MACCHINE E IMPIANTI ELETTRICI

Vito CALDERARO MACCHINE E IMPIANTI ELETTRICI

0612400021
DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA INDUSTRIALE
CORSO DI LAUREA
INGEGNERIA ELETTRONICA
2021/2022

ANNO ORDINAMENTO 2018
SECONDO SEMESTRE
CFUOREATTIVITÀ
660LEZIONE
Obiettivi
IL CORSO HA LO SCOPO DI FORNIRE UN BAGAGLIO DI CONOSCENZE SIA TEORICHE SIA APPLICATIVE SUL DIMENSIONAMENTO E L’UTILIZZAZIONE DELLE MACCHINE E DEGLI AZIONAMENTI ELETTRICI.
IL CORSO FORNISCE I CRITERI DI BASE PER IL DIMENSIONAMENTO DEI PRINCIPALI CONVERTITORI ELETTRONICI DI POTENZA PER APPLICAZIONI INDUSTRIALI, DI TRAZIONE E PER L'ENERGIA.

LE PRINCIPALI CONOSCENZE ACQUISITE SONO:
• PRINCIPI DI CONVERSIONE STATICA DELL'ENERGIA ELETTRICA MEDIANTE CONVERITORI ELETTRONICI DI POTENZA.
• CONOSCENZE DI BASE DEI CONVERTITORI AC/DC MONOFASE E TRIFASE, DC/DC E DC/AC MONFASE E TRIFASE
• FONDAMENTI DEGLI STRUMENTI DI SIMULAZIONE CIRCUITALE PER L'ELETTRONICA DI POTENZA.
• PRINCIPI DI FUNZIONAMENTO DELLE MACCHINE ELETTRICHE IN CORRENTE CONTINUA E ALTERNATA ASINCRONA, SINCRONA, STEP-MOTOR E BRUSHLESS.
• CARATTERISTICHE FONDAMENTALI DI UN AZIONAMENTO BASATO SU MACCHINA ASINCRONA E BRUSHLESS.

LE PRINCIPALI ABILITÀ FORNITE DAL CORSO, UTILI AD APPLICARE LE CONOSCENZE ACQUISITE, SONO:
• ANALIZZARE IL COMPORTAMENTO DEI CONVERTITORI ELETTRONICI DI POTENZA A REGIME;
• ANALIZZARE IL COMPORTAMENTO DELLE MACCHINE ELETTRICHE A VUOTO, IN CORTO-CIRCUITO E A PIENO CARICO;
• IDENTIFICARE I REQUISITI PER LA SELEZIONE DEL TIPO E IL DIMENSIONAMENTO DI UN AZIONAMENTO IN ELETTRICI PER APPLICAZIONI INDUSTRIALI, DI TRAZIONE E PER L'ENERGIA;
• UTILIZZARE PROGRAMMI DI SIMULAZIONE PER L'ANALISI DI SISTEMI DI CONVERSIONE ELETTRONICA DELL'ENERGIA.
Prerequisiti
PER IL PROFICUO RAGGIUNGIMENTO DEGLI OBIETTIVI PREFISSATI SONO RICHIESTE CONOSCENZE DI MATEMATICA, FISICA E DI ELETTROTECNICA (ELETTROTECNICA 1).
Contenuti
INTRODUZIONE: SISTEMA ELETTRICO NAZIONALE E RUOLO DELLE MACCHINE ELETTRICHE IN APPLICAZIONI TIPICHE DEL SETTORE QUALI PRODUZIONE DELL’ENERGIA ELETTRICA, VEICOLI ELETTRICI. (2 H)
- LE MACCHINE ELETTRICHE ROTANTI:
- PRINCIPI DI FUNZIONAMENTO E CIRCUITI MAGNETICI, ENERGIA DEL CAMPO MAGNETICO (6 H)
- MACCHINA IN CORRENTE CONTINUA: STRUTTURA, PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO, GENERATORE E MOTORE, REAZIONE DI INDOTTO, CIRCUITO EQUIVALENTE, CARATTERISTICA MECCANICA, REGOLAZIONE DELLA VELOCITÀ. (8 H).
- PRINCIPIO DI GALILEO FERRARIS: CAMPO MAGNETICO ROTANTE (3 H).
- MACCHINA ASINCRONA: STRUTTURA, PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO, GENERATORE, MOTORE E FRENO, CIRCUITO EQUIVALENTE, CARATTERISTICA MECCANICA, REGOLAZIONE DELLA VELOCITÀ. (8 H)
- L’ELETTRONICA DI POTENZA A SERVIZIO DEGLI AZIONAMENTI. CONVERTITORI AC/DC: RADDRIZZATORI MONOFASE CONTROLLATI E NON CONTROLLATI A SEMIONDA E A DOPPIA SEMIONDA, RADDRIZZATORI TRIFASE CONTROLLATI E NON CONTROLLATI (10 H).
- CONVERTITORI DC/DC: BUCK CONVERTER, BOOST CONVERTER, BUCK BOOST CONVERTER, HALF BRIDGE E FULL BRIDGE DC/DC CONVERTER (10 H).
- CONVERTITORI DC/AC: INVERTER PWM, SQUARE WAVE (3 H).
- IMPIANTI ELETTRICI (10 H): MEZZI PER IL TRASPORTO DELL'ENERGIA ELETTRICA, APPARATI DI PROTEZIONE DEL CIRCUITO DA SOVRACORRENTI, PROTEZIONE DELLE MACCHINE ELETTRICHE, PROTEZIONE DELLE PERSONE: IMPIANTO DI TERRA E RELÈ DIFFERENZIALE.


