73122 - AZIONAMENTI ELETTRICI LM

Conoscenze e abilità da conseguire

Lo studente acquisisce le conoscenze delle tipologie di azionamenti elettrici più usati nel campo dell’automazione industriale. In particolare verranno sviluppati i modelli delle macchine elettriche necessari ad implementare il controllo della coppia e della velocità. Le conoscenze acquisite dallo studente potranno essere applicate per scegliere, dimensionare e simulare gli azionamenti elettrici più idonei al tipo di applicazione.

Contenuti

Prerequisiti

Sono richieste le conoscenze di base di elettrotecnica e conversione elettromeccanica ed elettrica dell’energia.

Programma

Azionamenti con motori in corrente continua

Caratteristiche dei motori in corrente continua. Regolazione della velocità con controllo sull'armatura e sull'eccitazione. Funzionamento a coppia costante ed a potenza costante. Azionamenti per assi e per mandrino. Modello dinamico dei motori in corrente continua. Principi di controllo della coppia e della velocità. Schemi di regolazione della coppia e della velocità. Analisi e dimensionamento dei regolatori. Campi di applicazione.

Azionamenti con motori brushless a tecnica sinusoidale (AC brushless)

Caratteristiche dei motori sincroni a rotore isotropo. Motori brushless a magneti superficiali. Avviamento dei motori sincroni. Alimentazione tramite convertitori statici per il controllo della velocità. Azionamenti multi motore. Modello dinamico dei motori sincroni. Principio di funzionamento dei motori brushless a tecnica sinusoidale. Controllo ad orientamento di campo. Schemi di regolazione della coppia e della velocità. Analisi e dimensionamento dei regolatori. Analisi delle prestazioni limite in coppia e velocità. Campi di applicazione.

Azionamenti con motori asincroni

Caratteristiche dei motori asincroni. Alimentazione tramite convertitori statici per la regolazione di velocità. Azionamenti in catena aperta. Controllo a V/F costante. Rampe di accelerazione. Azionamenti in catena chiusa. Controllo della frequenza di scorrimento. Campo di funzionamento a coppia costante ed a potenza costante. Modello dinamico dei motori asincroni. Controllo ad orientamento di campo. Schemi di regolazione della coppia e della velocità. Stima del flusso rotorico. Analisi delle prestazioni limite in coppia e velocità. Analisi e dimensionamento dei regolatori. Campi di applicazione.

Le lezioni sono integrate da esercitazioni al calcolatore.

Testi/Bibliografia

Non è necessario l’acquisto di testi specifici. I file PDF delle diapositive di Power Point proiettate durante il corso sono indispensabili e sufficienti per la preparazione dell’esame e sono disponibili in rete. Per ulteriori approfondimenti si consigliano:

1. A.E. Fitzgerald, C. Kingsley JR, A. Kusko: “Macchine Elettriche”, Franco Angeli Editore, Milano, 1978.
2. J.M.D. Murphy, F.G. Turnbull: “Power Electronic Control of AC Motors”, Pergamon Press, Oxford, 1988.
3. I, Boldea, S.A. Nasar: “Electric Drives”, CRC Press, New York.
4. P. Vas: “Vector Control of AC Machines”, Oxford University Press, New York.
5. T.J.E. Miller: “Brushless Permanent-Magnet and Reluctance Motor Drives”, Clarendon Press, Oxford, 1989.
6. T.J.E. Miller: “Switched Reluctance Motors and their Control”, Clarendon Press, Oxford, 1993.
7. T. Kenjo: “Stepping Motors and their Microprocessor Controls”, Clarendon Press, Oxford, 1985.
8. W. Leonard: “Control of Electrical Drives”, Springer-Verlag, Berlin, 2001.

Metodi didattici

Le lezioni frontali sono integrate con esercitazioni al calcolatore svolte in aula (MATLAB-Simulink).

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

L’esame consiste di una prova orale, basata su tre domande.

Strumenti a supporto della didattica

Le lezioni sono svolte con l'ausilio di PC e videoproiettore (Power Point). Sono disponibili i file PDF delle diapositive di Power Point proiettate durante il corso. Le esercitazioni sono svolte in aula con l'ausilio di PC e videoproiettore (MATLAB-Simulink).

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Angelo Tani