de vedere constructiv (alegerea
materialelor, metode de obținere a semifabricatelor, alegerea toleranțelor și ajustajelor, tehnologia
construcției, etc.).
Studiul poate fi deosebit de utilabsolvenților Facultății de Electrotehnică de la profilul
Electric, specializarea Construcții Electr otehnice dar poate fi utilizat pentru documentare
suplimentară și de către studenții sau absolvenții de la alte specializări. De asemenea, studiul
poate fi util specialiștilor proiectanți, constructori și tehnologi ce participă nemijlocit la
proiectarea și fabricarea mașinilor electrice.
Fabricarea mașinilor electrice reprezintă ramura de bază a industriei electrotehnice
constructoare de generatoare electrice pentru industria energetică și de motoare electrice pentru
diferite ramuri ale economiei naționale .
Specializarea uzinelor are o mare însemnătate în dezvoltarea industriei constructoare de
mașini. Ea creează posibilitatea organizării producției de serie a

7
mașinilor , asigură dotarea uzinelor cu utilaj specializat și creează unități de proi ectare unde este
concentrată concepția tehnică în domeniul construcției de mașini electrice .
Particularitatea principală a tehnologiei de fabricație a mașinilor electrice o constituie
varietatea mare a proceselor tehnologice. Procesele tehnologice de fab ricație a mașinilor electrice
cuprind pe lângă prelucrările mecanice și de montaj general al mașinii și turnarea reperelor de
formă complicată din metale feroase și neferoase, toate variantele de sudare, ștanțarea și
împachetarea miezurilor magnetice, exec uția colectoarelor și portperiilor, bobinarea, formarea,
izolarea, impregnarea și introducerea în crestătură a bobinelor, lipirea cu aliaje pentru lipituri moi
și tari etc.
De calitatea execuției acestor operații depind principalele proprietăți funcțional e ale
mașinilor electrice cum ar fi: siguranța în exploatare, pierderi în fier, încălzirea diferitelor
ansamble și subansamble ale mașinilor, etc. De procesul tehnologic depinde în mare măsură
calitatea execuției unor subansamble complexe din componența ma șinii asincrone De tehnologia
ștanțării tolelor, a împachetării și prelucrării miezurilor magnetice depind aproape în exclusivitate
pierderile datorită curenților turbionari din miezurile magnetice pentru o calitate dată de oțel
electrotehnic. Astfel la o calitate necorespunzătoare a ștanțării și împachetării se pot depăși de 2 -3
ori pierderile specifice ale tipului respectiv de oțel electrotehnic. La fabricarea bobinelor, o
importanță deosebită o are curățenia din atelierul de bobinaj și precizia respectăr ii procesului
tehnologic. Astfel, praful și murdăria ce se pot depune pe izolații iar abaterile de la programul
stabilit pentru impregnare și uscare reduc în mod simțitor durata de funcționare a izolației,
respectiv așchiile metalice pot conduce la străpun gerea izolației la bancul de probă sau în
exploatare. În acest sens se va urmări ca lucrările legate de prelucrarea metalelor să nu se
efectueze în apropierea sectoarelor de bobinaje și izolație și să se asigure o rețea de aer
comprimat pentru suflarea mie zurilor magnetice înainte de introducerea bobinelor în crestătură.
Ponderea muncii manuale în construcția de mașini electrice este încă foarte mare
deoarece unele procese tehnologice specifice ca de exemplu împachetarea miezurilor magnetice
sau introduce rea bobinelor în crestături îngreunează mult automatizarea acestora. Perfecționarea
tehnologiei construcției mașinilor asincrone depinde în mare măsură de materialele active și
constructive achiziționate din alte sectoare ale industriei ca de exemplu oțelu l electrotehnic,
conductoare de bobinaj, cupru de colector, materiale izolante, substanțe de impregnare, piese
forjate mari, rulmenți. De asemenea, în tehnologia de fabricare a mașinilor electrice asincrone un

8
loc însemnat îl ocupă utilajele așa numite "ne standardizate" din care fac parte în primul rând
mașinile unelte pentru întinderea bobinelor, mașinile de bobinat și izolat, presele pentru formarea
bobinelor, mașinile de bandajat, mașinile pentru canelarea colectoarelor și altele.
Fabricarea mașinilor e lectrice asincrone la un înalt nivel tehnic impune studiul,
cunoașterea și însușirea unor probleme generale specifice privind ansamblu de: procese
(activități, operații, faze și acțiuni); forme de planificare organizare și desfășurare, tehnici
(metode și procedee); reguli (principii și norme); mijloace tehnice; condiții tehnice.
Nomenclatura producției de mașini electrice este foarte lungă și variată cuprinzând mașini
electrice de diverse tipuri funcționale, constructive, de protecție și de răcire clasificate după
diferite criterii și având felurite destinații generale sau speciale.
Deoarece fiecare tip de mașină electrică asincronă se fabrică după o tehnologie specială,
există o diversitate foarte mare de tehnologii după care acestea se fabrică luând în considerare
varietatea tipurilor funcționale ale mașinilor electrice rotative existente (figura 1.1 și figura 1.2
;1.3; 1.4; 1.5 ).
Rezultă că studiul domeniului vast al tehnologiei și fabricării mașinilor electrice
asincrone nu poate fi realiza t printr -un studiu succesiv al tehnologiilor după care se fabrică toate
tipurile de mașini electrice, aceasta nefiind posibilă și datorită caracterului extrem de dinamic al
domeniului. Din acest motiv, în ceea ce privește studiul tehnologiei de construcție și fabricație a
mașinilor electrice se vor pune în evidență problematica generală a TCFME din care să se
desprindă aspectele comune, partea perenă a proceselor tehnologice caracteristică pentru
fabricarea reperelor active și constructive din componența ma jorității tipurilor de mașini electrice.
În ceea ce privește studiul proceselor tehnologice de fabricație a mașinilor electrice
asincrone în condiții industriale se vor aborda o serie de probleme cum ar fi:
1. Încadrarea procesului studiat în unul din t ipurile principale de producție;
2. Alcătuirea și conținutul documentației tehnologice;
3. Structura procesului tehnologic de fabricație, felul și interdependența fluxurilor
tehnologice componente;

9
4. Itinerarul tehnologic, organizarea și dotarea cu utila je, scule, dispozitive și verificatoare
(SDV -uri) a liniilor tehnologice, respectiv a locurilor de muncă;
5. Materialele și semifabricatele, precum și diferitele forme de energie folosite ca "elemente
de intrare" în proces;
6. Felul și succesiunea operați ilor tehnologice, inclusiv a celor de control tehnic de calitate
(C.T.C.), respectiv descompunerea procesului tehnologic studiat în "operații", "faze" și "treceri"
tehnologice și a procesului de muncă aferent în "mânuiri" și "mișcări";
7. Procedeele, vari antele și regimurile tehnologice aplicate la fiecare operație;
8. Problemele privind "bazarea" (stabilirea bazelor tehnologice de orientare și fixare a
bazelor de măsurare), influența erorilor de "bazare" asupra preciziei de prelucrare;
9. Precizia de prel ucrare dimensională, de formă și de poziție relativă;
10. Calitatea suprafețelor prelucrate.
Odată cu dezvoltarea tehnicii s -au înregistrat modificări esențiale și în domeniul
tehnologiei fabricației mașinilor electrice asincrone care se referă în princip al la conținutul și
ponderea diferitelor categorii de procedee de semifabricate, prelucrare, decupare, fasonare,
acoperire de protecție, schimbarea proprietăților fizico -chimice a materialelor etc. Astfel pentru
fundamentarea științifică a tehnologiei fabr icației mașinilor electrice se impune o activitate
deosebită teoretică și experimentală.

10

CAPITOLUL 1
Prezentarea mașinii asincrone
Mașina asincron ă este o ma șină electric ă ce func ționeaz ă în curent alternativ la care, la o
frecvență dat ă a tensiunii de alimentare, are viteza variabilă în funcție de sarcină și de regimul de
funcționare.
Din punct de vedere constructive, mașina asincronă are două elemente principale:
– inductorul, pe care este plasat ă înfașurarea ce produc e campul magnetic inductor ;
– indusul, pe care este plasat ă o a doua înfașurare, cuplată magnetic cu infășurarea
de pe inductor și în care se induc tensiuni datorită prezenței câmpului magnetic inductor
În construcție normal ă, inductorul este statorul mașinii, iar indusul este rotorul.
Dacă inductorul este rotorul și indusul este statorul se spune că mașina este în construcție
inverată.
Atat statorul cât și rotorul, sunt realizate din tole feromagnetice, izolate într e ele, formând
circuitul magnetic al mașinii. La periferia dinspre întrefier ambele au practicate crestături,
uniform distribuite, în care sunt plasate înfășurări de tip repartizat. Cele două înfășurări sunt
separate între ele, dar cuplate magnetic, din ac easta cauză mașina asincronă numindu -se și mașină
de inducție. Este obligatoriu ca cele două înfașurări să aibă același număr de perechi de poli. Nu
este insă obligatoriu ca înfășurările statorică și rotorică să fie construite pentru același numar de
faze.
Înfășurarea statorică, de regulă se construiește după principiile înfășurărilor bobinate. În
ceea ce priveste înfășurarea rotorică, aceasta poate fi realizată în două variante constructive și
anume :
– înfășurare bobinată ; este similară din pun ct de vedere constructiv cu înfășurarea statorică. La
mașinile trifazate, înfășurarea rotorică este legată în stea, iar capetele libere sunt conectate la trei
inele, fixate pe axul mașinii și izolate atât între ele cât și față de ax. Pe aceste inele “calcă ” trei
perii prin intermediul cărora se face legătura la placa de borne. În timpul funcționării înfășurarea
rotorică trebuie să fie închisă (fie pe un sistem impedanțe fie scurtcircuitată).

11
– înfășurarea în colivie, din bare de aluminiu, cupru sau alamă sc urtcircuitate la cele două capete
de două inele .Acest tip de înfășurare preia în mod automatîn timpul funcționării numărul de poli
ai înfășurării statorice.
.

1.1 Clasificarea mașinilor electrice rotive

Figura 1.1

12

Figura 1.2

13

Figura 1.3

Figura 1.4

Figura 1.5

14
1.2. Generalități constructive

Fabricarea de mașini electrice rotative s -a grupat după tipul și mărimea acestora, pentru
asigurarea unei specializări raționale a producției și unor posibilități optime de o rganizare,în
vederea obținerii unor produse cu calități superioare .
1.2.1. Masină asincronă (de inductie) trifazată;

În construcția clasică mașina asincronă are două armături circulare și concentrice:
armătura fixă spre exterior – statorul , respectiv armătura mobilă în interior – rotorul.
 Elemente constructive ale statorului
Statorul mașinii este așezat într -o carcasă. Aceasta este executată din fontă, oțel sau
aluminiu, și are rol de protecție și fixare a statorului.
Pe armătura fixă es te dispusă, în crestături, înfășurarea statorică formată din una sau mai
multe înfășurări de fază:
 o singură înfășurare de fază, notată U-X, în cazul mașinii monofazate;
 două înfășurări de fază decalate spațial cu unghiul geometric
p2/ și , notate U-X, V-Y,
în cazul mașinii bifazate.

15
 trei înfășurări de fază decalate spațial cu unghiul
p3/2 , notate U-X, V-Y, W-Z, în
cazul mașinii trifazate.
S-a notat cu p numărul de perechi de poli magnetici determinați de înfășurare.
În ca zul existenței mai multor faze, înfășurările de fază sunt identice constructiv: același
conductor din cupru, același număr total de spire, aceiași repartiție a spirelor în crestături.

axa spațială stator
axa spațială rotor
U
V
Wiu
iwivs
r
K
M
L
p

pilimikarmătură mobilăarmătură fixăcarcasă
ax

Fig 1.6. Elemente constructive și sc hema electrică a unei mașini asincrone trifazate.

16
 Elemente constructive ale rotorului.
Rotorul mașinii este format din armătura mobilă fixată, rigid, pe un ax de oțel, care se
rotește în lagăre de alunecare sau de rulare așezate pe scuturi. Pe armătura mobilă este dispusă
înfășurarea rotor, care totdeauna este polifazată. Există două tipuri constructive ale înfășurării
rotorice:
a) Înfășurare rotorică trifazată repartizată , executată din bobine având
conductoare din cupru. Înfășurarea este așezată în crest ături, este totdeauna conectată în stea, iar
capetele înfășurărilor de fază, notate cu K, L, M, sunt conectate la câte un inel conductor. Inelele
sunt izolate între ele și față de ax, sunt fixate pe acesta, iar pe fiecare inel calcă o perie de grafit
conec tată la o bornă exterioară. Astfel se pot conecta, în exteriorul mașinii, în serie cu
înfășurările, elemente de circuit care modifică parametrii înfășurării de fază rotor. Înfășurările de
fază au axele spațiale decalate cu unghiul
p3/2 .
b) Înfășurarea în colivie , formată din bare (executate din aluminiu, cupru sau
alamă) scurtcircuitate la capete prin inele. Barele coliviei sunt așezate în crestături, distribuite
uniform la periferia armăturii rotor.
Înfășurarea în colivie se comportă ca o înf ășurare polifazată având
rZm faze, unde
rZ
este numărul de bare ale coliviei.
Forma, în secțiune, a unei bare a coliviei, respectiv a unei crestături, diferă în raport cu
puterea mașinii și în general, se modifică de la u n fabricant la altul.

