A. GENERALITATI

· Rol functional. Electromagnetul este un dispozitiv format dintr-un miez si o bobina; la trecerea curentului prin bobinapiesele feromagnetice se atrag si se dezvoltao forta portanta. Elecromagnetul este deci un dispozitiv care converteste energia electrica in energie mecanica. c1i6id
· Electromagnetii se utilizeaza in domenii diverse, de exemplu :
- ca element de actionare in constructia unor aparate electrice de comutatie (contactoare, relee);
- ca element de actionare pentru cuplesi ambreiaje electromagnetice;
- pentru ridicare si transport de piese (macarale electromagnetice);
- pentru fixarea unor piese (mese magnetice pentru masini-unelte);
- pentru frane electromagnetice;
- ca element sensibil la prezenta unui curent sau a unei tensiuni (relee de curent si tensiune).
· Dupa natura curentului se deosebesc:
- electromagneti de curent continuu;
- electromagneti de curent alternativ monofazat.

B. TIPURI CONSTRUCTIVE

· In figura 6.109 se prezinta constructia tipica a unui electromagnet de curent alternativ de tip U. Miezul magnetic fix 1 atrage miezul magnetic mobil 2 la excitarea bobinei 3 situate in carcasa din material electroizolant 4. Miezul mobil este fixatprin boltul 5 de pe carcasa. Ambele miezuri sunt lamelate si tolele sunt stranse cu niturile 6. Electromagnetul de curent alternativ are o spira in scurtcircuit, montata pe circuitul magnetic, cu rol de a atenua vibratia armaturii mobile, datorita faptului ca forta de atractie nu este constanta, ci pulsatorie in timp.
· Electromagnetii de curent continuu au miezul realizat din piese masive si nu are spire in scurtcircuit.
In figura 6.110 se reprezinta catevasolutii constructive pentru electromagnetii de curent continuu, iar pentru curent alternativ -; in figura 6.111.

Forta dezvoltata de un electromagnet de curent continuu pe un pol de arie transversala A este: unde
B0 este inductia in intrefier (T) este permeabilitatea magnetica a aerului;
.

Forta de atractie este dependenta de intrefier. Diagrama variatiei fortei in functie de intrefier este influentata de forma suprafetelor miezurilor magnetice in zona intrefierului. Exemple reprezentative pentru electromagneti de curent continuu sunt date in figura 6.112.
Din cauza remanentei magnetice a materialului miezului (fenomenul de a ramane putin magnetizat la incetarea trecerii curentului prin bobina), la electromagnetii de curent continuu se prevad distantoare nemagnetice (pentru pozitia inchis) de 0,05-0,15 mm, cu rolul de a evita lipirea miezurilor. In acelasi scop, la electromagnetii de curent alternativ se prevede un intrefier suplimentar de 0,2-0,4 mm.
La deconectarea unui electromagnet de curent continuu apar supratensiuni mari in circuit. Pentru a evita aceasta, se leaga in paralel pe bobina o rezistenta, un condensator sau o dioda polarizata invers fata de sursa.

C. TEHNOLOGIADE REALIZARE A MIEZULUI MAGNETIC AL ELECTROMAGNETULUI DE CURENT ALTERNATIV.

Miezul magnetic al electromagnetului de curent alternativ se executa din tole, in mod asemanator cu miezul transformatorului de mica putere.
Operatiile principale la fabricarea miezului magnetic sunt:
- taierea tablei in benzi (daca se folosec foi);
- stantarea tolelor;
- formarea pachetului de tole;
- presarea si consolidarea miezului;
- fixarea spirei in scurtcircuit;
- vopsirea;
- rectificarea suprafetelor polare;
- imperecherea si controlul final.
Taierea tablei in benzi este o operatie preliminara, care se face daca semifabricatul este sub forma de foi. Taierea foilor se face cu ajutorul unui foarfece mecanic cu lame paralele sau cu lame inclinate (ghilotina).
In cazul tablei sub forma de rulou, se poate face taierea in rulouri de latimiea necesara cu ajutorul unui foarfece cu role. In figura 6.113 se prezinta cele trei modalitati de taiere.
Stantarea tolelor se executa cu ajutorul stantelor si preselor mecanice. De regula, productia de electromagneti fiind de serie mare, stantarea se face in regim automat, folosindu-se drept semifabricat tabla sub forma de rulou de latime corespunzatoare. Grosimea tolelor este de 0,5 mm sau, mai des de 1 mm.

