37064 - AZIONAMENTI ELETTRICI T

Conoscenze e abilità da conseguire

Conoscenza della struttura degli azionamenti elettrici e delle problematiche relative al loro impiego in applicazioni di automazione industriale. Conoscenza delle caratteristiche di funzionamento e delle prestazioni degli azionamenti elettrici che impiegano motori in corrente continua, motori brushless dc e ac, motori asincroni, motori passo-passo ed attuatori di tipo diretto, alimentati da convertitori elettronici di potenza. Determinazione dei modelli dinamici delle macchine elettriche in corrente continua ed in corrente alternata. Comprensione degli schemi di controllo di coppia e di velocità per azionamenti elettrici. Elementi di dimensionamento e scelta degli azionamenti elettrici.

Contenuti

Nota: il corso è tenuto da due docenti diversi.

PARTE I
Fondamenti di macchine elettriche e conversione elettromeccanica dell'energia (docente: Prof. Fiorenzo Filippetti, titolare del corso, 3 crediti)

Introduzione
Principi di conversione elettromeccanica dell'energia, meccanismi di generazione di forze e di coppie nelle macchine elettriche, bilanci energetici.

Motori in c.c.
Principio di funzionamento, Modello ed equazioni. Caratteristiche elettriche e meccaniche. Funzionamento da motore e da generatore. Tecniche di alimentazione.

Motori sincroni 
Principio di funzionamento delle macchine sincrone isotrope, campo rotante. Modello ed equazioni. Caratteristiche elettriche e meccaniche. Funzionamento da motore e da generatore. 

Motori asincroni
Principio di funzionamento delle macchine asincrone. Modello ed equazioni. Caratteristiche elettriche e meccaniche.

 

PARTE II (link alla pagina specifica)
Fondamenti di azionamenti elettrici e conversione statica dell'energia (docente: Ing. Luca Zarri, 6 crediti)

Azionamenti con motori in c.c.
Caratteristiche dei motori in corrente continua. Regolazione della velocità con controllo sull'armatura e sull'eccitazione. Funzionamento a coppia costante ed a potenza costante. Alimentazione dei motori in c.c. con raddrizzatori controllati e chopper per funzionamento su uno, due e quattro quadranti. Azionamenti per assi e per mandrino.

Azionamenti con motori brushless
Caratteristiche delle macchine sincrone a rotore liscio ed a poli sporgenti. Varie topologie di motori sincroni a magneti permanenti. Alimentazione tramite convertitori statici di frequenza per il controllo della velocità. Caratteristiche dei motori brushless a tecnica trapezia ed a tecnica sinusoidale. Campi di applicazione e confronti con gli azionamenti in c.c.

Azionamenti con motori asincroni
Caratteristiche dei motori asincroni. Alimentazione tramite convertitori statici di frequenza per la regolazione di velocità. Azionamenti in catena aperta ed azionamenti in catena chiusa. Campo di funzionamento a coppia costante ed a potenza costante.

Azionamenti con motori pass-passo
Varie tipologie dei motori passo. Caratteristiche di funzionamento. Tecniche di alimentazione. Problemi relativi alle fasi di avviamento e frenatura. Motori a riluttanza. Campi di applicazione.

 

Testi/Bibliografia

Per la I parte:

- A.E. FITZGERALD C. KINGSLEY JR. A. KUSKO: MACCHINE ELETTRICHE, FRANCO ANGELI ED. MILANO
- F. CIAMPOLINI: ELETTROTECNICA GENERALE, PITAGORA ED. BOLOGNA
- APPUNTI  INFORMALI DEL DOCENTE

Per la II parte

Lucidi delle lezioni in formato pdf, scaricabili all'indirizzo http://www.die.ing.unibo.it/automazione/index.htm.

A.E. FITZGERALD, C. KINGSLEY JR., A. KUSKO, Macchine Elettriche, Franco Angeli Editore, Milano, 1978.
JOHN M.D. MURPHY, F.G. TURNBULL, Power Electronic Control of AC Motors, Pergamon Press, Oxford, 1988.
TAKASHI KENJO, Stepping motors and their microprocessor controls, Clarendon Press, Oxford, 1985.
T.J.E. MILLER, Brushless permanent-magnet and reluctance motor drives, Clarendon Press, Oxford, 1989.
T.J.E. MILLER, Switched reluctance motor and their control, Clarendon Press, Oxford, 1989. 

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

L'esame avverrà in modo separato per la I e la II parte.

Per la I parte:

- esame scritto (possibilmente in itinere) e orale

Per la II parte:

- Prova scritta e orale (quest'ultima non obbligatoria) sugli argomenti svolti nelle lezioni teoriche, e discussione di una relazione sulle attività svolte in laboratorio.

Strumenti a supporto della didattica

Il corso prevede la simulazione dei modelli dei principali azionamenti al calcolatore. Inoltre, sono disponibili una serie di banchi prova nel laboratorio didattico del DIE per effettuare prove sperimentali su alcuni azionamenti trattati durante le lezioni teoriche.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Luca Zarri

Consulta il sito web di Fiorenzo Filippetti