(a)

(b)

(c)

Figura 1.7
(d) e
J Jm e e e

17

(e) (f)
Figura 1.7 Secțiuni prin barele unor colivii rotor ice
a), b), c) colivie simplă
d) bară înaltă
e), f) dublă colivie

 Semne concenționale.

M
3~ M
3~ 
3~
R r
a). b). c).

Fig.1.8 Semnele convenționale ale motorului asincr on trifazat în construcție
clasică: a) mașină cu rotor în colivie; b) mașină cu rotor bobinat; c) mașină
cu rotorul bobinat la care este conectată pe rotor o rezistență exterioară.
e
l s
t
l p e
l s
t
l p

18
1.2.2 Mașina asincronă monofazată
La acționări de puteri mici , motorul asincron este realizat în construcție monofazată, ceea
ce simplifică instalația de alimentare. Din punct de vedere funcțional, un comportament similar
are și un motor trifazat căruia, în mod accidental, i se întrerupe circuitul unei faze de alime ntare,
fie ca urmare a unui defect al rețelei trifazate, fie o întrerupere a înfășurării unei faze a mașinii
(când înfășurarea statorică este conectată în stea).

Figura 1.9 Caracteristica mecanică a motorului asincron monofazat
După cum arată caracteristica mecanică rezultantă din figura 1.9a, motorul asincron
monofazat nu are cuplu de pornire (la s = 1, Mrez = 0). Dacă se aplică insă rotorului un cuplu de
antrenare într -un sens de rotație, punctul de funcționare se stabilește pe un a dintre ramurile
caracteristicii mecanice, corespunzătoare acelui sens de rotație. Asigurarea unui cuplu de pornire
nenul se face prin "stricarea echilibrului" dintre Mdirect și Minvers (figura 1.9.b). Se echipează
statorul cu o fază auxiliară, poziționat ă decalat față de înfășurarea principală și alimentată astfel
încât curentul ce o străbate să fie defazat în timp față de cel prin înfășurarea principală (de
exemplu se poate folosi aceeași sursă de tensiune și o impedanță de defazare, ca în figura 1.10);
solenația dată de această înfășurare produce și ea, la rândul ei, un câmp alternativ, decalat în
timp și spațiu față de cel produs de înfășurarea principală. Cele două câmpuri alternative se
compun și formează un camp învârtitor rezultant, care conduce la o funcționare a mașinii
asemănătoare cu cazul mașinii polifazate. Cuplul rezultant nu mai trece prin zero la pornire (fig.
1.9b). Faza auxiliară ocupă cca. 1/3 din circumferința statorului, iar faza principală restul de cca.
2/3.

19

Figura 1.10 Schema elec trică echivalentă Figura 1.11 Motor asincron
a motorului asincron monfazat cu fază auxiliară monofazat cu spiră in scurtcircuit

O soluție constructivă frecventă la motoarele asincrone monofazate de mică putere es te
prezentată în figura 1.11. Statorul are înfășurarea monofazată concentrată, așezată pe niște piese
polare și alimentată de la rețeaua de tensiune alternativă monofazată. Piesele polare, cu forma lor
caracteristică, au rolul de a ajuta la repartizarea ma i uniformă și pe suprafață mai mare a fluxului
magnetic prin întrefier spre rotor. Pe jumătate din deschiderea fiecărei piese polare se plasează
câte o spiră în scurtcircuit (care cuprinde jumătate din suprafața tălpii polare). Aceste spire au un
efect de "ecranare" a zonei polare pe care o înconjoară, deoarece produc un câmp de reacție (Φr)
defazat cu π/2 în urma celui inductor (Φ) și cu care se compune în zona ecranată. În mașină
apar astfel două câmpuri alternative (pulsatorii) decalate spațial, c are prin compunere dau un
câmp învârtitor nenul la pornire.
În general, motorul asincron monofazat este mai neeconomic decât cel trifazat, atât în
construcție, cât și în exploatare, dar este preferat la puteri mici, mai ales în aplicații casnice,
datorită rețelei monofazate de alimentare. Se utilizează la mașina de spălat rufe, la ventilatoare, la
aeroterme, diferite mașini unelte, de asemenea în tracțiunea feroviară de current alternativ.

20
1.3.3. Masina asincronă liniară
În transporturi interurbane de viteză mare sunt utilizate trenuri rapide acționate cu
motoare electrice liniare, asincrone sau sincrone.
Motorul asincron liniar are o construcție ce corespunde liniarizării armăturilor cilindrice de la
mașina rotativă (figura 1.12). Mașina are construcție inversată, în sensul că inductorul este
armatura mobilă, iar indusul este armatura fixă. Inductorul trifazat este atașat de vehicul, iar
indusul este similar coliviei și este inclus în calea de rulare. Deoarece calea de rul are se
desfășoară pe distanță foarte mare, barele tip colivie se pot înlocui cu o placă de aluminiu turnată
în armătura de fier. În figura 1.13 se prezintă varianta constructivă cu motor asincron unilateral.
Mai eficientă este cea cu motor bilateral, schiț ată în figura 1.14. După același principiu există
construite linii ferate în care inductorul cu înfășurare trifazată este inclus in calea de rulare;
înfășurarea este alimentată pe tronsoane care se succed in lungul liniei și sunt parcurse pe măsură
ce tren ul se deplasează.

Figura 1.12 Reprezentarea schematică Figura 1.13. Figura 1.14

La viteze mici (70 – 80) km/oră, distanța dintre armături se poate menține prin sprijinirea
întregului vehicul pe roți, care calc ă pe șine laterale, ce au și rol de ghidare, în timp ce la viteze
de (400 – 500) km/oră, menținerea distanței dintre vehicul și calea de rulare este realizată cu un
sistem de bobine ce produc forțe de repulsie între armături. În lipsa ghidajelor mecanice e ste
dificil de menținut direcția la curbe și sunt necesare niște bobine suplimentare pentru o mai sigură
menținere a direcției.
Construcția și funcționarea motoarelor liniare în tracțiune întâmpină probleme datorită
efectelor de capăt, atât late rale vehiculului, cât și în părțile frontale. Câmpurile de dispersie
laterale și frontale conduc la apariția unor forțe electromagnetice care pot afecta stabilitatea în
deplasare a vehiculului.

21
1.3.Caracteristicile de funcționare a mașinilor asincrone trif azate
1.3.1.Determinarea caracteristicilor prin metode directe
Caracteristicile de funcționare ale motorului asincron reprezintă dependența dintre puterea
cedată și o serie de mărimi caracteristice cum ar fi: puterea absorbită; curentul; alunecarea;
randa mentul și factorul de putere la tensiune aplicată constantă și frecvență constantă. Încercarea
pentru determinarea caracteristicilor trebuie începută de la o suprasarcină de curent de 50%. În
conformitate cu STAS 1893 -65, motoarele trebuie să suporte aceas tă suprasarcină în stare caldă
timp de 2 minute, adică un interval de timp suficient pentru efectuarea măsurătorilor, inclusiv a
alunecării. Deoarece o astfel de suprasarcină nu poate fi realizată la tensiunea nominală, ea va fi
făcută la o tensiune redusă , evitându -se limita opririi motorului.
Principalele caracteristici electromecanice ale motorului asincron sunt:

– caracteristica mecanică : n = n (M), M = M (n), s=s(M); M = M (s);
– caracteristica randamentului : η = η( P2); η = P2 / P1;
– caracteri stica factorului de putere :
;
– caracteristica alunecării sau a turației : s = s (P2); n = n (P2).

Determinarea caracteristicilor se efectuează cu mașina în stare caldă, imediat după
încercarea la încălzire, iar dacă nu este posibil, se va în călzi în prealabil motorul la o sarcină
apropiată de cea nominală pentru ca temperatura înfășurărilor statorului și rotorului să se
stabilizeze. Astfel, este rațional a se face încercarea plecând de la sarcini mai mari spre sarcini
mai mici, prin realizare a succesivă a diferitelor sarcini în limite de la suprasarcină de minimum
10% peste cea nominală până la mersul în gol.
Rezultatele încercării de determinare prin metoda directă a caracteristicilor de funcționare
vor fi prelucrate și interpretate după cum urmează:
1. Tensiunea de linie U aplicată , se adoptă ca media aritmetică celor trei valori măsurate.
2. Curentul de linie I al rețelei de alimentare , absorbit de motor, va fi dat de asemenea,
de media aritmetică a celor trei valori măsurate.

22
3. Puterea abs orbită sau consumată P 1, va fi puterea măsurată, obținută ca suma
algebrică a indicațiilor a două wattmette din care se va scădea dacă este necesar, suma pierderilor
tuturor aparatelor.
4. Factorul de putere cosφ , determinat de asemenea, cu relația:
IUP

3cos
(1)
sau din raportul indicațiilor celor două wattmetre;
6. Pierderile din înfășurarea statorului p Cu1, se determină ca și la încercările de mers în
gol și scurtcircuit, utilizând rezistențele de fază R θ pentru cele două conexiuni ale fazelo r și
anume:
– pentru conexiunea stea:
RI psc Cu2
13 [W]
– pentru conexiunea triunghi:
RI psc Cu2
1 [W]
Pentru R θ se va considera rezistența de fază recalculată la temperatura convențională în
conformitate cu clasa de izolație a înfășurării;
7. Pierderile în fier p Fe, fiind constante, se vor considera cele determinate la încercarea
de mers în gol;
8. Puterea electromagnetică P em, reprezintă puterea transmisă de câmpul învârtitor de la
stator la rotor și se determină prin calcul ca fiind diferen ța dintre puterea absorbită și pierderile
din stator:
Fe Cu em p pP P 1 1
[W] (2)
9. Pierderile în înfășurarea rotorului , se vor determina ca produsul dintre alunecarea s
și puterea electromagnetică P em:
1002sPpem
Cu
(3)
10. Pierderile mecani ce p mec, fiind constante, se vor considera cele determinate din
încercarea de mers în gol;
11. Pierderile suplimentare p s, vor fi determinate conform STAS 1893 -65, la puterea
nominală (se adoptă ca fiind 0,5% din puterea absorbită).
12. Puterea utilă sau c edată P 2, se determină ca diferența dintre puterea absorbită și
suma tuturor pierderilor menționate:
s mec Cu Cu p p p pP P 2 1 1 2
[W] (4)

23
13. Randamentul η se calculează în baza definiției, în procente, cu relația:
100 1
1




Pp
[%] (5)
Cu aceste da te, vor fi trasate caracteristicile de funcționare în sarcină (figura 1.14).

Figura 1.14

Figura. 1.16 Figura. 1.17
Deoarece precizia determinării alunecării este relativ redusă, se recomandă verificarea
corectitudinii determinării alunecării prin construirea curbei de variație a valorilor măsurate ale
acesteia, în funcție de curentul absorbit (figu ra 1.16). Astfel, valorile alunecării ce se abat mult de
la această curbă pot fi corectate în baza acestei construcții. Adeseori, pentru verificarea alegerii
corecte a datelor de calcul ale mașinii, este necesară determinarea caracteristicilor de funcționa re
și la alte tensiuni decât valoarea nominală, atât pentru valori mai mari cât și pentru valori mai
mici față de aceasta. Valorile mărimilor principale, corespunzătoare puterii nominale, se vor
alege din aceste caracteristici și se reprezintă în funcție d e tensiune (figura 1.17). Astfel de cosφ
cosφ
0 20 40 60 80 100 120 P 2[%] 1 0,2 20 2 0,4 40 3 0,6 60 4 0,8 80 5 1,0 100 6 120 s[%] η[%] P1 , I
P1
η 1
s
0 40 80 120 I[%] s[%]
6
4
2  cos
90 95 100 105 U[%] cos

0,88
0,86
0,84

24
curbe (în primul rând randament și factor de putere), poartă denumirea generală de curbe de
tensiune.