Metodi Didattici
L'INSEGNAMENTO PREVEDE 60 ORE DI DIDATTICA TRA LEZIONI ED ESERCITAZIONI FRONTALI E LABORATORIO. IN PARTICOLARE SONO PREVISTE 48 ORE DI LEZIONE ED ESERCITAZIONE IN AULA E 12 ORE DI ESERCITAZIONI GUIDATE IN LABORATORIO. IL CORSO È ORGANIZZATO NEL SEGUENTE MODO:
LEZIONI IN AULA SU TUTTI GLI ARGOMENTI DEL CORSO ED ESERCITAZIONI NUMERICHE RELATIVE. IN LABORATORIO GLI STUDENTI SARANNO DIVISI IN GRUPPI (AL MASSIMO 5 STUDENTI PER GRUPPO) E LAVORERANNO SUI CONVERTITORI AC/DC E DC/DC.
Verifica dell'apprendimento
L’ESAME CONSTA DI UNA PROVA SCRITTA E UNA PROVA ORALE ED È VALUTATO IN TRENTESIMI. LA PROVA ORALE È COMPRENSIVA DELL'ESPOSIZIONE DI UN ELABORATO TECNICO PRODOTTO DALLO STUDENTE IN MODO AUTONOMO O IN GRUPPO SULL'ARGOMENTO OGGETTO DELLE ESERCITAZIONI SVOLTE IN LABORATORIO. L'ELABORATO È CONDIZIONE NECESSARIA PER LO SVOLGIMENTO DELLA PROVA ORALE. PESA PER CIRCA IL 33% SUL GIUDIZIO FINALE.
LA PROVA ORALE CONSISTE IN UNA DISCUSSIONE DI CIRCA 40 MINUTI FINALIZZATA AD ACCERTARE IL LIVELLO DI CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE RAGGIUNTO DALLO STUDENTE SUI CONTENUTI DEL PROGRAMMA.
Testi
N. MOHAN, T.M. UNDELAND, W.P. ROBBINS, ELETTRONICA DI POTENZA, HOEPLI. A. E. FITZGERALD, C. KINGSLEY, A. KUSKO, MACCHINE ELETTRICHE, EDIZ. FRANCO-ANGELI, MILANO
S.J. CHAPMAN, ELECTRIC MACHINERY FUNDAMENTALS, MCGROWHILL.
P.C.SEN, PRINCIPLES OF ELECTRIC MACHINES AND POWER ELECTRONICS, WILEY.
V. CARRESCIA, SICUREZZA ELETTRICA, HOEPLI
ALTRO MATERIALE DIDATTICO SARÀ RESO DISPONIBILE DAL DOCENTE DEL CORSO.
Altre Informazioni
LABORATORI DI RIFERIMENTO: SISTEMI ELETTRONICI DI POTENZA (I8), LABORATORIO DI S.I.S.T.E.M.I. - SISTEMI INTELLIGENTI E SOLUZIONI TELEMATICHE PER L''ENERGIA, LA MOBILITÀ E GLI IMPIANTI - (T15/1), SMART GRIDS AND DISTRIBUTED ENERGY RESOURCES (INTERNO ALL'I8)
  BETA VERSION Fonte dati ESSE3 [Ultima Sincronizzazione: 2022-01-12]