34574 - CONVERSIONE STATICA DELL'ENERGIA ELETTRICA M

Conoscenze e abilità da conseguire

Il corso si propone di fornire le competenze per l'analisi e la progettazione di strutture per la conversione statica dell'energia elettrica, utilizzate in ambito industriale. Saranno trattate le to-pologie dei principali convertitori dc/dc, dc/ac, ac/ac, i criteri per il dimensionamento, le strate-gie di controllo e le tecniche di modulazione. Saranno esaminati particolari contesti d'applica-zione dei convertitori suddetti: UPS, controllo motori, filtri attivi, ecc.

Contenuti

Prerequisiti

Sono richieste le conoscenze di base di elettrotecnica.

Programma

Convertitori AC/DC
Ponti raddrizzatori monofase e trifase. Effetti prodotti dall'impedenza di rete, impatto sulla rete di alimentazione.

Convertitori DC/DC
Chopper a due quadranti. Modulazione PWM. Regolatori di corrente ad isteresi e con modulatori.

Convertitori DC/AC
Cenni sugli inverter a corrente impressa.

Inverter monofase a tensione impressa. Struttura, principio di funzionamento, modulazione ad onda quadra, modulazione PWM, analisi del ripple della corrente di carico, analisi della corrente d’ingresso.

Inverter trifase a tensione impressa. Struttura, principio di funzionamento, modulazione ad onda quadra, modulazione SVM, modulazione PWM generalizzata, analisi del ripple della corrente di carico, analisi della corrente d’ingresso. Regolatori di corrente ad isteresi, con modulatori ad assi fissi e con modulatori ad assi rotanti.

Inverter multilivello. Inverter di tipo diode-clamped, di tipo cascaded, principio di funzionamento, modulazione ad onda quadra, modulazione PWM.

Convertitori AC/AC
Convertitore back-to-back. Struttura e strategia di modulazione. Introduzione ai convertitori a matrice. Problematiche riguardanti l’interconnessione con la rete di generatori elettrici a velocità variabile.

Vettori di spazio e componenti omopolari
Equazioni di trasformazione e di antitrasformazione, proprietà.

Sistemi per il condizionamento della potenza
Filtri attivi. Tipologie serie e parallelo, struttura, tecniche di controllo.

Esercitazioni in Laboratorio
Impiego di MATLAB e SIMULINK per la simulazione delle principali strutture di conversione statica e lo studio delle tecniche di controllo.

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 sulla piattaforma IOL. Per ulteriori approfondimenti si consiglia:

Titolo: Elettronica di potenza. Convertitori e applicazioni Autori: Mohan Ned, Undeland Tore M., Robbins William P. Curato da Castelli Dezza F. Editore: Hoepli Data di Pubblicazione: 2005 ISBN: 8820334283 Pagine: XIV-482

Metodi didattici

Le lezioni frontali in aula sono integrate con esercitazioni al calcolatore svolte nel laboratorio didattico di Ingegneria dell’Energia Elettrica del Dipartimento DEI (MATLAB-Simulink). Durante tali esercitazioni, gli studenti potranno analizzare il comportamento dei convertitori studiati in aula.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

L’esame consiste di una prova orale, basata su tre domande. Inoltre, è prevista la discussione di una relazione sulla simulazione di alcuni convertitori statici che lo studente deve consegnare contestualmente alla prova orale.

Strumenti a supporto della didattica

Le lezioni sono svolte con l'ausilio di PC e videoproiettore (Power Point). Sulla piattaforma IOL sono disponibili i file PDF delle diapositive di Power Point proiettate durante il corso. Le esercitazioni sono svolte al calcolatore presso il laboratorio didattico di Ingegneria dell’Energia Elettrica del Dipartimento DEI (MATLAB-Simulink).

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Angelo Tani