Ridicarea experimentală a acestor caracteristici se realizează cu o schemă de montaj de genul
celei din figura :

Fig 1.18 Schema electrică pentru încercarea în sarcină a motorului asincron trifazat

Motorul este alimentat de la o rețea trifazată simetrică și asigurându -i încărcarea în sarcină
cu un generator frână care permite măsurarea cuplului sau a puterii utile P2 și a turației n.
Tensiunea și frecvența rețelei de alimentare sunt constante. Tensiunea U1 și curentul I1 sunt
măsurate în exteriorul mașinii, între rețea și bornele înfășurării statorice, așadar sunt mărimi de
linie.
Pentru măs urarea turației se poate folosi una dintre metodele următoare: utilizarea unui
traductor de turație (tahogenerator, stroboscop), sau, în cazul motoarelor cu rotor bobinat, se
poate face măsurarea frecvenței curentului rotoric f2 și apoi calculul turației c u relația:

25
1.3.2.Determinarea caracteristicilor prin metode indirecte

Determinarea directă a caracteristicilor motorului asincron, prin încercarea lui în sarcină,
necesită un aparataj corespunzător și este însoțită de pierderi de energie, care, la mo toarele de
mare putere, ating valori importante. De asemenea, determinarea caracteristicilor prin calcul, cu
prilejul proiectării mașinii , prezintă dificultăți considerabile. Din aceste cauze, de cele mai multe
ori, caracteristicile mașinii asincrone se de termină prin metoda indirectă a predeterminării
caracteristicilor cu ajutorul așa numitei diagrame a cercului. Parametrii cu ajutorul cărora putem
construi diagrama cercului se deduc pe cale analitică atunci când se proiectează mașina, sau se
determină la platforma de încercare, în cazul mașinii gata construite, supunând motorul unei
încercări de mers în gol și unei încercări de scurtcircuit. Diagrama cercului permite determinarea
tuturor caracteristicilor de funcționare ale mașinii asincrone, oferind posib ilitatea evidențierii
anumitor proprietăți.
Construirea experimentală a diagramei cercului

Premisele de plecare în construirea diagramei cercului au considerat motorul asincron ca
un transformator având toți parametrii constanți și care nu depind de regi mul de funcționare.
Modificarea stării de saturație a circuitului magnetic (de la pornire s=l la mers sincron s=0,
amplitudinea inducției magnetice rezultante crește de aproximativ două ori) afectează sensibil
valoarea reactanței de magnetizare și o dată c u aceasta și pe cea a rezistenței corespunzătoare
pierderilor în fier. Dar cea mai mare influență asupra preciziei diagramei cercului o au reactanțele
de dispersie. La alunecări mari, curenții având valori importante, cresc în mod corespunzător
câmpurile d e dispersie.
Diagrama reală de funcționare a motorului asincron, pe intervalul de la mers în gol până
la regimul de scurtcircuit, diferă de un cerc. Astfel: în domeniul alunecărilor mici, locul
geometric se poate aproxima printr -un cerc de diametru A' oD, iar la alunecări mari (s>l), printr -un
alt cerc de diametru mai mare A' oD'; locul geometric exact fiind trasat prin curba intermediară
dintre cele două cercuri (figura 1.19).
Pentru luarea în considerare într -o măsură cât mai mare a fenomenelor ce au loc în mașina
asincrona, pentru ca valorile parametrilor astfel obținuți să tindă spre cele

26
reale, este necesară construirea a trei categorii de diagrame ale curentului în funcție de tipul
constructiv al rotorului și anume:

Figura 1.1 9 Figura 1.20
Încercările experimentale necesare trasării diagramei cercului pentru rotor in scurtcircuit sunt:
1. Măsurarea rezistențelor înfășurărilor statorului R m1. Acestea se vor recalcula la
temperatura convențională de regim t N (tN=75°C pentru clasele de izolație A,E,B și t N=115°C
pentru clasele de izolație F și H);
2. Încercarea de mers în gol;
3 Încercarea la funcționarea motorului asincron ca transformator la gol;
4. Încercarea la scurtcircuit.
Pentru construirea d iagramei cercului la motorul asincron cu rotorul bobinat sunt necesare
următoarele date:
1. Curentul pe fază la mersul în gol I o la tensiunea și frecvența nominale;
2. Diferența dintre pierderile la mersul în gol PO și pierderile mecanice : P o-pm;
3. Tensi unea de linie U scn corespunzătoare valorii nominale I n a curentului de scurtcircuit
pe fază;
4. Pierderile la scurtcircuit p scn corespunzătoare valorii nominale a curentului de
scurtcircuit;
5. Curentul de scurtcircuit pe fază I” sc egal cu (2,3 -4) ori cure ntul nominal pe fază;
6. Tensiunea de linie de scurtcircuit corespunzătoare curentului I” sc;
7. Pierderile de scurtcircuit p" sc, corespunzătoare curentului I” sc;
8. Rezistența unei faze statorice R 1 recalculată la t N
Ifs Isc
Isc Isc1
Isc
Uscn Un Usc Usc Isc
U1
x D’ A A1
C1 C2
A0’

27
1.4.Programul de încercări pentru mași nile asincrone

1. Verificarea tehnică generală
2. Măsurarea rezistenței de izolație între înfășurări și fața de masă a mașinii, cu mașina în
stare caldă. Ca încercare de lot se execută cu mașina în stare rece.
3. Det erminarea rezistenței înfașurărilor în curent continuu, cu mașina în stare rece. Ca
încercare de lot se execută numai dacă este prevăzută în documentele tehnice normative.
4. Determinarea raportului de transformare la motoarele asincrone cu rotor bobinat.
5. Determinarea sensului de rotatie. Încercarea nu se execută la motoarele prevăzute să
funcționeze în ambele sensuri de rotație.
6. Încercarea de funcționare în gol. În cadrul încercărilor de lot se determină numai
pierderile și curentul de funcționare în gol la tensiune nominală. Dacă in cadrul încercărilor de lot
de fac determinări directe ale încadrării motorului în caracteristicile impuse, se poate renunța la
încercarea de funcționare in gol.
7. Încercare la scu rtcircuit.
8. Determinarea raportului între curentul inițial de pornire și curentul nominal, la
motoarele asincrone cu rotor în scurtcircuit. La motoarele cu tensiunea pâna la 660 V se
determină suplimentar raportul între puterea aparentă de por nire și puterea nominală.
9. Determinarea raportului între cuplul initial de pornire si cuplul nominal, la motoarele
asincrone cu rotor in scurtcircuit.
10. Determinarea raportului intre cuplul inițial de pornire și cuplul nominal, la mo toarele
asincrone cu rotor în scurtcircuit.
11. Determinarea raportului între cuplul maxim si cuplul nominal.
12. Încercarea la încalzire.
13. Determinarea caracteristicilor de funcționare în sarcină.
14. Încercarea la s uprasarcină de cuplu.
15. Încercarea la tensiune a izolației între înfășurări și fața de masă a mașinii.
16. Încercarea izolației între spire.

28

17. Verificarea comutației, în cadrul motoarelor cu colector, de la funcționarea în gol până
la funcționarea în sarcină.
18. Masurarea nivelului de vibrații. Ca verificare de lot, se execută prin eșantionare
:numărul de motoare supuse încercării se stabilește în documentele tehnice normative.
19. Măsurarea nivelului de ygomot.
20. Verificarea gradului normal de protecție. Este suficientă verificarea unei singure
tipodimensiuni pentru toate mașinile similare din punct de vedere al gradului normal de protecție.
La cererea beneficiarului se efectuează și încercare a la supraturație (STAS 1893 /1-87) precum și
determinarea momentului de inerție.

29

Capitolul 2
Noțiuni generale de tehnologie și construcție a masinii asincrone

2.1. Considerații generale
În vederea obținerii unor rezultate bune în construcț ia și fabricația de mașini electrice o
importanță deosebită o prezintă alegerea adecvată a formelor de organizare și desfășurare a
procesului de producție, în funcție de condițiile concrete date, esențiale fiind: eficiența fabricației
sub aspect tehnico -economic, continuitatea acesteia, un aport cât mai mic al executanților și o
pondere cât mai mică a proceselor auxiliare și de deservire.
Organizarea producției cuprinde ansamblul (sistemul) de măsuri, metode și mijloace,
fundamentate științific și având un caracter economic și tehnico -organizatoric privind stabilirea,
asigurarea și coordonarea, în condiții tehnice date, a resurselor materiale, energetice, umane,
organizatorice, metodologice, informaționale și temporale implicate în procesul de producție în
vederea desfășurării acestuia cu eficiența maximă și la un înalt nivel calitativ.
Organizarea științifică a producției implică organizarea următoarelor procese parțiale:
a) pregătirea tehnică (constructivă și tehnologică) a fabricației;
b) pregătirea materi ală a fabricației (aprovizionarea cu materii prime, materiale,
semifabricate, utilaje, SDV -uri, combustibili, energie, etc.);
c) lansarea în fabricație, respectiv planificarea operațională, cantitativă, temporală și spațială
a loturilor de fabricație;
d) activitatea secțiilor de bază;

30

e) activitatea secțiilor (serviciilor) auxiliare (gospodărirea, întreținerea și repararea
mijloacelor de producție, transporturile interne și externe, depozitările, desfacerea produselor,
etc.);
f) coordonarea rațională a tu turor acestor procese parțiale cu acțiunile forțelor de muncă.
Organizarea muncii se definește ca fiind un ansamblu (sistem) de măsuri și metode,
fundamentate științific și având caracter social -economic și tehnico -organizatoric, privind
stabilirea, asigur area și utilizarea eficientă a forței și timpului de muncă.
Organizarea științifică a muncii implică organizarea următoarelor procese parțiale:
a) alegerea și folosirea cadrelor potrivit cu calificarea lor;
b) divizarea rațională a muncii;
c) cooperarea în muncă;
d) repartizarea rezultatelor muncii după principiul cointeresării materiale a executanților.
Organizarea științifică a producției și a muncii mai presupune următoarele:
a) utilizarea intensivă și eficientă a mijloacelor de producție în întreg fondu l de timp real avut
la dispoziție;
b) utilizarea permanent productivă a forței de muncă;
c) scurtarea timpului în care obiectele muncii parcurg procesele de transformare tehnologică
la care sunt supuse;
d) crearea condițiilor pentru sintetizarea și extinde rea experienței și a metodelor de muncă
perfecționate;
e) asigurarea condițiilor privind securitatea muncii.

31
Cadrul în care se îmbină componentele (subsistemele) procesului de producție, constituie
forma de organizare și desfășurare a acestuia ce realizea ză un consens și o îmbinare armonioasă
între procesul de muncă și procesul tehnologic, între sarcinile de muncă și sarcinile de fabricație,
respectiv între activitățile executanților și transformările tehnologice la care se supun obiectele
muncii imprimând componentelor (subsistemelor) procesului de producție o finalitate tehnico –
productivă concretă. Aceasta constituie funcția fundamentală a formelor de organizare care
trebuie să asigure totodată condițiile necesare manifestării funcției de autoreglare a pr ocesului de
producție. Adoptarea unei forme de organizare corespunzătoare înseamnă a crea condiții prielnice
integrării într -un tot coerent a componentelor procesului de producție. Forma de organizare a
procesului de producție implică relația: ''executant – utilaj – obiect al muncii'' sau ''om – mașină –
piesă"(figura 2.1.).

Figura 2.1
Formele de organizare și desfășurare a procesului de producție sunt caracteristice
fiecărui tip de producție în parte bazate pe specializarea, cooperarea, combina rea și concentrarea
operațiilor tehnologice și de muncă (organizarea în flux și în flux continuu).
Ținând cont de faptul că eficiența procesului de producție este influențată de structura sa
temporală și spațială, orientările privind integrarea formelor de organizare a acestuia în
tehnologia fabricației mașinilor electrice se poate rezuma astfel:
a) selectarea formelor de organizare în funcție de unde, când, cum, cu ce, cu cine, în ce
condiții și în ce scop se realizează procesul de producție;
b) conceperea structurii spațiale și temporale a procesului de producție astfel:
Informa ții
Utilaj Executant
Energie Obiectul
muncii

32
– după "ideea complementarității" formelor organizatorice pentru a asigura valorificarea
optimă a potențialului tehnico -productiv al tuturor componentelor procesului de producție,
depende nt de natura procesului tehnologic;
– după "ideea supleții și flexibilității" liniilor tehnologice de fabricație, structurii și
"procesualității" producției, pentru a asigura adaptarea ușoară, rapidă și ieftină a acesteia la noi
cerințe.

Figura 2.2

Figura 2.2
Modul de organizare a procesului de producție este determinat de o serie de factori de
influență, sintetizați în figura 2.2.

ORGANIZAREA PROCESULUI DE PODUC ȚIE FACTORI DETERMINAN ȚI:
1. Fact ori privind
obiectul muncii:
-tipul;
-caracterul;
-eficiența econo –
micã a produsului
finit. 2. Factori privind
tipul
producției
(volumul
producției de
același fel). 3. Factori privind
procedeele tehnologice
aplicabile:
– natura, structura și
complexitat ea pro –
ceselor tehnologice;
felul materialelor
prelucrate.

CRITERII DE OPTIMIZARE: 1. Eficien ța econo –
micã a produc ției. 2. Calitatea pro –
ducției realizate. 3. Dotarea tehnologic ă
a întreprinderii.

