37772 - METODOLOGIE DI PROGETTAZIONE DELLE MACCHINE ELETTRICHE M

Conoscenze e abilità da conseguire

Il corso intende fornire agli studenti le competenze necessarie per affrontare le varie fasi della progettazione delle macchine elettriche. Vengono presentate le problematiche generali relative al dimensionamento, vengono esaminati i parametri che intervengono nel calcolo, vengono esposti i criteri di dimensionamento elettromagnetico e viene affrontato il calcolo termico delle macchine elettriche.

Contenuti

GENERALITÀ

Considerazioni generali sul dimensionamento delle macchine elettriche. Dati di specifica. Coefficienti di utilizzazione. Macchine geometricamente simili. Parametri che intervengono nel calcolo delle macchine elettriche. Fasi di progetto e verifica.

MATERIALI

Proprietà fisiche e tecnologiche dei materiali impiegati nella costruzione delle macchine elettriche. Materiali conduttori. Materiali magnetici: lamiere, Soft Magnetic Composite, Magneti permanenti. Dielettrici: solidi, fluidi.

PROBLEMATICHE TERMICHE CONNESSE ALLA PROGETTAZIONE DELLE MACCHINE ELETTRICHE

Trasmissione del calore per conduzione, convezione ed irraggiamento. Reti termiche equivalenti. Transitori termici nelle macchine elettriche. Tipi di servizio.

TRASFORMATORI

Il circuito magnetico dei trasformatori di potenza. Distribuzione delle sovratensioni di origine atmosferica sugli avvolgimenti dei trasformatori. Problematiche termiche particolari. Criteri di progetto dei trasformatori di potenza.

MACCHINA ASINCRONA

Calcolo dei parametri delle macchine elettriche rotanti in c.a.. Calcolo reattanza di dispersione in cava semichiusa con conduttori filiformi. Calcolo impedenza nel caso di conduttore massiccio in cava aperta. Calcolo parametri della doppia gabbia.

Progettazione della macchina asincrona, similitudini geometriche, effetto delle scelte dei parametri principali. Progetto libero. Progetto vincolato. Esempi di progettazione di macchina asincrona.

MOTORI BRUSHLESS di tipo rotante

Richiami sulle principali proprietà dei magneti permanenti. Impiego dei magneti permanenti nella costruzione delle macchine elettriche. Problematiche progettuali dei motori “brushless”. fem trapezia, fem sinusoidale, Calcolo fem armoniche, Provvedimenti per la riduzione della “cogging torque”, avvolgimenti a numero frazionario di cave per polo e per fase. Funzionamento a carico nominale ed in sovraccarico. Funzionamento in corto circuito.

Relazioni progettuali per il dimensionamento del motore brushless a magneti superficiali.

Testi/Bibliografia

K.Hameyer and R.Belmans: Numerical modelling and design of Electrical machines and devices, WITpress, Southampton, Boston.

M. Ramamoorty: Computer-aided Design of Electrical Equipment. John Wiley & Sons, New York.

E. S. Hamdi: Design of Small Electrical Machines. John Wiley & Sons, New York.

J. F. Gieras, M. Wing: Permanent Magnet Motor Technology. Marcel Dekker, Inc., New York, Basel.

D. Hanselman: Brushless Permanent Magnet Motor Design. The Writers' Collective, Cranstone, Rhode Island.

J. R. Hendershot, Jr. , T. J. E. Miller: Design of Brushless Permanent-Magnet Motors. Magna Physics Publishing and Clarendon Press, Oxford.

E. Di Pierro: Costruzioni Elettromeccaniche, Ed. Siderea, Roma.

Copia delle presentazioni in PowerPoint

Metodi didattici

Il corso prevede lezioni in aula, esercitazioni numeriche al calcolatore ed esercitazioni sperimentali in laboratorio.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

L'esame si articola nella presentazione e discussione degli elaborati relativi al dimensionamento delle macchine elettriche studiate durante il corso.

Sono inoltre possibili modalità alternative, da concordarsi con il docente del corso.

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 proiettate durante il corso.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Gabriele Rizzoli