Formarea pachetului de tole se executa prin cantarire sau automat dupa stantare. Tolele se aseaza in ordinea iesirii de la stantare cu bavurile in acelasi sens.
Presarea si consolidarea pachetului se realizeaza in scopul asigurarii unei strangeri bune, la presa hidraulica. Solidizarea pachetului se face cu niuri cu cap plat sau bercluite.
Fixarea spriei in scrutcircuit se executa in canalul special realizat pe suparafata polului prin presare sau, mai ales, prin lipire cu o resina epoxidica sau prenadez (fig 6.114). Spira in scurtcircuit este realizata din aluminiu, cupru sau alama, prin stantare.
Vopsirea electromagnetilor se face in scopul evitarii coroziunii. Se vopseste intregul miez magnetic, cu exceptia suprafetelor polare.
Rectificarea suprafetelor polare se realizeaza cu masini de rectificat cu piatra abraziva, obtinandu-se o rugozitate foarte mica.
Imperecherea si controlul final se executa in scopul verificarii valorii curentului absorbit si se masoara curentul absorbit. Se constituie o pereche daca armaturile testate se aseaza una pe alta fara vibratii, iar curentul absorbit de bobina se inscrie in plaja de valori prescrisa.

REGULI DE PROTECTIE A MUNCII LA OPERATII DE STANTARE

Pentru lucrul la prese, in scopul realizarii pieselor prin diferite procedee de stantare sau matritare, trebuie respectate in special urmatoarele reguli:
- Presele trebuie sa fie deservite numai de muncitori instruiti asupra modului de lucru pentru fiecare fel de operatie;
- Muncitorii sunt obligati sa exeute operatiile de lucru ce le-au fost repartizate numai prin metoda de lucru indicata de maistru;
- Toate presele trebuie sa fie dotate cu dispozitive de protectie prevazute in cartea masinii;

- Dispozitivele de actionare a presei trebuie sa fie astfel concepute si intretinute incat sa fie usor de manevrat;
- Presele si dispozitivele de protectie trebuie intretinute in stare buna si sa fie reglate corect si verificate la inceprea lucrului;
- Dispozitivele de cuplare si decuplare a presei trebuie sa prezinte siguranta in exploatare;
- In cazul in care presa este cu dubla comanda, trebuie ca sistemul de declansare sa intre in functiune numai daca sunt date ambele comenzi;
- Pentru prevenirea accidentelor ce pot fi provocate prin repetarea necomandata a cursei de lucru , fiecare presa trebuie sa fie prevazuta cu un dispozitiv de siguranta eficient contra repetarii loviturilor;
- Operatiile de presare, la care materialul se introduce in matrita manual, se pot efectua numai la prese care functioneaza intermitent. Se interzice dispozitiv efectuarea acestor operatiila prese cu functionare continua.
- Este permisa alimentarea manuala piesa cu piesa, la presele cu functioanre continua, daca acestea saunt prevazute cu dispozitive de alimentare de la distanta;
- In cazul alimentarii manuale a presei trebuie sa se foloseasca dispozitivele de protectie corespunzatoare, care sa nu permita accidentarea mainilor muncitorilor. Aceste dispozitive pot fi:
Ø aparatori de protectie mobile care sa acopere zona de lucru a presei, astfel construite incat masina sa nu poata fi pornita decat dupa ingradirea zonei periculoase. Aparatoarea va ramane in pozitia de protectie pana la terminarea operatiilor;
Ø declansatoare bimanuale care declanseaza cursa de lucru numai la actionaea simultana cu ambele maini;
Ø dispozitiv de protectie cu celula fotoelectrica;
Ø alte dipozitive sau masuri prin care se realizeaza protectia muncitorilor.
- Pentru prevenirea accidentarii mainilor muncitorilor la alimentarea preselor, se recomanda mecanizarea sistemului de alimentare;
- In cazul lucrului cu matrite deschise, cand semifabricatele se introduc manual in matrite, trebuie sa es foloseasca scule ajutatoare corespunztoare;
- Sculele ajutatoare trebuie sa fie usoare si sa aiba forma corespunzatoare pieselor care se manipuleaza. Folosirea lor nu exclude