33
2.2. Tipuri de fabricație, factori determin anți și
criterii de optimizare
Fabricația mașinilor electrice se împarte, în funcție de caracterul ei, în trei grupe:
individuală, de serie și de masă.
Fabricația individuală sau de unicate este aceea în care se execută câte un exemplar
dintr -o mașină electrică, de o construcție dată, a cărei execuție nu se mai repetă in viitor. Acest
tip de fabricație se execută foarte rar, caracterul său tipic fiind reprezentat de execuția
prototipurilor, prin care se realizează tipul model al unei maș ini noi.
Fabricația de serie se caracterizează prin execuția unei serii de mașini electrice de același
tip a cărei fabricație se repetă după un timp dat. În construcția de mașini electrice cuvântul serie
are două semnificații care nu trebuie conf undate și anume: serie se numește șirul de mașini a
căror putere crește având una și aceeași întrebuințare și tot serie se numește și cantitatea unuia și
aceluiași tip de mașină ce se execută în același timp (de aici denumirea de fabricație în serie). De
regulă în funcție de volumul fabricației se deosebesc seriile mici și seriile mari dar trebuie avute
în vedere și dimensiunile mașinilor, greutatea și manopera necesară. De exemplu fabricarea într –
un timp dat (lună, an) a unui număr relativ redus de turboge neratoare trebuie considerată ca o
fabricație de serie mare, iar executarea unui număr mare de micro -motoare (de ordinul sutelor)
trebuie considerată ca o fabricație de serie mică. În construcția de mașini electrice fabricația de
serie are cea mai mare răs pândire cuprinzând mașinile de curent continuu, motoarele asincrone și
sincrone, generatoarele sincrone (turbogeneratoare și hidrogeneratoare).
Fabricația de masă se caracterizează prin execuția zilnică a unuia sau a câtorva tipuri de
mașini elec trice similare. În producția de masă, dezvoltată numai pentru execuția unei anumite
operații se utilizează utilaje specializate și se creează posibilitatea mecanizării și automatizării
producției. În construcția de mașini electrice după această metodă, a f abricației în masă, se
realizează multe tipuri de micro -motoare pentru automatizări și uz casnic, cât și echipament auto.
La proiectarea proceselor tehnologice de fabricație a mașinilor electrice se recomandă ca
cele trei criterii generale indicate în figura 2.2, să fie concretizate, în funcție de tipul de producție
adoptat, prin intermediul unor criterii particulare cum ar fi:

34
1. criteriul divizării sau concentrării operațiilor;
2. criteriul preciziei de prelucrare;
3. criteriul specializării utilajelo r și SDV -urilor;
4. criteriul calificării executanților;
5. criteriul structurii fabricației.
Optimizarea fabricației mașinilor electrice este posibilă încă din etapa de pregătire a
acesteia prin următoarele categorii de măsuri:
1. reproiectarea constr uctivă a mașinilor, cu asigurarea unui nivel mai ridicat al
tehnologicității construcției reperelor componente și al fazabilității materialelor folosite;
2. raționalizarea tehnologiei de fabricație, cu referire în special la procedeele și utilajele
tehnolo gice, la dotarea cu SDV -uri corespunzătoare a liniilor tehnologice și la procesualitatea
fabricației;
3. organizarea științifică a producției și a muncii cu eliminarea pierderilor de timp prin
îmbunătățirea deservirii la locurile de muncă, optimizarea flu xurilor de materiale, inclusiv prin
extinderea automatizării și robotizării producției

35

DOCUMENTA ȚIA TEHNOLOGICÃ DE FABRICA ȚIE
(conform STAS 6269) PROIECTARE
CONSTRUCTIVÃ
Cercetare
Concepție
Calcule Normare PROIECTARE TEHNOLOGICA
Cercetare
Concepție
Calcule Normare
Manoperă Materiale S.D.V.
Normative
– Fișe de calcul ,
Documenta ția de bază
(Constructivă)
(conform STAS 6269) Comisiade
avizare

Verificare
CTC Serviciul
PPUP

Lansare
materiale +
manoperã Serviciul
aprov izionare

Aprovizionare Secția

S.D.V. Rea
li -zare
S.D.V.
Laborator. Încercări de tip si verificări de omologare
Omologare fază unică Lansare în fabrica ție A t e l i e r u l d e p r o t o t i p u r i, Realizare fază unică: prototip
+seria zero

36

2.3. Pregătirea tehnică a fabricației mașinilor electrice.
Fabricarea mașinilor electrice se împarte în două părți: mașini electrice noi (pentru care se
elabo rează construcția, tehnologia și asimilarea fabricației) și mașini electrice asimilate (care
necesită raționalizarea sistematică a construcției și a metodelor de fabricație).
Pregătirea tehnică a fabricației reprezintă un complex de măsuri tehnico -organiza torice și
de producție care au în vedere următoarele: realizarea unei construcții îmbunătățite, elaborarea
tehnologiei și a echipamentului tehnologic; asimilarea fabricației noilor mașini electrice;
asigurarea fabricației ritmice și fără întreruperi cât și a unei calități superioare a mașinilor
asimilate. Astfel, pregătirea tehnică a fabricației se execută în două etape importante și anume:
pregătirea construcției și pregătirea tehnologiei.
Construcția și tehnologia unei mașini sunt interdependente deoarece construcția mașinii
include și bazele tehnologice ale execuției. Astfel, activitățile constructorului și tehnologului la
elaborarea unei mașini electrice se vor desfășura în paralel iar colaborarea acestora reprezintă pe
lângă alegerea principiilor de baz ă ale construcției și toate procesele de proiectare, inclusiv
elaborarea în detalii a desenelor de execuție.
Principiul tehnologicității construcției constă în aceea că, la elaborarea construcției
mașinii trebuie să se considere în egală măsură atât caract eristicile de exploatare cât și cele ale
fabricației.
Interdependența dintre construcția și tehnologia unei mașini electrice poate fi explicată în
următoarele exemple:
a) la alegerea diametrului indusului sau a statorului se va avea în vedere planul optim de
tăiere a tablei silicioase;
b) la calculul inducției în dinții tolelor trebuie luate în considerare dimensiunea crestăturii în
matriță iar la introducerea bobinei dimensiunea crestăturii elaborate;

37
c) la alegerea formei crestăturii trebuie luată în con siderare simplitatea execuției matriței și
durata ei de viață;
d) la proiectarea înfășurărilor și distribuției conductoarelor în crestătura trebuie luată în
considerare comoditatea execuției înfășurării bobinelor și introducerea lor în crestătură;
e) la pr oiectarea subansamblelor lagărelor trebuie avută în vedere comoditatea execuției
scuturilor și montarea subansamblelor;

f) la alegerea variantei constructive a fiecărui subansamblu, trebuie făcute comparații după
consumul de manoperă, complexitatea echipa mentului tehnologic și după costuri.
Pregătirea tehnică a fabricației reprezintă totodată calea prin care se realizează practic
transferul rezultatelor cercetării științifice și creației tehnice în producție; reprezentat schematic în
figura 2.4.

Figura 2.4
Infor –
mare Cercetare
fundamental ă
orientată Cerce -tare
aplica – tivã
Obiective C e r i n ț e P r e m i s e F a z a d e :
Concepție Concretizare Start (Rodare)
– construc tivã – tehnologic ă -organizatoric ă
tehnico – economice P r e g ã t i r e a :

Producția
de
s e r i e
Stabilirea sarcinilor tehnico -economice
Faza de transfer C.T.C.
Faza de
ameliorare
PREGĂTIREA TEHNIC Ă A PRODUC ȚIEI Urmãrire F a z a d e c e r c e t a r e F a z a d e p r o d u c ț i e

38
În prezent se urmărește automatizarea realizării majorității lucrărilor de pregătire a
fabricației cu ajutorul calculatoarelor, asigurându -se astfel sistematizarea și corelarea între gului
volum de evidențe primare și de termene, reducerea ciclurilor de fabricație, etc.
Pregătirea construcției pentru fabricație.
În procesul de pregătire a construcției se realizează: calcule electromagnetice, de
ventilație și mecanice ale mașinii; se el aborează construcția prezentată în desene sub forma unor
secțiuni longitudinale și transversale și se elaborează desenele de execuție cu nomenclatoarele
respective.
Pregătirea construcției pentru fabricarea unei mașini electrice noi constă în următoarele
etape:
1. Tema de proiectare ce cuprinde datele ei nominale (putere, turație, tensiune, etc.), forma ei
de execuție, protecția, condiții speciale de montaj și exploatare, etc. ;
2. Proiectul tehnic ce cuprinde calculele mașinii, desenele de proiectare ale subansamblului
general în care sunt cuprinse bazele tehnologice ale execuției mașinii, avându -se în vedere
volumul fabricației;
3. Desenele de execuție care se împart în desene de montaj, de subansamble și de repere și se
elaborează în conformitate cu stan dardele și normativele în vigoare;
4. Prototipul mașinii realizat în atelierul de prototipuri și supus la încercări pentru verificarea
calculelor de proiectare și a tehnologiei. În baza buletinului de încercări întocmit se vor introduce
modificările neces are în calcule și desene, după care mașina se aprobă pentru lansarea în
fabricație.

39
Pregătirea tehnologică a fabricației.
Pregătirea tehnologică constă în elaborarea tehnologiei execuției pieselor și
subansamblelor mașinii și asimilarea echipame ntului tehnologic necesar (matrițe, scule și
dispozitive). Pregătirea tehnologică a fabricației constă în următoarele etape:
1. Elaborarea fluxului tehnologic pentru repere și subansamble;
2. Elaborarea fișelor proceselor tehnologice;
3. Întocmirea nome nclatorului echipamentului tehnologic;
4. Proiectarea echipamentului tehnologic;
5. Asimilarea procesului tehnologic și a echipamentului în ateliere;
6. Întocmirea normativelor pentru consumul de materiale pe produs
Ierarhia proceselor t ehnologice
I. Prima treaptă ierarhică este reprezentată de acele operații (procese) tehnologice, care
determină o schimbare a:
1. proprietăților de material (difuzie, călire, detensionare, polimerizare, etc.);
2. formei și dimensiunilor (prelucrare prin aș chiere, ștanțare, ambutisare, turnare sub
presiune, etc.);
3. calității suprafeței (lustruire, zincare, oxidare anodică, etc.);
4. alte transformări tehnologice ale obiectului muncii.
II. A doua etapă ierarhică , superioară față de prima, cuprinde operațiil e (procesele) de
îmbinare, asamblare, montare, calibrare, verificare, control și încărcare (inclusiv pentru
determinarea duratei de viață) precum și procesele auxiliare
III. A treia treaptă ierarhică , cea mai înaltă, cuprinde procesul tehnologic în ansamb lu,
cu dispunerea elementelor sale în timp și spațiu, cu structura sa tehnică complicată, care necesită
comandă și reglare.

40

Capitolul 3
Elemente specifice tehnologiei fabricației mașinilor electrice.

3.1.Particularități ale fabricației masinilor electri ce

Particularitățile fabricației de mașini electrice sunt determinate, în principal, de
următoarele două cauze:
1. mașinile electrice sunt produse complexe, alcătuite dintr -un număr relativ mare de repere
(piese și subansamble) care au forme geometrice ș i dimensiuni diferite și se confecționează din
materiale diferite;
2. nomenclatura fabricației de mașini electrice, este în prezent, foarte largă și foarte variată,
cuprinzând mașini electrice de diverse tipuri funcționale, constructive, de protecție și ră cire, cu
puteri, tensiuni, turații nominale variind în limite largi.
Pentru a face față acestui număr impresionant de tipodimensiuni întreprinderile
constructoare de mașini electrice se specializează în fabricația anumitor tipuri determinate de
mașini. De oarece fiecare tip de mașină electrică se fabrică după o tehnologie specifică,
întreprinderile constructoare de mașini electrice se vor specializa prin aplicarea unor procedee
tehnologice proprii, în cadrul unor procese tehnologice tipizate.
Într-o întrepr indere constructoare de mașini electrice se vor aplica, în general, toate
procesele tehnologice specifice construcției de mașini (turnarea metalelor feroase și neferoase,
forjarea, tratamente termice, toate formele de prelucrare mecanică prin așchiere și d e sudare,
lipirea, ștanțarea și ambutisarea, matrițarea la cald și la rece, acoperiri galvanice, asamblarea,
vopsirea, etc.) precum și cele proprii fabricației de mașini și aparate electrice (ștanțarea tolelor,
împachetarea și consolidarea miezurilor magne tice lamelare, confecționarea și izolarea bobinelor,
realizarea și impregnarea înfășurărilor, controlul și încercarea înfășurărilor, confecționarea
colectoarelor, și a altor

41
contacte alunecătoare, etc.). În construcția de mașini electrice intră o serie de materiale
special fabricate, și anume:
– conductoare de bobinaj din cupru și aluminiu, izolate și neizolate;
– tablă de oțel electrotehnic aliat cu siliciu;
– lacuri și compu ndurile de impregnare;
– emailurile de acoperire;
– diferite materiale magnetice;
– o gamă foarte largă de materiale electroizolante.
Procedeele tehnologice speciale cât și materialele utilizate în construcția de mașini electrice
necesită utilaje tehnologi ce speciale, cum ar fi:
– piese automate de ștanțat tole;
– utilajul pentru împachetarea și consolidarea miezurilor din tole;
– utilajul pentru confecționarea și izolarea bobinelor, realizarea înfășurărilor și bandajarea
capetelor de bobină;
– instalații d e impregnare;
– instalații de lipit colectoare, etc.
Realizarea unei coordonări în condiții optime a tuturor proceselor tehnologice parțiale,
specifice și comune implică existența unui anumit mod de intercondiționare, interconectare și
înlănțuire a diferit elor fluxuri tehnologice de fabricație.

