Tessarolo.Costruz. elettromeccaniche-11

Programma del corso di COSTRUZIONI ELETTROMECCANICHE
– A. A. 2011-12
9 crediti – secondo semestre – docente dott. Alberto Tessarolo
1. CONVERSIONE ELETTROMECCANICA DELL’ENERGIA.
Energia e coenergia in sistemi lineari e non; forze e coppie come derivate dei energia o coenergia
magnetica.
2. DIMENSIONAMENTO DELLE MACCHINE ELETTRICHE.
Carico elettrico, carico magnetico, coefficiente di utilizzazione, carichi termici specifici in cava e al
traferro, criteri di omotetia.
3. MATERIALI PER LE COSTRUZIONI ELETTROMECCANICHE.
Materiali ferromagnetici; magneti permanenti; materiali isolanti (richiami); conduttori.
4.CLASSIFICAZIONE DELLE MACCHINE ELETTRICHE.
Grado di protezione; tipo di raffreddamento; tipo di servizio. Esempi di dimensionamento di
macchine per servizio intermittente.
5. TRASFORMATORI
5.1 ASPETTI COSTRUTTIVI.
Nuclei magnetici. Avvolgimenti concentrici e a bobine alternate. Avvolgimenti di bassa tensione ad
elica e a strati. Avvolgimenti di alta tensione a bobine e a dischi. Trasformatori in aria, olio, resina.
Tipi di raffreddamento. Risposta a tensioni impulsive. Accessori e tecnologia degli isolatori
passanti.
5.2 DIMENSIONAMENTO E PROGETTO.
Dati di specifica. Costante di flusso. Distanze di isolamento. Dimensionamento di colonna e giogo.
Scelta e progetto degli avvolgimenti. Progetto del cassone.
5.3 VERIFICA E CALCOLO.
Corrente a vuoto. Perdite magnetiche. Perdite nel rame. Resistenze e reattanze di dispersione.
Tensione di corto circuito. Rendimento. Sforzi elettrodinamici. Verifica termica.
7. MACCHINE ASINCRONE
7.1 ASPETTI COSTRUTTIVI.
Classificazione mediante indici IP, IC, IM, S. Costruzione dello statore. Costruzione del rotore a
gabbia e ad anelli. Tipi e schemi di avvolgimento.
7.2 PROGETTO.
Dati di specifica per macchine a frequenza fissa e variabile. Diametro di alesatura e lunghezza di
pacco. Flusso per polo. Avvolgimento statorico (cave per polo e fase, spire per bobina, circuiti in
parallelo, raccorciamento di passo, isolamento di conduttore, spira e contro massa). Progetto cava
statorica (forma e dimensioni). Giogo e diametro esterno di statore. Traferro. Progetto del rotore a
gabbia (cave, barre e anello di corto circuito). Progetto del rotore ad anelli (cave, avvolgimento,
isolamenti).
7.3 VERIFICA E CALCOLO.
Corrente a vuoto. Coefficienti di Carter e ventilazione. Resistenze e dei coefficienti di resistenza.
Reattanze: magnetizzante e di dispersione. Punto di lavoro nominale da equazioni a regime. Perdite
e del rendimento.
8. MACCHINE SINCRONE A ROTORE AVVOLTO
8.1 ASPETTI COSTRUTTIVI.
Costruzione statore (avvolgimenti distribuiti e concentrati; in filo, piattina, a barre Roebel). Sistemi
di eccitazione brushless e ad anelli. Forme costruttive rotoriche: rotori a poli salienti (laminati o
massicci), isotropi laminati, isotropi tipo turboalternatore.
8.2 PROGETTO.
Scelta della polarità. Diametro di alesatura e lunghezza di pacco. Progetto dello statore. Traferro.
Progetto di rotore a poli salienti. Progetto di rotore isotropo.
8.3 CALCOLO.
Caratteristica di saturazione. Reattanze sincrone e di dispersione. Amperspire a carico da
diagramma di Potier. Caratteristica e rapporto di corto circuito. Perdite e rendimento. Induttanze e
costanti di tempo transitorie e sub transitorie; relazione tra queste e parametri di circuito
equivalente.
9. MACCHINE SINCRONE A RILUTTANZA E/O A MAGNETI PERMANENTI (MP)
9.1 TOPOLOGIE.
Macchine a MP superficiali, a MP interni con magnetizzazione radiale o tangenziale. Barriere di
flusso. Macchine a riluttanza a rotore liscio e con salienze. Macchine a MP a riluttanza assistita.
9.2 CALCOLO.
Equazioni di Park a regime. Induttanze e FEM a vuoto. Equazione di coppia. Punto di lavoro a
regime. Deflussaggio.