81819 - ELEMENTI DI CONVERSIONE DELL'ENERGIA ELETTRICA LM

Conoscenze e abilità da conseguire

Il Corso intende fornire agli studenti i principi della conversione elettromeccanica dell'energia e adeguate conoscenze metodologiche ed operative per l’analisi dei principali azionamenti basati su attuatori elettrici. Al termine del corso lo studente possiede una conoscenza generale: delle principali macchine elettriche; dei principali dispositivi a semiconduttore dell'elettronica di potenza; dello schema funzionale e progettuale di circuiti di alimentazione di macchine elettriche.

Contenuti

Conversione statica dell'energia elettrica

Introduzione alle fisica dei materiali semiconduttori

• Dispositivi elettronici di potenza per la conversione statica: DIODI, MOSFET, IGBT.

 

I convertitori AC/DC:

• il Raddrizzatore non controllato monofase e trifase.

 

I convertitori DC/DC:

• Il chopper buck.

• Il chopper boost.

• Il chopper  a 2 quadranti (Half Bridge).

• Il chopper a 4 quadranti  (Full bridge).

• La tecnica di modulazione di tipo PWM per convertitori DC/DC.

• La regolazione della tensione e della corrente nei convertitori DC/DC.

 

I convertitori DC/AC:

• L’inverter monofase.

• L’inverter trifase.

 

Conversione elettromeccanica dell'energia

Principi di conversione elettromeccanica dell'energia.

Macchina in corrente continua.

• Geometria di macchina e il principio di funzionamento.

• Espressione della coppia, circuito elettrico equivalente e la caratteristica meccanica.

• Funzionamento da motore e da generatore. Principio di controllo della coppia e della velocità.

• Indebolimento di campo e zone di funzionamento a coppia e potenza costante.

 

Macchina sincrona trifase e il motore brushless.

• Il campo magnetico rotante.

• Geometria di macchina e il principio di funzionamento.

• Espressione della coppia, circuito elettrico equivalente e la caratteristica meccanica.

• Funzionamento da motore e da generatore a velocità costante ed a velocità variabile.

 

Macchina asincrona trifase.

• Geometria di macchina e il principio di funzionamento.

• Espressione della coppia, circuito elettrico equivalente e la caratteristica meccanica.

• Funzionamento da motore e da generatore a velocità costante ed a velocità variabile.

• Problemi all'avviamento.

• Controllo V/f.

 

Testi/Bibliografia

Il corso presenta e compendia diversi argomenti e pertanto saranno distribuite allo studente dispense redatte direttamente dal docente e rese disponibili attraverso la piattaforma Insegnamenti On Line.

Vengono inoltre segnalati i seguenti testi di riferimento:

 

1. A. E. Fitzgerald, C. Kingsley, A. Kusko: Macchine elettriche. Franco Angeli

 

2. M. Rashid, "Elettronica di potenza. Vol.1, dispositivi e circuiti", Pearson-Prentice Hall, 2007, 3a edizione

 

3. N. Mohan, T. Undeland, W. Robbins, "Elettronica di potenza: convertitori e applicazioni", Hoepli, 2005, 3a edizione

Metodi didattici

Le lezioni frontali in aula sono integrate con esercitazioni al calcolatore. Durante tali esercitazioni, gli studenti potranno simulare il comportamento delle macchine elettriche, dei principali dispositivi a semiconduttore per l’elettronica di potenza e dei circuiti studiati durante il corso.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

La verifica dell'apprendimento avviene mediante una prova orale, che ha lo scopo di esaminare l'acquisizione delle conoscenze previste dal programma.

Strumenti a supporto della didattica

Lezioni ed esercitazioni sono svolte con l'ausilio di PC e videoproiettore (Power Point, MATLAB)

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Michele Mengoni