42

3.2. Schema fluxurilor tehnologice de fabricație
Fluxul tehnologic reprezintă drumul parcurs de repere prin atelierele uzinei sau prin
diferite sectoare ale atelierelor. Necesitatea reducerii și simplificării dr umului parcurs de piese de
la o operație la alta la introducerea fabricației de serie, a impus amplasarea utilajului după fluxul
procesului tehnologic.
Procesul de fabricație al unei mașini electrice necesită două tipuri de fluxuri (procese)
tehnologice:
– ale pieselor;
– ale subansamblurilor.
De asemenea se disting două clase de fluxuri (procese) tehnologice:
– de prelucrare;
– de asamblare.
Fluxurile tehnologice de fabricație pot fi paralele sau serie, convergente sau divergente (figura
3.1).
Flux tehnologic: CARCASĂ SUDATĂ
Tablă groasă de oțel
Bobinare
Flux tehnologic: TOLE STATOR
Bandă de tablă
silicioasă Fluxuri tehnologice: PIESE AUXILIARE
Figura 3.1 Trasare +
debitare
Fasonare
+ sudare
Detensio
-nare
Prelucrare
mecanicã
Debitare
în fâșii Stanțare Deba –
vurare Sortare Asam –
blare
(împa –
che-
tare)
tole
stator

43
În figura 3.2 este dată schema de fabricație a motorului necesară întocmirii fișelor fluxului
de fabricație a reperelor și sub ansamblelor

Turnarea
carcaselor,
scuturilor și
căpăcelelor
Sudarea
tolelor de
capăt Împachet. și
presare
pachet st.
Bobinare
stator Forjarea
inelelor de
ridicare Prelucrarea
carcasei
Prelucra rea
scuturilor
Prelucrarea
căpăcelelor
interioare Magazie cond. bobinaj și
materiale izolante
Exec. penelor de
crestătură
Tăiere iz. și a
cablului de ieșire
Bobinare
bobine Ștanțare
tole deba –
vurare
lãcuire Formarea
inelelor de
strân -gere și
a scoab elor
Prelucrarea
arborilor
Montaj general
motor Prelucrarea
căpăcelelor
exterioare și a
cutiei de borne
Magazie de piese
diverse (șuruburi,
pene, rulmenți)
Echilibrare,
presarea
rulmenților Presare
rotor și
strunjire Turnare rotor
cu aluminiu Prelu cr.
inelelor de
ridicare Impregnare
stator
Presare
stator în
carcasã
Prelucrare
prag la
carcasă Magazia de metale neferoase
Bancul de
probã
Finisarea și
vopsirea
Magazia de
produse finite Împachetare tole
rotor

44

3.2.1 Secțiune longitudinală a mașinii asincorne cu rotorul în colivie

Figura 3.3
3.2.2 Stabilirea subansamblelor și a reperelor
Principalele elemente constructive ale unei mașini asincrone sunt:
• statorul (miez magnetic 1și înfășurare statorică 3);
• rotorul (miez magnetic 2 si înfășurare rotorică 4);
• alte elemente constructive (arbore 5, rulment 6, carcasă 7, ventilator 8, etc.)
Mașina asincronă constă într -o armatura statorică, numită pe scurt stator și o armatura
rotorica, numită rotor (fig.3.3.). Statorul format din unul sau mai multe pachete de tole are în
crestaturi o înfășurare monofazată sau trifazată care se conectează la retea și formează inductorul
mașinii. Rotorul este format tot din pachete de tole dar în crestaturi poate avea o înfașurare
trifazată conectată în stea cu capetele scoase la trei inele sau o înfășurare în scurtcircuit de tipul
unei colivii. De aceea, după forma înfășurării rotorului, mașinile asincrone se mai numesc mașini
asincrone cu inele și masini asincrone cu rotorul in colivie. În afara acestor parti, mașina mai are,
în funcție de destinatie, de tipul de protectie și de forma constructive, de sistemul de racire de
putere și tensiune, o serie de elemente constructive. Termi nologia generala pentru
masinile electrice, data in STAS 4861 -73 cuprinde și terminologia subansamblurilor si
pieselor componente. Simbolizarea formelor constructive este data in STAS 3998 -74.

45
3.2.3. Schema fluxului de fabricație pe ntru mașina asincronă
încolivie :

46

Capitolul 4
Tehnologia de construcție și fabricație a mașinii asincrone cu rotorul în
scurtcircuit
Numim mașină asincronă orice mașină de curent alternativ care, la frecvență dată a retelei,
funcționează cu o turație variabilă cu sa rcina. În continuare vor fi prezentate numai mașinile
asincrone fara colector, numite obișnuit mașini asincrone care sunt cele mai robuste și sigure in
exploatare, motiv pentru care sunt și cele mai utilizate.
4.1 Secțiune longitudinala

Figura 4.1

47
4.2 Stabilirea reperelor componente
Masina asincron ă clasic ă este format ă dintr -o parte fix ă denumit ă statorul masinii si o parte
mobil ă, care în mod obi snuit se rote ste, denumit ă rotorul mașinii. Între ele se g ăseste un spa țiu
de aer denumit întrefier , care în principiu, trebuie s ă fie cât mai mic (0,1…2mm) pentru ca
curentul de magnetizare al acestuia s ă fie cât mai mic .
a) Statorul ma șinii este format dintr -un miez ferromagnetic în cadrul c ăruia se monteaz ă
înfăsurarea polifazat ă ,în gener al trifazat ă, și se monteaz ă într-o carcas ă.
Miezul feromagnetic are o form ă cilindric ă cu pere ții de o anumit ă grosime, gol în interior;
se execut ă din tole de tabl ă silicioas ă de 0,5 (0,35) mm grosime ștan țată după o anumit ă
configura ție. Tolel e statorice se izoleaz ă între ele (cu lacuri speciale sau prin oxidare (ca în cazul
transformatoarelor electrice) pentru a mic șora pierderile prin curen ți turbionari (Foucault). Pe
partea dinspre rotor , în lungul generatoarelor cilindrului miezului, sunt prevăzute crest ături
(anco se) în care se amplaseaz ă înfăsurarea statoric ă. La partea exterioar ă a cilindrului miezului
statoric (deci dinspre carcas ă) se execut ă 1- 2 sau chiar mai multe (depinde de diametrul miezului
) crest ături de ghidare – de obicei în profil de coad ă de rândunic ă (vezi detaliul din figura 4.2) –
cu ajutorul c ărora se realizeaz ă și fixarea pachetului de tole statorice de carcasa ma sinii. Tolele se
împacheteaz ă în pachete de 5..7 cm grosime și între pachete se prev ăd canale de circa 1 cm , care
apar sub forma unor canale radiale de r ăcire; la masinile la care miezul feromagnetic are o
lungime 0,…,20 cm nu se mai prev ăd canale de r ăcire. Strângerea întregului miez feromagnetic
se face cu unele tole speciale denumite tole marginale de 1..3 mm grosime și cu ajutorul unor
plăci frontale de din o țel masiv.

Figura 4.2

48
Miezul se preseaz ă cu presiune de circa 50…100 N/cm 2 pentru evitarea vibra țiilor în timpul
funcționării, care produc un zgomot nepl ăcut dar în acela și timp pot duce la distrugerea izola ției
dintre tole și pot provoca deteriorarea izola ției înf ăsurării. Când diametrul ma șinii este mare
atunci tolele statori ce nu se execut ă „dintr -o bucat ă”, ci din segmente de tol ă.
Înfăsurarea statorului este o înf ăsurarea repartizat ă la care, în mod obi șnuit q>1.
Înfăsurarea se execut ă din conductoare de cupru (mai rar de aluminiu) cu izola ția de email ,
bumbac, h ârtie, fibre de sticl ă, micanit ă și unele produse izolatoare speciale.
Conductorul poate fi de sec țiune circular ă (în cazulma sinilor de puteri mai mici) sau de sec țiune
dreptunghiular ă. Înfăsurarea poate fi monofazat ă sau polifazat ă (în general trifazat ă) și în acest
din urm ă caz se poate conecta în triunghi sau în stea. Fiecare înf ăsurare de faz ă este executat ă
pentru acela și num ăr de perechi de poli. De asemenea, din punctul de vedere al execu ției,
înfăsurarea statoric ă poate fi “într-un strat” , dar cel mai adesea ea este „în dou ă straturi”. În
mod obi șnuit în cazul înf ăsurării în dou ă straturi q se ia frac ționar pentru c ă înfăsurarea se
execut ă mai u sor, dar este necesar s ă se aib ă în vedere faptul c ă în acest caz curba t.m.m. în
întrefierul ma sinii asin crone este mai înr ăutățită (în raport cu o alur ă sinusoidal ă). La unele
mașini asincrone este necesar un reglaj în trepte a tura ției, care depinde de num ărul perechilor de
poli al ma sinii. Montarea în statorul ma sinii a dou ă (trei) înf ăsurări cu ajutorul c ărora s ă se
formeze num ărul de perechi de poli p necesar, corespunz ător treptei propuse de tura ție , este în
general neeconomic pentru faptul c ă gradul de utilizare al materialului activ din ma sină este
scăzut. De aceea “comutarea” num ărului perechilor de poli (deci si a tura ției) în raportul 1:2 se
poate realiza cu o singur ă înfăsurare statoric ă prin modificare direc ției de circula ție a curentului
prin anumite por țiuni ale înf ăsurării respective; desigur c ă în acest caz la cutia de borne a ma sinii
trebuie scoase leg ături
suplimentare ale înf ăsurării statorice .
b) Carcasa ma sinii are rol de protec ție mecanic ă a ma șinii și ea nu face parte din circuitul
magnetic al ma sinii; se execut ă prin turnare din font ă sau aluminiu și ea sus ține miezul
feromagnetic al statorului. Ea este notat ă cu 12 prin subansambul stator în fig 4.1
În cazul ma sinilor mari carcasa se execut ă prin sudare din tabl ă de oțel. La suprafa ța sa
exterioar ă carcasa posed ă niste nervuri, dispuse în lungul generatoarelor

49
care au rolul de a m ării suprafa ța de r ăcire a ma sinii. Carcasa mai posed ă cutia de borne a ma sinii
(numărul 21), cârligul de ridicare (numărul 11), iar la partea inferioar ă a acesteia sunt dispuse
tălpile ma sinii (numărul 41) cu ajutorul c ărora se face fixarea ma sinii de funda ție, notate în figura
4.3 detailat în ordinea asamblării.

Figura 4.3
1- Șurub. 2- Rondelă metalică. 3- Șurub pentru fixarea scutului cap arbore (antrenare). 4- Scut cap arbore (antrenare).
5- Șaibă elastică. 6- Rulment cap arbore. 7- Pană parale lă. 8- Subansamblu rotor. 9- Capac interior pentru fixarea
rulmentului. 10- Pană ventilator. 11- Rulment ventilator(cap vetilator). 12- Subansamblu carcasă cu stator bobinat.
13- Inel de ridicare. 14 – Scut motor cap -ventilator. 15- Șurub pentru fixarea ca pacului ventilator. 16- Șurub pentru
fixarea scutului cap -ventilator. 17- Șurub pentru fixarea capacului de fixare a rulmentului. 18- Ventilator racire
motor. 19- Capac ventilator. 20- Garnitură sub cutia de borne. 21- Cutia de borne. 22- Șaiba grover. 23- Șurub pentru
fixarea cutiei de borne. 24- Placă de borne. 25- Garnitură sub capacul cutiei de borne. 26- saibă grover. 27- Șurub
pentru fixarea cutiei de borne. 28- Capacul cutiei de borne. 29- Piuliță. 30- Rondelă metalică. 31- Șaibă grover. 32-
Șurub pe ntru fixarea plăcii de borne. 33- Șurub pentru legarea la pamânt. 34- Șaibă grover. 35- rondelă metalică. 36-
Piuliță -STAS 8498 -81. 37- Inel de presiune -STAS 8498 -81. 38- Piesă de etanșare -STAS 8498 -81. 39- Piesă de
racordare -STAS 8498 -81. 40- Șurub pentr u fixarea talpii motorului. 41- talpa motorului. 42- Inel de scurtcircuitare
rotoric. 43- crestătura rotorică. 44- Statorul din tole silicioase. 45- Latura bobinei statorice. 46- Conductorii de
alimentare a bobinelor. 47- Ieșirile individuale ale bobinelor .