MASURI DE PROTECTIA MUNCII LA UTILIZAREA INSTALATIILOR SI ECHIPAMENTELOR ELECTRICE

Pentru evitarea accidentelor prin electrocutare, este necesara eliminarea posibilitatii de trecere a unui curent periculos prin corpul omului.
Masurile, amenajarile si mijloacele de protectie trebuie sa fie cunoscute de catre tot personalul muncitor din toate domeniile de activitate.
Principalele masuri de prevenire a electrocutarii la locurile de munca sunt:
· Asigurarea inaccesibilitatii elementelor care fac parte din circuitele electrice si care se realizeaza prin:
- amplasarea conductelor electrice, chiar izolate, precum si a unor echipamente electrice, la o inaltime inaccesibila pentru om. Astfel, normele prevad ca inaltimea minima la care se pozeaza orice fel de conducto electric sa fie de 4M, la traversarea partilor carosabile de 6M, iar acolo unde se manipuleaza materiale sau piese cu un gabarit mai mare, aceasta inaltime se depaseasca cu 2.25m gabaritele respective.
- Izolarea electrica a conductoarelor;
- Folosirea carcaselor de protectie legate la pamant;
- Ingradirea cu plase metalice sau cu tablii perforate, respectandu-se distanta impusa pana la elementele sub tensiune.
· Folosirea tensiunilor reduse (de 12, 24, 36V) pentru lampile si sculele electrice portative. Sculele si lampile portative care functioneaza la tensiune redusa se alimenteaza la un transformator coborator. Deoarece exista pericolul inversarii bornelor este bine ca atat distanta picioruselor fiselor de 12, 24 si 36V, cat si grosimea acestor picioruse, sa fie mai mari decat cele ale fiselor obisnuite de 120, 220 si 380 V, pentru a evita posibilitatea inversarii lor.

La utilizarea uneltelor si lampilor portative alimentate electric, sunt obligatorii:
- varificarea atenta a uneltei, a izolatii ai a fixarii sculei inainte de incperea lucrului;
- evitarea rasucirii sau a incolacirii cablului de alimentare in timpul lucrului si a deplasarii muncitorului, pentru mentinerea bunei stari a izolatiei;

