PROGRAMMAZIONE DI ELETTROTECNICA, ELETTRONICA ED APPLICAZIONI CLASSE 5Ap Docenti: Elettra Pignotti, Nicola Ussia Analisi della situazione di partenza La classe 5Ap si compone di nove alunni che seguono l'indirizzo "Tecnico delle industrie elettriche". L’atteggiamento rispetto all’attività in classe risulta piuttosto omogeneo: pur avendo difficoltà a mantenere l'attenzione e la concentrazione per tempi prolungati, si dimostrano partecipi ed interessati quando coinvolti in prima persona. Dal punto di vista delle capacità ed abilità inerenti la materia la classe presenta sufficienti attitudini. Obiettivi trasversali Rispetto delle regole Rispetto dell’ambiente scolastico e di tutte le persone operanti in esso. Educazione all’ascolto Capacità di lavorare in collaborazione Capacità di rielaborare autonomamente i contenuti proposti e di argomentare i motivi di una scelta con correttezza espositiva Obiettivi disciplinari Conoscere le leggi e le grandezze che regolano il funzionamento delle principali macchine elettriche. Saper scegliere una macchina elettrica in relazione ad una specifica applicazione. Saper progettare e verificare impianti elettrici in ambito civile, industriale e terziario. Conoscere la normativa del settore con particolare riguardo al problema della sicurezza. Essere in grado di utilizzare la terminologia specifica e la manualistica tecnica. Criteri di valutazione: Saranno usate verifiche formative e/o sommative valutate secondo i seguenti criteri: il punto di partenza dell’allievo. la completezza della verifica. rigorosità di espressione. l’aver scelto il procedimento più conveniente. l’aver documentato la sequenza logica dei passaggi. la correttezza del calcolo. la capacità di orientarsi in situazioni diverse da quelle viste in aula. La soglia della sufficienza (raggiungimento degli obiettivi minimi) è fissata nel in un voto pari a 6/10 o equivalente. Sia per le prove scritte, che per quelle orali e pratiche, il voto minimo è fissato a 2 ed il voto massimo a 10. Obiettivi e saperi minimi conoscenza dei concetti fondamentali di ogni modulo, capacità di risolvere, anche in forma guidata, esercizi ed eseguire semplici progettazioni, capacità di effettuare semplici collegamenti fra le varie parti del programma. 1 PIANO DI LAVORO CONTENUTI (Moduli) PREREQUISITI 1 Impianti elettrici Dimensionamento dei cavi elettrici: scelta del tipo di cavo in relazione all’ambiente di installazione, determinazione della corrente di impiego, determinazione della portata, scelta dei dispositivi di protezione, determinazione della lunghezza massima di una linea, determinazione della caduta di tensione ai capi di una linea. Sistemi di distribuzione e struttura delle reti a BT: TT, TN, IT. Elementi fondamentali costituenti una cabina di trasformazione MT/BT. Calcolo della potenza impegnata di un impianto elettrico di un complesso utilizzatore: coefficienti di contemporaneità e di utilizzazione. Laboratorio Esercizi di progettazione con l’ausilio del software Ticinosystem e similari. Prerequisiti di Elettrotecnica: Elementi di impiantistica elettrica: cavi (caratteristiche e impieghi tipici), apparecchiature di manovra e protezione. Sicurezza elettrica: pericolosità della corrente elettrica, apparecchiature di protezione, normativa. Prerequisiti di Matematica equazioni , calcolo letterale Prerequisiti di Elettrotecnica: Magnetismo. Fenomeno dell’induzione elettromagnetica. Autoinduzione. Sistemi trifase. Aspetti generali delle macchine elettriche. Prerequisiti di Matematica Numeri complessi. Elementi di trigonometria, diagrammi vettoriali 2 Macchine Sincrone Struttura generale del generatore sincrono trifase. Funzionamento a vuoto Funzionamento sotto carico. Variazione di tensione e curve caratteristiche Bilancio delle potenze e rendimento Regimi di funzionamento Dati