50
Lateral, se fixeaz ă de carcas ă scuturile frontale : pe partea de cuplare a motorului (num ărul
4), respectiv pe partea ventilatorului (num ărul 14); în aceste scuturi sunt prev ăzuți rulmen ții
(numerele 6,11) și capacele rulmen ților încastrate în s cut la trurnare, care sus țin de fapt
subansamblul rotor ( num ărul 8). Cu ajutorul carcasei și a scuturilor laterale se asigur ă de fapt
centrarea p ărții rotorice a ma șinii în statorul acesteia astfel încât la periferia exterioar ă a rotorului
să existe un întrefier constant .
c) Rotorul ma șinii cuprinde toate elementele constructive ale ma sinii care se afl ă în mi scare de
rotație (în cazul ma sinilor rotative).
Miezul feromagnetic al rotorului este corespondentul miezului statoric și el face parte din
conturul magnetic principal al ma șinii. El se execută din tole de tablă electrotehnic ă de 0,5 mm
grosime, dar tolele nu se izoleaz ă între ele. În general miezul rotoric apare sub forma unui corp
cilindric cu un diametru ceva mai mic decât golul cilindric a l statorului ma sinii astfel încât între
ele se formeaz ă un spa țiu mic de aer numit întrefier . La periferia cilindrului rotoric, în lungul
generatoarelor acestora, se execut ă crest ături (anco se) rotorice în care se monteaz ă sau toarnă
colivia rotorică din a luminiu sau cupru. Ca și la stator, când diametrul ma șinii este mare tolele
rotorice nu se execut ă „dintr -o bucat ă” ci din segmente de tole care se fixeaz ă de butucul
rotorului printr -un sistem de crest ături de ghidare (similare cu cele statorice); butucul rotoric se
fixeaz ă de arborele ma sinii prin pană. În cazul ma șinilor asincrone de diametre mici desigur c ă
tolele se execut ă “dintr -o bucat ă” si se fixeaz ă direct de arborele ma sinii (deci f ără intermediul
butucului rotoric) prin pană.
Înfăsurarea rotoric ă se realizeaz ă prin montarea unor bare de cupru sau aluminiu
(neizolate) în crest ăturile rotorice, care se scurtcircuiteaz ă la ambele capete cu ajutorul unor inele
executate din acelea si materiale, formându -se o „colivie de veveriță”, ceea ce de termin ă
denumirea acestor ma sini; mașină asincron ă cu rotorul în scurtcircuit sau în colivie . În figura 4.4
este reprezentat ă o înfăsurare rotoric ă în colivie simpl ă. În figura 4.5a sunt date diferite forme de
crest ături pentru o înfăsurare rotoric ă în dub lă colivie , iar în figura 4.5b pentru o colivie tripl ă
(multipl ă). În figura 4.5c se prezint ă o dubl ă colivie scurtcircuitat ă la capete de câte un singur
inel, iar figura 4.5d este reprezentat ă o dubl ă colivie la care fiecare colivie are inelul s ău de
scurtcircuitare.

51

Figura 4.4 Figura 4.5

Înfășurarea rotoric ă în colivie produce totdeauna acela și num ăr de perechi de poli rotorici p2,
ca și în stator p1 .
La motoare asin crone mai mici colivia se toarn ă, sub presiune, în întregime din aluminiu, la
cele dou ă inele de scurtcircuitare fiind ata sate direct, prin turnare, și aripioarele ventilatorului. În
figura 4.5e este dat ă o astfel de variant ă de colivie în care Ar este ari pioara ventilatorului de
răcire. Rotorul în scurtcircuit este notat cu num ărul 8 în figura 4.3; tot în aceast ă figur ă paletele
ventilatorului (18) apar ca elemente constructive separate și ele sunt protejate de capota metalic ă
a ventilatorului (18), care d irijeaz ă și curentul de aer în lungul nervurilor carcasei .

52

4.3.Schema generală a fluxurilor tehnologice de fabricație a unui motor
asincron cu rotor în scurtcircuit

ROTOR

Figura 4.6

53

Fig.4.7 Schema fluxurilor tehnologice pe operații, pentru s tatorul mașinii asincorone

54
4.4. Fluxul tehnologic pe operații a reperelor

4.4.1. Miezul magnetic statoric și rotoric.
Miezul magnetic este una din părțile active ale mașinii electrice, fiind suportul material al
fluxului magnetic. Un flux magnetic total Φ cu o putere mare,se pote obține pe două căi: fie luând
o inducție magnetică în fier mare, la o sețiune dată fie luând o secțiune a miezului mare, la o
inducție dată. Se preferă creșterea inducției magnetice în fier, cale mai economică , limitată însă
de calitatea materialului utilizat pentru fabricarea tolelor.
Ștanțarea,este o operație de prelucrare macanică prin care semifabricatul este tăiat în două
sau mai multe părți distincte, după un contur închis sau deschis.Ea se real izează cu ajutorul
ștanțelor, tăierea făcându -se prin retezare, decupare, forfecare,crestare fundere, etc.
În scopul reducerii forței necesare pentru tăiere,la ștanțare tablelor de grosimi mai mari se
folosesc ștanțe ale căror pansoane sau plăci de tăiere au muchiile de tăiere înclinate. Aceasta face
ca elementul tăietor ,în momentul când berbecul presei coboară,să nu atingă piesa cu toată
suprafața dintr -o dată,ci progresiv, ceea ce duce la micșorare forței de tăiere. De asemenea,când
suprafața conturului este foarte mare,ceea ce ar necesita în cazul ștanțării dintr -o dată, o presă
puternică de mari dimensiuni,este recomandabil să se folosească o ștanță cu acțiune succesivă.
La trecerea fluxului magnetic prin miez,prezintă importanță două elemen –
te,care determină randamentul fluxului indus:
-solenația,care produe câmpul magnetic;
-pierderile ce apar în miezul magnetic.
Pierderile în miezul magnetic numite pierderi principale în fier apar în cazul fluxului
magnetic variabil,datorită curenților turbionari din tole și a fenomenului de histerezis.

55

Miezul magnetic stotoric la mașia asincronă este variabil în timp,iar cel pentru rotor,din
punct de vedere funcțional,este pentru flux aproximativ constant (frecvența fluxului variabil din
rotor este foarte mică ,de 0,4 -1,5 Hz) și se confecționează din interiorul tolelor pentru stator
(figura 4.8) din motive tehnologice și economice.
În figura 4.9. este reprezentat un miez magnetic compact pentru stator, iar în
figura 4.10, un miez magnetic divizat pentru rotor (din pachete cu canale de răcire între ele).

Figura 4.8

1-carcasă (pentru stator) sau
arbore cu nervuri (pentru rotor);
2-piesă de fixare;
3-inel de presare;
Figura 4.9 4-tolă cu degete;
5-tolă normală;
6-tolă izolantă;
8-pană;
N-nervură.

56

1-arbore cu nervuri sau carcasă;
2-piesă de fixa re (de siguranță);
3-inel de presare și suport înfășurare;
4-tolă cu distanțori (sau degete);
5-tolă normală;
7-tolă terminală;
8-pană; Figura 4.10
N-nervură.
Împachetarea miezurilor magnetice din tole, se face în poziție verticală. Pentru aceasta, se
întoarce carcasa sau arborele cu nervuri și se așează în poziție verticală pe un suport special.
Procesul tehnologic de împachetare, presupune o etapă de sortare + îm pachetare falsă, cu scopul
de a alege tolele bune și împachetarea propriu -zisă (4.9 și 4.10),care cuprinde următoarele
operații:
-se introduc penele 8, de asigurare a miezului împotriva rotirii;
-se așează piesele 2, de fixare inferioare;
-se introduce ine lul 3, de presare,inferior;
-se introduce tola 4, inferioară,cu degete (distanțori);
-se introduce un număr de tole normale 5, astfel încât să se obțină o lungime a pachetului de circa
1-2 cm;
-se introduc penele de împachetare (minim 3), uniform repartiza te,pe care se vor ghida în
continuare tolelei, în timpul împachetării.
Se împachetează apoi toate reperele miezului, în ordinea și la dimensiunile indicate în
desen,ultimul reper fiind inelul de pesare superior 3.

57

Procesul tehnologic pe operaț ii de realizare a miezului statoric
În cazul motorului asincron cu rotor in scurtcircuit statorul este inductor și deoarece este
alimentat in curent alternativ trebuie realizat din tole de oțel electrotehnic. Se va folosi tole din
tablă silicioasă de 0,5 mm laminate la rece sau la cald conform STAS. Aceste tole se izolează
între ele cu lacuri.
În scopul micșorării curenților turbionari care duc la încălzirea miezului, pentru realizarea
acestuia se execută urmatoarele operații:
1. Debitarea tolei silicioase su b forma de benzi. Aceasta operație cuprinde:
 Reglarea rolelor pe axe la lațimea calculate a benzii:
a D Le b  2

 Desfacerea soabelor de legatură a pachetelor din tablă silicioasă;
 Debitarea in fâșii a tablei silicioase;
Utilajul folosit pentru debi tarea tablei este foarfecele cu role iar scula folosită este rola
taietoare.
2. Ștanțarea tolelor statorice cu operațiile:
 Așezarea fâșiei din tablă pe matrița și centrarea matritei;
 Reglarea pasului de avans al tablei silicioase
 Ștantarea fâșiei până la opr itor;
 Asezarea tolelor realizate în ordinea ștanțării și cu bavurile in sus;
 Deșeul rezultat se indoaie și se transportă la lada pentru reciclare;
Utilajul folosit este presa cu excentric, scula folosita este matrița bloc iar ca dispozitive se
foloseste un brat mecanic pentru extragerea tolelor și așezarea lor pe suport.
3. Debavurarea tolelor se execută cu operațiile urmatoare;
 Transportul tolelor ștanțate la mașina de debavurare ;
 Așezarea tolelor pe suportul mașinii;
 Debavurarea propiu -zisă

58
Utilajul folosit este mașina de debavurat, scula folosită este piatra de rectificat iar dispozitivul
folosit este suportul pentru tole.
4. Recoacerea după ecruisarea tolelor cu urmatoarele operatii:
 Formarea de pachete de tole a câte 110 tole;
 Introducerea pachetelor de tole în cutii umplute cu nisip;
 Introducerea tolelor la temperatura de
timp de
.
 Răcirea tolelor în cutie în aer liber.
Utilajul folosit este cuptorul electric cu cameră.
5. Lăcuirea tolelor cu urmatoarele operații:
 Sortarea tolelor;
 Așezarea tolelor pe arborele mașinii de lăcuit după semnul de împachetare;
 Acoperirea cu lac pe ambele părți în două trei straturi;
 Scoaterea tolelor de pe arborele mașinii și așezarea lor pe un suport;
 Uscarea tolelor la
în cuptoare;
 Răcirea tolelor;
Utilajul folosit este mașina de lăcuit și mașina de sortat după semn, scula folosită este rola de
cauciuc și dispozitivul folosit este suportul de transport.
6. Împachetarea tolelor pe dorn cu operațiile:
 Cântărirea tolelor pentru a determina numărul lor;
 Asezarea tolelor pe dorn;
 Introducerea tolelor de capat și a inelelor de strangere.
7. Presarea pachetului de tole cu urmatoarele operații:
 Așezarea pachetului de tole cu dorn pe placa presei hidraulice;
 Pregătirea presei și introducerea aerului în pres ă;
 Montarea scoabelor de strangere pe pachet;
 Presarea propriu -zisă;
 Scoaterea pachetului de pe presă.
Utilajul folosit este presa hidraulică iar scula este șablonul pentru măsurarea lungimii
pachetului de tole. Dispozitivul folosit este cârligul pentru pr inderea pachetului.

59

4.4.2.Procesul tehnologic de realizare a axului rotoric

La o mașină electrică, arborele este una din piesele cele mai importante, pe care se fixează
miezul magnetic, înfășurarea, semicupla sau șaiba de curea, etc. Arborele s uportă, deci, greutatea
totală a rotoului și în plus solicitările datorate cuplului de rotație pe care îl transmite. Uneori,
arborele suportă eforturi axiale,de obicei de întindere,care se întâlnesc la mașinile verticale.
De rigiditata arborelui și de pre cizia prelucrării lui. depinde uniformitatea întrefierului
(spatiul dintre stator și rotor), fără de care arborele este supus forței de atracție magnetice
unilaterale. De asemenea,arborele suportă și eforturile datorate neechilibrării pieselor montate pe
el,în special când trece prin vitezele critice de rotație.
Tipuri de arbori

Formele constuctive ale arborelui depind nu numai de considerațiile de calcul corect și de
alegerea dimensiunilor constructive (în trepte) astfel ca arborele să se apropi e de forma solidului
de egală rezistență, ci și de modul de prelucrare, și de reperele care vor trebuii montate pe arbore,
de forma și numărul acestora.
După forma pe care trebuie să o ia în final arborele și după procesul tehnologic
aplicat,deosebim mai multe modele.Dintre acestea amintim:
-arbori simplii (fără nervuri),care pot fi netezi sau în trepte;
-arbori cu nervuri ,folosiți în situațiile în care diametrul interior al tolei -rotor este mai mare decât
diametrul necesar pentru arbore sau trebuie prevăz ute spații pentru ventilație (intrarea aerului pe
sub miez).La rândul lor,aceștia pot fi:
a)cu nervuri sudate (Fig. 2.1a),folosiți,în general,la mașinile asincrone,dar și la cele
sincrone cu poli înecați,precum și la mașinile de curent continuu;
b)cu ner vuri prelucrate (Fig. 2.1 b),folosiți când funcționarea mașinii im -pune condiții
deosebit de grele pentru arbore (de exemplu,in tracțiunea electrică, la poduri rulante,etc.) sau
când înalțimea nervurilor ar rezulta prea mică pentru a fi sudate.

60
-arbori fla nșați (figura de mai jos ),când arborele se execută împreună cu o flan -șă pentru
transimterea cuplurilor mari,la care îmbinările cu pană nu mai fac față

Figura 11. Figura 12 Arbore cu nervuri:
a)-sudate;b) -prelucrate

Tehnologia de realizare a axului urmarește urmatoarele operații:
1. Se ia semifabricatul din magazie, bara cilindrică cu diametru canform STAS 333 -71
OL50 STAS 500/2 -68.
2. Se deb itează semifabrcatul la strung;
3. Se centruiește arborele pe mașina de strunjit;
4. Strunjire prin copiere capat 1;
5. Strunjire prin copiere capat 2;
6. Frezare canale pentru rotor;
7. Verificare cap arbore și fus rulmenți;
8. Rectificare arbore;
9. Batarea pană.
Utilaj folo sit este strungul și scula folosită este cuțitul de strung.
Miezul rotoric se introduce pe arbore prin presare iar locul unde se introduc rulmenți se
rectifică. Se introduc rulmenții și se fixează ventilatorul prin baterea penei în canalul de arbore.
La sfârșitul fiecărei operații se efectuează un control tehnic de calitate (CTC) intermediar.