- menajarea cablului de legatura in timpul mutarii uneltei dint-un loc de munca in altul, pentru a fi solicitat prin intindere sau rasucire; unealta nu va fi purtata tinandu-se de acest cablu;
- evitarea trecerii cablului de alimentare peste drumurile de acces si in locurile de depozitare a materialelor; daca acest lucru nu poate fi evitat, cablul va fi protejat prin ingropare, acoperire, cu scanduri sau suspendate;
- interzicerea repararii sau remedierii defectelor in timpul functionarii motorului sau lasarea fara supraveghere a uneltei conectate la reteua electrica.
· Folosirea mijloacelor individuale de protectie si mijloacelor de avertizare. Mijloacele de protectie individuala se intrebuinteaza de catre electricieni pentru prevenirea electrocutarii prin atingere directa si pot fi impartite in doua categorii: principale si auxiliare.
Mijloacele principale de protectie constau din: tije electroizolante, clesti izolanti si scule cu manere izolante. Izolatia acestor mijloace suporta tensiunea de regim a instalatiei in conditii sigure; cu ajutorul lor este permisa atingerea partilor conductoare de curent aflate sub tensiune.
Mijloacele auxiliare de protectie constau din: echipament de protectie (manusi, cizme, galosi electroizolanti), covorase de cauciuc, platforme si gratare cu picioruse electroizolante din portelan etc. Aceste mijloace nu pot realiza insa singure securitatea impotriva electrocutarilor.
Intotdeauna este necesara folosirea simultana cel putin a unui mijloc principal si a unuia auxiliar.
Mijloacele de avertizare constau din placi avertizoare, indicatoare de seuritate (stabilita prin standarde si care contin indicatii de atentionare), ingradiri provizorii prevazute si cu placute etc. Acestea nu izoleaza, ci folosesc numai pentru avertizarea muncitorilor sau a persoanelor care se apropie de punctele de lucru periculoase.
· Deconectarea automata in cazul aparitiei unei tensiuni de atingere periculoase sau a unor scurgeri de curent periculoase. Se aplica mai ales la instalatiile electrice care functioneaza cu punctul neutru al sursei de alimentare izolat fata de pamant.
Mentionand faptul ca un curent de defect 300-500A poate deveni in anumite conditii, un factor provocator de incendii, aparatul prezentat asigura protectia si impotriva acestui pericol.
Intreruptorul este prevazut cu carcase izolante, si este echipat cu declansatoare termice, electromagnetice si releu de protectie la curenti de defect.
· Separarea de protectie se realizeaza cu ajutorul unui transformator de separatie. Prin acesta, se urmareste crearea unui circuit izolat fata de pamant, pentru alimentarea echipamentelor electrice, la care trebuie inlaturat pericolul de electrocutare. In cazul uni defect, intensitatea curentului care se inchide prin om este foarte mica, deoarece trebuie sa treaca prin izolatia care are o rezistenta foarte mare.
Conditiile principale care trebuie indeplinite de o protectie prin separare sunt:
- la un transformator de separatie sa nu se poata conecta dacat un singur utilaj;
- izolatia conductorului de alimentare sa fie intotdeuna in stare buna, pentru a fi exclusa posibilitatea aparitii unui curent de punere la pamant de valoare mare.
· Izolarea suplimentara de protectie consta in executarea unei izolari suplimentare fata de izolarea obtinuta de lucru, dar care nu trebuie sa reduca calitatile mecanice si electrice impuse izolarii de lucru.
Izolarea suplimentara de protectie se poate realiza prin:
- aplicarea unei izolari suplimentare intre izolatia obisnuita de lucru si elementele bune conducatoare de electricitate ale utilajului;
- aplicarea unei izolatii exterioare pe carcasa utilajului electric;
- izolarea amplasamentului muncitorului fata de pamant.
· Protectia prin legarea la pamant este folosita pentru asigurarea personalului contra electrocutarii prin atingerea achipamentelor si instalatiilor care nu fac parte din circuitele de lucru, dar care pot intra accidental sub tensiune, din cauza unui defect de izolatie. Elementele care se leaga la pamant sut urmatoarele: carcasele si postamentele utilajelor, masinilor si ale apartelor electrice, scheletele metalicecare sustin instaltiile electrice de distributie, carcasele tablourilor de distributie si ale tablourilor de comanda, corpurile mansoanelor de calibru si mantalele electrice ale cablurilor, conductoarele de protectie ale liniilor electrice de transport etc. Instalatia de legare la pamant consta din conductoarele de legare la pamant si priza de pamant, formata din electrozi. Prizele de paman verticale sau orizontale se realizeaza astfel incat diferenta de potential la care ar putea fi expus muncitorul prin atingere directa sa nu fie mai mare de 40V.
In general, pentru a se realiza o priza buna, cu rezistenta mica, elementele ei metalice se vor ingropa la o adancime de peste 1M, in pamantul bun conducator de electricitate, bine umezit si batut.
Sistemul de priza (legare la pamant) separata pentru fiecare utilaj prezinta urmatoarele dezavantaje: este costisitor (cantitati mari de materiale si manopera); unele utilaje (transformatoare de sudura, benzi transportoare etc.) se muta frecvent dintr-un loc in altul; legatura este de multe ori incorect executata datorita caracterului de provizorat al instalatiei.
· Protectia prin legare la nul se realizeaza prin construirea unei retele generale de protectie care insotesc in permanenta reteua de alimenare cu energi electrica a utilajelor.
Reteaua de protectie are rolul unui conductor principal de legare la pamant, legat la prize de pamant cu rezistenta suficient de mica.
Sistemul prezinta o serie de avantaje:
- utilajle electrice pot fi legate la o instalatie de legare la pamant cu o rezistenta suficient de mica;
- este economic, deoarece la instalatiile provizorii pentru santiere, materialele folosite pot fi recuperate in cea mai mare parte;
- este usor de realizat, putand fi folosite prizele de pamant naturale, constituite chiar din constructiile de beton armat;
- permite sa se execute legaturi sigure de exploatare, deoarece are prize stabile cu durata mare de functionare;
- toate utilajele electrice pot fi racordate cu usurinta la reteua de protectie;
- se poate executa in mod facil un control al instalatiei de legare la pamant, deoarece legaturile sunt simple si vizibile, iar prizele de pamant pot fi separate pe rand pentru masurare, utilajele ramanand protejatesigur de celelalte prize. Pentru cazul unei intreruperi accidentale a legaturii la nul se prevede, ca o masura suplimentara, un numar de prize de pamant.
In aceeasi instalatie nu este permisa protejarea unor utilaje electrice prin legare la pamant, iar a altora prin legare la nul. Instalatia de protectie nu poate fi modificata in timpul exploatarii, fara un proiect si fara dispozitia sefului unitatii respective.
Conductoarele de legare la pamant si la nul nu se vor folosi pentru alte scopuri (alimentarea corpurilor de iluminat, a prizelor monofazate etc.). Conductoarele circuitelor electrice prin care circula curentul de lucru (conductoarele de nul, de lucru) nu pot fi folosite drept conductoare de protectie. Pentru a nu se crea confuzii, conductoarele de nul de protectie se vopsesc in culoarea rosie (sau se folosesc conductoare cu izolatie rosie), iar cele de lucru in culoare alb-cenusie.
· Protectia prin egalizarea potentialelor este un mijloc secundar de protectie si consta in efectuarea unor legaturi, prin conductoare, in toate partile metalice ale diverselor instalatii si ale constructiilor, care in mod accidental ar putea intra sub tensiune si ar fi atinse de catre un muncitor ce lucreaza sau de catre o persoana care trece prin acel loc.
Prin intermediul legatuirlor se realizeaza o reducere diferentelor de potential dintre diferite obiecte metalice sau chiar o anulare a acestor diferente, obtinandu-se astfel egalizarea potentialelor si deci eliminarea pericolului de electrocutare. De precizat insa ca reteua de egalizare trebuie conectata la instalatia de legare la pamant sau la nul.