91300 - ELECTRIC DRIVES M

Scheda insegnamento

SDGs

L'insegnamento contribuisce al perseguimento degli Obiettivi di Sviluppo Sostenibile dell'Agenda 2030 dell'ONU.

Città e comunità sostenibili Lotta contro il cambiamento climatico

Anno Accademico 2020/2021

Conoscenze e abilità da conseguire

Lo studente affronta le principali problematiche relative all'impiego degli azionamenti elettrici a velocità variabile nelle macchine utensili e nelle macchine automatiche. Studia gli azionamenti elettrici in corrente continua ed in corrente alternata, in modo da comprenderne le caratteristiche di funzionamento in riferimento ai vari tipi di impiego.

Contenuti

Principi di conversione elettromeccanica dell’energia e fondamenti di macchine elettriche.

Richiami sui campi magnetici e sulle equazioni di campo. Richiami su materiali ferromagnetici e sui magneti permanenti. Trasformatore di corrente.

Macchina elettrica in corrente continua

Struttura dei motori in cc. Tipologia di macchine a collettore. Equazioni e caratteristica meccanica. Prestazioni in regime stazionario. Azionamenti su uno, due e quattro quadranti. Problematiche di raffreddamento. Sistemi di controllo.

Macchine brushless a fem trapezia.

Struttura dell’azionamento. Principio di controllo. Limitazioni delle prestazioni.

Macchine brushless a fem sinusoidale.

Struttura delle macchine brushless a magneti superficiali e interni. Principio di controllo. Limitazioni delle prestazioni.

Introduzione alla trasformazione di coordinate. Trasformazioni di Clarke e Park. Equazioni delle macchine brushless a fem sinusoidale nel sistema di riferimento dq. Coppia di riluttanza. Schema di controllo. Prestazioni in deflussaggio.

Principi di conversione statica.

Convertitore DC/DC. Struttura base del convertitore.. Funzionamento a uno, due e quattro quadranti. Modulazione PWM. Regolatori di corrente.

Inverter e componenti elettronici di potenza Rappresentazione mediante vettori di spazio delle tensioni applicate al carico da un inverter trifase. Tecniche di controllo corrente per inverter trifase su sistemi di coordinate dq. Tecniche di modulazione SVM per inverter trifase. Rassegna dei componenti attivi e passivi utilizzabili per applicazioni automobilistiche (powertrain e ausiliari).

Testi/Bibliografia

Per lo studio/For study

The didactic material distributed by the teacher: copy of slides, files and description of the used numerical models.

Per l’approfondimento personale dei contenuti/For the personal deepening of contents:

Stefanos Manias “Power Electronics and Motor Drive System”. Academic Press ISBN: 0128117982

Metodi didattici

L’insegnamento prevede: lezioni frontali teoriche realizzate con l’ausilio di sistemi multimediali. Il materiale didattico viene reso disponibile prima di ogni lezione.

Sono previste esercitazioni pratiche al calcolatore per la realizzazione dei modelli numerici dei sistemi di conversione analizzati e per la realizzazione di un modello completo di semplice azionamento elettrico di interesse in ambito automobilistico.

Modalità di verifica dell'apprendimento

La verifica dell’apprendimento prevede lo svolgimento di un progetto ed una prova orale.

Il progetto è relativo allo sviluppo di un azionamento elettrico da modellare al calcolatore.

Tale progetto sarà consegnato agli studenti durante le lezioni e sarà presentato all’esame.

La prova orale consiste di due parti: 1) la presentazione del progetto realizzato e la verifica dei risultati ottenuti. 2) la verifica della conoscenza dei contenuti teorici del corso.

Strumenti a supporto della didattica

PC con Matlab e Simulink

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Claudio Rossi