61
4.4.3.Procesul tehnologic de realizare a carcasei
Carcasa unei mașini electrice este piesa sau ansamblul de piese care susține statorul
(miezul statoric – lamelar sau polar, cu înfășurarea statorică) și, indirect, rotorul (numai în cazul
mașinilor cu scuturi portlagăr) prin care se fixează mașina electrică pe palca de fundație (numai
în cazul mașinilor cu tălpi sau cu flanșă pe carcasă). Rigiditatea carcaselor trebu ie să fie suficient
de mare pentru a asigura uniformitatea întrefierului în toate condițiile de funcționare. La mașinile
de curent alternativ carcasa îndeplinește numai o funcție mecanică în timp ce la mașinile de
curent continuu aceasta servește și drept circuit magnetic. În funcție de utilizarea carcasei se
modifică substanțial forma ei constructivă, greutatea și materialul utilizat. Astfel, particularitățile
constructive ale carcaselor sunt determinate atât de tipul funcțional (STAS 4861/1), modul de
răcire (STAS 3998), cât și de procedeul de semifabricare folosit.
Tipuri constructive:
+ carcase turnate (Fig. 14),care se execută din fontă și oțel sau din aluminiu, întregi sau
jumelate (din două bucăți). În general ele se utilizează la mașini de puteri mici și mijlocii,
în producția de serie, dată fiind productivitatea lor mare, adică acolo unde se poate
justifica realizarea madelului, cunoscându -se că este destul de ridicat costul acestuia.
Carcasele turnate sunt preferate mai ales acolo unde construcția e ste cu nervuri și
buzunare de răcire, (impuse de gabaritele reduse ale mașinilor în scopul măririi
suprafețelor de evacuare a căldurii din mașină. Ca dezavantaje ale carcaselor turnate din
fontă și oțel, se pot menționa: greutatea mai mare cu aproximativ 3 0% decât a celor
sudate,posibilitatea apariției rebuturilor în procesul de turnare,etc. Fonta este metalul cel
mai ieftin pentru turnare. Aceasta se topește ușor, umple ușor și complet forma și se
prelucrează cu ușurință, iar existența nervurilor pe supraf ața de prelucrare nu creează
greutăți la prelucrarea mecanică. Tendințele de bază ale raționalizării carcaselor din fontă
constau în reducerea greutății lor, în simplificarea formării și a prelucrării mecanice.
Țeava din oțel ar fi un semifabricat mai como d pentru coroana carcasei dar datorită
prețului ridicat, a sortimentului insuficient de dimensiuni și a complexității debitării
țevilor groase acestea se utilizează relativ rar pentru executarea carcaselor .

62

+ carcase sudate (Fig. 12),care sunt un înlocuit or pentru cele turnate în cazul
în care sunt necesare carcase de dimensiuni mari. Ca avantaje ale carcaselor
sudate,pot fi menționate:dispariția rebuturilor, reducerea greutății și
simplitatea prelucrărilor mecaice.Constructiv, carcasele sudate pot fi simp le
(Fig. 12) și cu țevi de răcire (Fig. 13)
+ carasele pentru mașini verticale , sunt prevăzute la parte inferioară cu o
flanșă puternică,pentru a putea susține întreaga mașină și pentru a fi prinsă de
fundație.

Fig.12 Fig.13 Fig.14
Tehnologia de prelucrare a carcaselor mașinilor electrice se stabilește în funcție de caracteristicile
lor constructive, calitatea materialului și procedeul de obținere a semifabri catelor, mărimea
lotului de fabricație, tipul de producție și utilajul existent. În ultimul timp sudarea electrică a
înlocuit în mod substanțial turnarea astfel încât carcasele turnate se folosesc pentru mașinile
electrice cu configurație complicată. Procesul tehnologic de confecționare a carcaselor
mașinilor electrice cuprinde: operații de semifabricare, operații de prelucrare prin așchiere,
operații de detensionare interoperațională și operații de control.
Semifabricarea carcaselor cuprinde în principiu următoarele operații:
1. pentru carcasele turnate: modelarea, formarea sau confecționarea cochiliei, turnarea,
detensionarea, debavurarea și eventual grunduirea (în cazul carcaselor din fontă);

63
2. pentru carcasele sudate: debitarea profilur ilor componente din tablă, vălțuirea (fasonarea),
sudarea, debavurarea și detensionarea.
Procesul tehnologic de confecționare a carcaselor reunește diverse procedee de prelucrare
prin așchiere, cum ar fi: strunjirea cilindrică exterioară, strunjirea cili ndrică interioară, alezarea
sau broșarea (în cazul alezajelor nu prea mari), strunjirea frontală, teșirea, frezarea plană,
rabotarea sau strunjirea plană, găurirea, adâncirea, lamarea și filetarea.
O atenție deosebită trebuie acordată prelucrării prin așc hiere a suprafeței cilindrice
interioare (alezajul carcasei) în care se fixează miezul statoric lamelar sau polar; suprafețele de
îmbinare cu scuturile portlagăr sau de producție; suprafața de așezare a tălpilor sau a flanșei de
prindere. De asemenea se vo r executa prin așchiere următoarele găuri: găurile de trecere din tălpi,
găurile de trecere (sau filetate) din flanșă, găurile filetate din urechile de prindere a scuturilor,
găurile filetate pentru fixarea cutiei de borne, gaura filetată pentru inelul de ridicare, gaura filetată
pentru șurubul de punere la pământ.
Prelucrarea carcaselor implică utilizarea liniilor tehnologice de mașini -unelte universale,
sau linii automate cu mașinii -unelte agregat și capete de forță.
Fixarea carcasei se poate face fie direct pe platoul sau masa mașini -unelte (cazul
carcaselor mari), fie într -un dispozitiv (cazul carcaselor mici și mijlocii).
Precizia de prelucrare finală, care vizează obținerea unui întrefier uniform și garantarea
gabaritului mașinii, se realizează luâ nd ca bază tehnologică alezajul carcasei sau a miezului
statoric presat (turnat) în carcasă.
Compensarea deformărilor la care este supusă carcasa datorită tensiunilor interne și a
presiunii exercitate de miezul statoric impune calibrarea flanșelor (umeril or) carcasei, după
alezajul statorului, printr -o strunjire de finisare (după presarea în carcasă a statorului bobinat și
impregnat).
Operația finală de control tehnic al calității (C.T.C.) carcasei, va verifica atât precizia
dimensională (de formă și pozi ție), cât și calitatea suprafețelor prelucrate și neprelucrate
(conform indicațiilor din desenul de execuție).

64

4.4.4 Tehnologia de fabricare a scuturilor port lagăr
Scuturile portlagăr ale mașinilor electrice sunt utilizate pentru legarea constructivă a
rotorului cu carcasa, pentru protejarea înfășurărilor și uneori, pentru fixarea mașinii electrice pe
placa de fundație sau de batiul mașinii -unelte (în cazul scuturilor cu flanșă). Scuturile se
utilizează la mașinile electrice cu diametrul exterior până la 1 m iar pentru mașini mai mari
asamblarea se face pe suporți de lagăre. Scuturile trebuie în mod obligatoriu centrate în raport cu
carcasa mașinii electrice prin două metode: cu praguri interioare (figura 4.15) când bordura
scutului intră în interiorul carcasei și cu praguri exterioare (figura 4.16) când scutul se presează
pe bordura inelară exterioară a carcasei.
Figura 4.15 Figura 4.16
Pragul interior se utilizează de obicei la mașini de putere mică și mijlocie (până la 100
kW) iar prag urile exterioare se utilizează de regulă la mașinile electrice mari. Aceasta se justifică
prin aceea că la carcasele mașinilor mari strunjirea exterioară se face mai ușor decât strunjirea
interioară. Condițiile tehnologice de bază ce se impun scuturilor co nstau în asigurarea condiției
concentrice a rotorului cu interiorul statorului. Din acest motiv, scutul trebuie să fie suficient de
rigid și să fie prelucrat cu respectarea condiției de concentricitate. Cele două scuturi ale mașinilor
electrice pot fi iden tice sau diferite. La motoarele moderne asincrone cu rotorul în scurtcircuit
construcția simetrică este obligatorie (ambii rulmenți se vor alege la fel deși sarcinile sunt
diferite). La motoarele electrice asincrone cu rotorul bobinat (cu inele colectoare) pot fi utilizate
scuturi de același tip dacă inelele colectoare sunt scoase din consolă pe arbore în afara scutului.
La mașinilor electrice de curent continuu colectorul impune scuturi diferite. În acest caz, scutul
suport din partea colectorului are o fo rmă convexă cu ferestre de vizitare a periilor și pentru
curățirea colectorului, iar scutul din partea capătului de arbore (de tracțiune) are o formă mai
plată. Forma scutului este determinată în mare măsură de tipul lagărelor. Astfel, forma cea mai

65
simplă de scut se obține în cazul lagărelor de rostogolire în timp ce pentru lagărele de alunecare
scuturile au o formă mult mai complicată deoarece la acestea se mai adaugă camera pentru inelul
de ungere, șicanele și colectorul de ulei. În concluzie particulari tățile constructive ale scuturilor
portlagăr sunt determinate în mare măsură, pe lângă tipul funcțional (STAS 4861/1), modul de
răcire (STAS 10536), forma constructivă și modul de montaj (STAS 3998) ale mașinii electrice,
de poziția scutului pe mașină, d e felul lagărelor și de procedeul de semifabricare. Există astfel
scuturi de tracțiune (în partea capătului liber al arborelui) și scuturi suport (în partea opusă),
turnate, sudate sau matrițate, cu suprafața netedă sau cu nervuri, închise sau cu ferestre de vizitare
sau/și de ventilație, pentru mașini asincrone (fără sau cu inele colectoare), sincrone sau de curent
continuu, deschise, închise, capsulate sau ermetic închise (submersibile), fără sau cu flanșă, cu
lagăre de alunecare sau de rostogolire, etc.
La proiectarea scuturilor se impun urătoarele condiții tehnologice de bază:
1. tehnologicitatea formei scutului;
2. fixarea scutului în universal;
3. alegerea diametrelor găurilor și filetelor;
4. adaosuri de prelucrare;
5. comoditatea montării și demont ării.
Materialul pentru scuturi este fonta (utilizată la majoritatea mașinilor electrice) și oțelul
(pentru mașinile electrice de construcție specială – motoare de tracțiune și antiexplozive). Pentru
mașinile electrice în fabricație de masă cu puteri până la 3 kW, se pot utiliza și scuturi din
aluminiu (utilizând tunarea sub presiune).
În cazul scuturilor din aliaje de aluminiu, pentru a asigura rezistența mecanică necesară
fixării rulmentului în butuc, acestea se armează la turnare cu o bucșă din oțel.
Tehnologicitatea construcției scuturilor privește, în general, aceleași aspecte ca în cazul
carcaselor. Grosimea pereților scuturilor turnate trebuie astfel stabilită încât să se asigure atât
calitatea turnării, cât și rigiditatea mecanică necesară prelucr ării fără deformări a eforturilor de
prelucrare și a celor care apar în timpul funcționării mașinii.

