5AUA - Elettrotecnica ed Elettronica 2015-16_fin

ISTITUTO TECNICO TECNOLOGICO STATALE “G. e M. MONTANI”
63900 FERMO
Via Montani n. 7 - Tel. 0734-622632 Fax 0734-622912 www.istitutomontani.it e-mail [email protected]
Codice Istituto APTF010002
Anno Scolastico:
Indirizzo
:
Articolazione :
Materia
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Classe
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Docenti
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:
Codice Fisc. e Part. IVA 00258760446
2015/16
ELETTRONICA ED ELETTROTECNICA
AUTOMAZIONE
ELETTROTECNICA ED ELETTRONICA
5a AU A
Prof. Serri Stefano
Prof. Iuvalè Sergio
Programma svolto
• Reti elettriche lineari in corrente alternata
Grandezze alternate sinusoidali: Parametri delle grandezze alternate sinusoidali. Rappresentazioni
vettoriale e fasoriale (corrispondenza fra la rappresentazione temporale, vettoriale e fasoriale di
una grandezza elettrica).
Metodo simbolico: Numeri complessi. Notazione algebrica, polare, esponenziale. Impedenza ed
ammettenza. Relazioni costitutive del resistore, del condensatore e dell’induttore nel campo
complesso.
Principi e metodi di soluzione delle reti elettriche lineari in c.a.: Legge di Ohm. Legge generale di
Ohm. Primo e secondo principio di Kirchhoff. Metodo di Cramer per la soluzione di sistemi di
equazioni lineari. Equivalenza tra generatori reali di tensione e di corrente. Partitore di tensione e
di corrente. Metodo di Maxwell. Teorema di Thevenin. Teorema di Norton. Metodo del potenziale
ai nodi. Principio di sovrapposizione degli effetti.
Potenza in regime sinusoidale: Potenza attiva, reattiva, apparente nelle reti monofasi e trifasi.
Fattore di potenza. Triangolo delle potenze, teorema di Boucherot.
Sistemi trifase: brevi richiami ai sistemi trifase.
• Elettronica di potenza
Componenti elettronici per circuiti di potenza: Ambiti di applicazione dell’elettronica di potenza.
Introduzione ai componenti elettronici di potenza. Diodi raddrizzatori di potenza. Tiristori SCR,
TRIAC e GTO (caratteristica d’innesco, di funzionamento e parametri caratteristici).
Convertitori statici di potenza: Raddrizzatori monofase a diodi a frequenza di rete (circuito
monofase a semionda, circuito monofase a onda intera con trasformatore a presa centrale ed a
ponte di Graetz). Effetti del condensatore in parallelo all’uscita, calcolo del fattore di ondulazione
(caso del circuito monofase ad onda intera).
•
Motori elettrici per azionamenti
Generalità: Elementi di cinematica e dinamica dei moti rotatori.
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Motore asincrono trifase: Struttura della macchina asincrona trifase. Campo magnetico rotante
trifase. Campo magnetico rotante nella macchina asincrona trifase. Tensioni indotte negli
avvolgimenti. Funzionamento con rotore in movimento, scorrimento (frequenza rotorica, tensioni
indotte rotoriche). Circuito equivalente del motore asincrono trifase. Funzionamento a carico e
bilancio delle potenze. Funzionamento a vuoto. Funzionamento a rotore bloccato, sovracorrente
di spunto. Circuito equivalente statorico. Dati di targa del motore asincrono trifase. Caratteristica
meccanica del m.a.t. ed espressione della coppia in funzione dello scorrimento, della coppia
massima e della coppia di spunto.
Motore sincrono trifase: Struttura della macchina. Tensioni indotte negli avvolgimenti.
Caratteristica a vuoto dell’alternatore. Bilancio delle potenze. Funzionamento a carico, reazione
d’indotto. Circuito equivalente e diagramma vettoriale di Behn-Eschemburg. Bilancio delle potenze
e rendimento. Potenza e coppia. Funzionamento da generatore e da motore.
• Generatori di forme d’onda
Generatori di forme d’onda con amplificatori operazionali: Il trigger di Schmitt in configurazione
invertente. Astabile con trigger di Schmitt. Generatore di segnali a dente di sega.
Generatori di forme d’onda con circuiti integrati: Il timer 555. Astabile con controllo del duty
cycle realizzato con timer 555.
• Conversioni e convertitori
Convertitori: Generalità. Convertitore D/A lineare.
• Laboratorio
Esercitazione n.° 1 – Rilievo dei parametri di un carico trifase ohmico-induttivo con collegamento a stella e a triangolo. Sviluppo analitico e costruzione dei relativi grafici.
Esercitazione n.° 2 – Progettazione, montaggio e collaudo elettrico di un dispositivo costituito da
carico trifase e carico monofase (in due banchi di lavoro). Rilievo e verifica
dei parametri ottenuti in simulazione al p.c. con Multisim.
Esercitazione n.° 3 – Timer 555 come generatore di impulsi: progettazione del sistema di innesco del tiristore SCR realizzato con timer 555. Illustrazione del funzionamento.
Esercitazione n.° 4 – Dimostrazione pratica e rilievo dei parametri caratteristici di funzionamento di un alternatore al variare della tensione di eccitazione.
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Fermo, 04 Giugno 2016
I Docenti
Prof. Stefano Serri
Prof. Sergio Iuvalè