di targa Regolazione del motore sincrono. CONTENUTI (Moduli) OBIETTIVI Conoscenze Competenze/ Capacità PREREQUISITI Conoscere la metodologia di Saper progettare e progettazione di un impianto verificare un impianto elettrico. elettrico civile, industriale, terziario. Lezioni frontali. Risoluzione di esercizi in classe. Progetto di impianti elettrici con software dedicato. Realizzazione in laboratorio di parti di impianti Verifica sommativa alla conclusione del modulo. Verifiche formative in itinere. Conoscere la struttura ed il principio di funzionamento delle macchine sincrone. Conoscerne i dati di targa ed il loro significato Lezioni frontali. Risoluzione di esercizi in classe. Prove di Laboratorio tipiche. Verifica sommativa alla conclusione del modulo. Verifiche formative in itinere. Saper determinare le caratteristiche di funzionamento di una macchina sincrona in base alle condizioni di alimentazione e di carico OBIETTIVI Conoscenze Competenze/ Capacità 2 STRUMENTI VERIFICHE STRUMENTI VERIFICHE CONTENUTI (Moduli) PREREQUISITI 3 Dispositivi elettronici di potenza Diodo raddrizzatore Raddrizzatori a ponte non controllati Tiristori SCR. Raddrizzatori controllati con SCR Transistor di potenza Convertitori cc-cc Convertitori cc-ac Convertitori ac-ac. Prerequisiti di Elettrotecnica: dispositivi elettronici elementari: giunzione p-n, diodo, transistor Prerequisiti di Sistemi controllo a catena aperta e chiusa Conoscere le principali caratteristiche di funzionamento e di impiego dei componenti di potenza usati negli azionamenti elettrici Saper scegliere i componenti elettronici più idonei o comprendere la loro funzione nella realizzazione di un azionamento Lezioni frontali. Risoluzione di esercizi in classe. Prove di Laboratorio tipiche. Verifica sommativa alla conclusione del modulo. Verifiche formative in itinere. 4 Azionamenti con motori elettrici Prerequisiti di Elettrotecnica: dispositivi elettronici elementari: giunzione p-n, diodo, transistor Prerequisiti di Sistemi controllo a catena aperta e chiusa Conoscere la struttura fondamentale di un azionamento elettrico Conoscere le caratteristiche e gli schemi fondamentali fondamentali dei vari azionamenti elettricici in relazione al tipo di motore Saper associare ad ogni tipo di azionamento l'apparato elettronico di comando ed alimentazione del relativo motore Lezioni frontali. Risoluzione di esercizi in classe. Prove di Laboratorio tipiche. Verifica sommativa alla conclusione del modulo. Verifiche formative in itinere. Essere in grado di realizzare il controllo di un processo industriale tramite PLC. Lezioni frontali. Risoluzione di esercizi in classe. Esempi di automazioni industriali in Laboratorio. Verifica sommativa alla conclusione del modulo. Verifiche formative in itinere. Struttura generale di un azionamento Azionamenti con motore in corrente continua Azionamenti con motore in corrente alternata Azionamenti con motori passo-passo Azionamenti con motori brushless Il controllore a logica programmabile Differenza tra logica cablata e logica programmata. Architettura del PLC. Esempi di controllo di un processo industriale: circuito di potenza, circuito di comando e segnalazione in logica cablata (WLC), circuito di comando e segnalazione in logica programmata (PLC), assegnazione ingressi/uscite, diagramma ladder, lista di istruzioni (AWL). Laboratorio Esempi applicativi di logica programmabile; Esecuzione pratica dei compiti d’esame di stato degli anni precedenti. OBIETTIVI Prerequisiti di Conoscere l’architettura del Elettrotecnica PLC. Algebra di Boole Elementi di programmazione. Elementi di sistemi automatici: comandi, regolazione, controllo ad anello aperto e chiuso. Prerequisiti di Matematica: conoscenza della matematica di base (equazioni di primo grado, calcolo letterale ecc.) 3 STRUMENTI VERIFICHE