66
Precizia de prelucrare a scuturilor portlagăr trebuie corelată cu precizia de prelucrare a
carcasei, a arborelui și a lagărelor, urmărind asigurarea unifo rmității întrefierului și a poziției
relativ corecte a rotorului față de stator după direcția axială.
Condiția tehnologică de bază la prelucrare este aceea de a asigura realizarea următoarelor
toleranțe de formă și de poziție (prescrise prin desenul de ex ecuție):
1. toleranțe de formă la circularitatea și cilindricitatea alezajului pentru lagăr (rulment);
2. toleranțele de poziție la coaxialitatea și concentricitatea umărului de așezare pe carcasă cu
alezajul pentru lagăr (rulment), la perpendicularitatea suprafeței frontale a pragului de îmbinare
cu carcasa pe axul alezajului, la bătaia frontală și la bătaia radială a suprafețelor zonei de
îmbinare cu carcasa față de alezajul pentru lagăr, la coaxialitatea pragului de centrare al flanșei de
fixare (în cazu l scutului cu flanșă) cu axa de rotație a mașinii, la perpendicularitatea feței flanșei
pe axa de rotație a mașinii.
Procesul tehnologic de prelucrare a scuturilor cuprinde următoarele operații:
1. de semifabricare;
2. de prelucrare prin așchiere;
3. de control.
Operațiile de semifabricare sunt în principiu, aceleași ca și operațiile de semifabricare ale
canalelor.
Operațiile de prelucrare prin așchiere au în vedere suprafețele frontale și cilindrice ale
zonei de îmbinare cu carcasa, suprafața cilindr ică interioară (alezajul pentru lagăr, rulment sau
cuzinet), suprafețele frontale (interioară și exterioară) de îmbinare cu căpăcelele de rulment,
suprafețele pragului de centrare și de așezare ale flanșei de fixare (în cazul scuturilor cu flanșă).
De as emenea se execută prin așchiere, următoarele găuri: găurile de trecere din urechi sau
flanșă pentru șuruburile de fixare pe carcasă; găurile filetate pentru extracție (dacă este cazul);
găurile de trecere din butuc pentru șuruburile de fixare a căpăcelului lagărului (rulment sau
cuzinet); găurile de trecere sau filetate din flanșa de fixare; găurile filetate radiale din urechi

67
pentru șuruburile de fixare a capotei ventilatorului (în cazul scuturilor suport); găurile
rezervorului de ulei (pentru indicatorul de ulei, pentru umplere și vizitare, etc., în cazul lagărelor
de alunecare); găurile la ferestrele de vizitare sau/și ventilație; găurile pentru fixarea suporturilor
portperie (în cazul scuturilor suport la mașinile cu colector sau inele colectoare); etc.
Procedeele de prelucrare prin așchiere întâlnite la confecționarea scuturilor sunt:
strunjirea cilindrică exterioară și interioară, broșarea, strunjirea frontală, teșirea, găurirea,
adâncirea, lamarea, filetarea și honuirea (procedeu de netezire de mare f inețe). În producția de
serie și de masă se folosesc de regulă mașini -unelte speciale și specializate (așezate în linie) sau
linii automate, respectiv mașini -unelte agregat la care prelucrarea se face după principiul
concentrării operațiilor și a automatiz ării comenzilor.
Operațiile de control (C.T.C.) implică verificarea atât a preciziei dimensionale, de formă
și poziție, cât și calitatea suprafețelor prelucrate și neprelucrate (conform indicațiilor din desenul
de execuție).
Reperul de bază al lagărelor de alunecare este cuzinetul a cărui suprafață interioară se
toarnă dintr -un aliaj antifricțiune (static sau prin metoda centrifugală). În cazul turnării statice
cuzinetul se așează vertical, în interior se introduce un miez iar în interstițiul ce se formea ză se
toarnă un material special (babit) topit. În cazul turnării statice trebuie prevăzut un adaos de
prelucrare mai mare pentru a se asigura umplerea interstițiului. Acesta sporește consumul de
material scump deoarece așchiile obținute la prelucrare, nu se mai pot utiliza pentru o a doua
turnare a cuzineților pentru o mașină mai importantă.
În cazul turnării centrifugale adaosurile pentru prelucrare sunt cu mult mai mici decât în
cazul turnării statice.

68
CAPITOLUL 5
Metode de optimizare a procesului d e fabricație la mașinile asincrone

Orice tendinta de optimizare trebuie sa plece de la anumite cerinte numite în cazul de
fata criterii. Acestea pot fi de natura diferita, în functie de specificul procesului de fabricatie.
Astfel de crite rii ca: precizia dimensionala si calitativa, costul de prelucrare, productivitatea,
recuperarea investitiilor s.a. sunt cele mai des întâlnite.

5.1. Utilizarea de tehnici moderne de calcul în proiectarea optimală a
mașinilor electrice
5.1.1. Computere și tehnologii IT
Chiar și din stadiile incipiente ale dezvoltării computerelor, atât hardware, cât și software,
tehnologiile de calcul au fost utilizate pentru ingineria asistată de calculator (CAE). Odată cu
introducerea de software de proiectare asi stată de calculator (CAD) și de terminale grafice
inteligente, ingineria ar putea dezvolta cu ușurință modelele geometrice ale produselor pe care
doreau să le analizeze prin intermediul software -ului de analiză de inginerie, cum ar fi ANSYS,
CATIA, CEDRAT etc.

Un alt impact major al tehnologiei IT a fost, desigur, controlul automatizat și inteligent al
mașinilor de producție, începând cu primul concept al unei aplicații industriale cu comandă
numerică (NC), la sistemele de comandă numerică distrib uită (DCNC), în care mașinile -unelte
sunt în rețea și conectate la un calculator central.
Compania de producție bazată pe tehnologia IT solicită răspuns rapid pentru a satisface
cererile personalizate ale clienților. O tendință comună pentru între prinderile producătoare este de
a stabili lanțuri de aprovizionare interconectate fiabile prin

69
urmărirea conectivității și a coordonării. Un factor critic pentru succesul acestor companii va fi
gestionarea informațiilor partajate în cadrul companiei prin intranet și cu lumea exterioară prin
extranet. Sarcina devine din ce în ce mai dificilă cu ofertele mari de variație a produselor.
Proiectare asistată de calculator (CAD)
Proiectarea asistată de calculator (CAD) este o tehnologie informatică care proiectează un
produs și documentează procesul de proiectare. CAD poate facilita procesul de fabricație prin
transferarea unor diagrame detaliate ale materialelor, proceselor, toleranțelor și dimensiunilor
unui produs, cu convenții specifice pentru produsu l în cauză. Poate fi utilizat pentru a produce fie
diagrame 2D fie 3D care pot fi privite din orice unghi chiar și din interior.
Proiectarea asistată de calculator este folosită pentru:
– Pentru a realiza proiecte de inginerie detaliate prin desene 2D sau 3D ale componentelor
fizice ale produselor de fabricație.
– Pentru a crea modele conceptuale, aspectul produselor, rezistența și analiza dinamică a
procesului de asamblare și a proceselor de producție.
– Pentru a pregăti rapoartele de impact asupra mediului, în care desenele asistate de calculator
sunt folosite în fotografii pentru a produce o apariție a aspectului atunci când se construiesc
noile structuri.

Ingineria asistată de calculator (CAE)
Ingineria asistată de calculator este utilizarea de bord a software -ului de calculator pentru a
ajuta la sarcini de analiză de inginerie . Include analiza elementelor finite (FEA), MATLAB
Simulink, MotorCAD și alte programe de optimizare. Instrumente software care au fost
dezvoltate pentru a sprijini aceste activi tăți sunt considerate instrumente inginerie asistată de
calculator (CAE).
În general, sunt trei faze în sarcina ingineriei asistate de calculator:
a) Pre-procesare – definind modelul și factorii de mediu care trebuie aplicați;

70
b) Solver de analiză – de obicei efectuate pe computere de mare putere ;
c) Post-procesarea rezultatelor – folosind instrumente de vizualizare ;
Obiectivul analizei de inginerie poate fi, prin urmare, remarcat ca optimizarea designului
selectat. Funcția obiectivă a problemei de optimiz are ar fi maximizarea performanței sau
minimizarea costurilor. Constrângerile ar fi cele stabilite de client și traduse în specificații tehnice
sau prin procesele de fabricație care urmează a fi utilizate. Acestea ar fi, în mod normal, un set ca
inegalităț i, cum ar fi o durată de viață minimă sau un efort maxim mecanic / electric / magnetic /
termic acceptabil.

5.1.2. Managementul tehnologiei de fabricație
Managementul tehnologiei poate fi definit ca planificarea, proiectarea, optimizarea, operarea
și controlul integrat al produselor, proceselor și serviciilor tehnologice. O definiție mai bună ar fi
gestionarea utilizării tehnologiei pentru avantajul uman.
Rolul funcției de management al tehnologiei într -o organizație este de a înțelege valoa rea
anumitor tehnologii pentru organizație. Dezvoltarea continuă a tehnologiei este valoroasă atâta
timp cât există o valoare pentru client și, prin urmare, funcția de gestionare a tehnologiei într -o
organizație ar trebui să poată argumenta când să investe ască în dezvoltarea tehnologică și când să
se retragă.
Asocierea de tehnologie, management și inginerie aplicată definește managementul
tehnologiei ca domeniu în sfera supravegherii personalului pe întreg spectrul tehnic și o mare
varietate de siste me tehnologice complexe. Programele de management al tehnologiei includ de
obicei instruirea în managementul producției și al operațiunilor, managementul proiectelor,
aplicațiile informatice, controlul calității, aspecte legate de siguranță și sănătate, st atistici și
principii generale de management.

71
O strategie de fabricație trebuie să abordeze o varietate de aspecte de la nivel operațional la
tactic la nivel strategic. Acestea includ deciziile privind nivelul integrării verticale, facilitățile ș i
capacitatea, tehnologia și forța de muncă și desigur, obiectivele organizaționale.

5.1.3. Flexibilitatea fabricației

Flexibilitatea în fabricație a fost descrisă ca fiind capacitatea unei întreprinderi de a fac e
față incertitudinilor : incerti tudinile "din amonte", cum ar fi problemele de producție și problemele
furnizorilor, precum și incertitudinile din aval din cauza volatilității clienților și a concurenței.
Schimbările tehnologice rapide, scăderea ciclului de viață al produse lor, o mai mare
personalizare și o globalizare sporită au generat o presiune sporită asupra companiilor
producătoare în mod semnificativ pentru a -și spori flexibilitatea.
Astfel, o companie competitivă trebuie să aibă astăzi capacitatea de a răsp unde cerințelor
clienților și ale pieței în timp util și profitabil.

72
5.2. Proiectarea proceselor tehnologice de producție în scopul reducerii
poluării și a deșeurilor

Sa constatat o conștientizare sporită a opiniei publice cu privire la p roblemele de mediu,
legislația și reglementările semnificative care oferă noi constrângeri în design. În mod tradițional,
reciclarea și refolosirea materialelor a fost dictată în întregime de către economie.
Aceste materiale cum ar fi oțel, cupru și mai recent aluminiu, care pot fi colectate și
reprelucrate la un profit, au fost reciclate. Cu toate acestea, cu sprijin larg popular pentru
îmbunătățirea mediului, alte beneficii ale reciclării sunt recunoscute.
Cu toate acestea, societatea este din ce în ce mai conștientă de pericolele pentru mediul
înconjurător ale unor astfel de practici întâmplătoare. Ca rezultat, se pune un accent mai mare pe
reciclarea materialului direct înapoi în ciclul materialelor.
Beneficiile evidente ale reciclării materialelor sunt contribuția la furnizarea de materiale,
cu o reducere corespunzătoare a consumului de resurse naturale și reducerea volumului de
deșeuri solide. În plus reciclarea contribuie pentru îmbunatățirea mediului ambiental prin
cantit atea de energie salvată producând material din materiale secundare de reciclare mai degrabă
decât din materialele primare. Reciclarea materialelor reduce, de asemenea, direct poluarea.
O altă alternativă a reciclării este refabricarea. În locul produsului dezasamblat pentru reciclare,
refabricarea îl restaurează la o stare aproape nouă prin curățarea și înlocuirea pieselor uzate.

73
Concluzii
Motoarele asincrone trifazate cu rotorul în scurt circuit formeaza cea mai mare categorie de
consumatori de energie electrică din sistemul energetic, fiind utilizate în toate domeniile de
activitate (masini – unelte, poduri rulante, macarale, pompe, etc) care sunt cele mai robuste.
Avantaje
+ întreținere usoară și fiabilitate ridicată dat orită lipsei contactelor alunecătoare devenind
practice și sigure în exploatare motiv pentru care sunt și cele mai utilizate;
+ la puteri egale, au dimensiuni, greutate și cost mai redus decat masinile de c.c. cu
collector;
Dezavantaje
– Controlul turatiei gre u de realizat și costisitoare, însă se poate comanda în frecvența
tensiunii de alimentare cu dispozitivele semiconductoare de putere, ce devin tot mai
accesibile ca preț și performanțe;
– Necesitatea unui câmp învârtitor inductor;
– Cuplu relativ mic la porn ire fața de mașina de current continuu, dar prin forme
constructive speciale a coliviei și a matelialelor folosite se pot obține performanțele
dorite, în funcție de aplicație.
Ponderea muncii manuale în construcția de mașini electrice este încă foarte mare deoarece
unele procese tehnologice specifice ca de exemplu împachetarea miezurilor magnetice sau
introducerea bobilelor în crestături, îngreunează mult automatizarea acestora, astfel pretul de cost
al mașinii să fie constant. Organizarea liniil or tehnologice și proceselor tehnologice în flux
continuu cu un alt grad de automatizare și utizarea de noi materiale, (pentru că principiile de
functionare nu s -au schimbat în decursul timpului) mașina asincrona poate deveni mai accesibilă
și utilizată în orice acționare electrică.

74

Bibliografie
1) Munteanu Adrian – Electrical Engineering Technology Iași 2016, Editura Pim
2) Margareta Cojan – Tehnologia construcției și fabricației mașinilor electrice Iași
2003 Editura Panfilius
3) Al. Simi on, Leonard Livadaru, ș.a – Mașini electrice Iași 1998, Editura Shakti
4) Margareta Cojan, Al. Simion, ș.a – Încercările mașinilor electrice, Iași 2006 Editura
TOP LUX
5) I. Dumitrescu, D. Călueanu,A. Heler – Electrotehnică și mașini electrice , Editura
Didactică și Pedagogică
6) Stelian Popescu – Noțiuni de electronică și electrotehnică , Editura Didactică și
Pedagogică
7) http://users.utcluj.ro/~birok/SA/
8) Ralph Ford , Chris Coulston – Design for electrical and computer e ngineers , 1st
Edition , 2007
9) Pahl , Gerhard , Beitz – Engineering design : A systematic approach. New York :
Springer -Verlag , 1996.
10) Ullman , David G – The mechanical design process , 1997 , New York : McGraw -Hill