4CNA - ELETTRONICA ELETTROTECNICA E

ISTITUTO TECNICO TECNOLOGICO STATALE “G. e M.
MONTANI”
Agraria agroalimentare e agroindustria, Chimica materiali e biotecnologie, Elettronica ed
Elettrotecnica, Informatica e Telecomunicazioni, Meccanica meccatronica ed energia, Trasporti e
Logistica
CONVITTO ANNESSO E AZIENDA AGRARIA
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Codice Istituto APTF010002
Codice Fiscale 00258760446
Programma di Elettrotecnica – Elettronica ed Automazione
Classe 4°CN (Conduzione del mezzo navale) Sez. A
Anno Scolastico 2014/2015
Insegnanti: Natalucci Giorgio - Scendoni Andrea
Ore settimanali: 3
ASPETTI GENERALI DELLE MACCHINE ELETTRICHE
Definizioni e classificazioni; circuiti elettrici e magnetici; perdite negli elementi conduttori; perdite
nei nuclei magnetici; perdite meccaniche; rendimento effettivo e convenzionale di una macchina
elettrica.
TRASFORMATORE
Principio di funzionamento del trasformatore legato ai concetti di auto e mutua induzione. Studio
del trasformatore attraverso la legge di Faraday – Neumann – Lenz. Classificazione dei
trasformatori e campo d’impiego. Trasformatore ideale a vuoto e sotto carico: circuito equivalente e
diagramma vettoriale; relazioni tra tensioni correnti e numero spire; generalità sui dati di targa.
Trasformatore reale: circuito equivalente e suoi parametri caratteristici; equazioni che regolano il
trasformatore reale funzionante a vuoto. Equazioni che regolano il trasformatore reale sotto carico;
variazione della tensione all’uscita del trasformatore reale nel passaggio da vuoto a sotto carico.
Diagramma di Kapp completo: costruzione ed utilizzazione del grafico.Calcolo della tensione di
uscita V2 e dell’angolo di carico.Riporto dei parametri al primario ed al secondario in riferimento al
circuito equivalente del trasformatore reale. Rilievo dei parametri trasversali e longitudinali legati al
circuito equivalente di un trasformatore reale mediante le prove a vuoto e in cortocircuito. Bilancio
energetico e rendimento di un trasformatore reale. Calcolo dei parametri caratteristici partendo dai
dati di targa. Definizione delle espressioni che determinano la caduta di tensione industriale e le
perdite. Procedimento pratico per il calcolo delle perdite nel ferro e nel rame utilizzando
rispettivamente la prova a vuoto ed in cortocircuito. Trasformatore trifase: classificazione dei
trasformatori trifase; studio del trasformatore trifase utilizzando il circuito equivalente di una sola
fase considerando il sistema simmetrico ed equilibrato. Identificazione dei parametri caratteristici
partendo dai dati di targa.
MACCHINA SINCRONA TRIFASE
Struttura generale dell’alternatore trifase. Sistemi di eccitazione; funzionamento a vuoto;
funzionamento a carico; reazione d’indotto; circuito equivalente e diagramma vettoriale di Behn
Eschemburg; variazione di tensione da vuoto a carico; bilancio delle potenze e rendimento.
Funzionamento da motore sincrono.
MACCHINA ASINCRONA TRIFASE
Struttura generale della macchina asincrona trifase; Campo magnetico rotante nella macchina
asincrona trifase; tensioni indotte negli avvolgimenti; Funzionamento con rotore in movimento;
scorrimento. Circuito equivalente del motore asincrono trifase; funzionamento a carico e bilancio
delle potenze. Funzionamento a vuoto; funzionamento a rotore bloccato. Calcolo dei parametri del
circuito equivalente di una fase del motore asincrono trifase mediante la prova a vuoto e in corto
circuito. Dati di targa del motore asincrono trifase. Avviamento e regolazione della velocità;
regolazione della velocità mediante variazione della frequenza, del numero delle coppie polari e
dello scorrimento. Caratteristica meccanica del motore asincrono trifase.
MACCHINA A CORRENTE CONTINUA
Struttura generale della macchina a corrente continua. Circuiti di eccitazione nella dinamo:
eccitazione indipendente e in derivazione. Funzionamento a vuoto della dinamo; funzionamento a
carico della dinamo; bilancio delle potenze e rendimento della dinamo. Dati di targa del generatore
in corrente continua. Principio di funzionamento del motore in corrente continua;eccitazione del
motore in corrente continua: eccitazione indipendente e in derivazione funzionamento a vuoto e a
carico del motore in corrente continua; bilancio delle potenze; coppie e rendimento del motore in
corrente continua.
LABORATORIO MISURE ELETTRICHE
Errori di misura: errori accidentali e sistematici. Propagazione degli errori. Valore misurato, valore
vero, errore strumentale massimo, portata, classe, errore assoluto e relativo percentuale
strumentale. Costante degli strumenti ad indice. Errore sistematico d’inserzione dei voltmetri, degli
amperometri e dei wattmetri. Generalità sugli strumenti digitali.
Esercitazione N° 1 – Misura di una induttanza con il metodo industriale (metodo di Joubert)
Esercitazione N° 2 - Rilievo dei parametri trasversali del circuito equivalente di un trasformatore
monofase mediante la prova a vuotp
Esercitazione N° 3 - Rilievo dei parametri longitudinali del circuito equivalente di un trasformatore
monofase mediante la prova di cortocircuito
Esercitazione N° 4 - Determinazione analitica e grafica della caduta di tensione industriale di un
trasformatore monofase sotto carico; calcolo dell’angolo di cortocircuito e
dell’angolo di carico.
Esercitazione N° 5 - Prova a vuoto e in cortocircuito di un alternatore trifase; calcolo della
resistenza d’indotto e della reattanza sincrona attraverso il modello di Behn –
Eschemburg.
Esercitazione N° 6 - Rilievo dei parametri caratteristici del circuito equivalente di un motore
asincrono trifase mediante la prova a vuoto ed in cortocircuito.
Fermo, 10/06/2015
Docenti
Prof. Natalucci Giorgio
Rapp. Studenti
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Prof. Scendoni Andrea