Relazione finale - ELETTROTECNICA - 5A

Istituto di Istruzione Superiore - Professionale e Tecnico
“Sebastiano Grandis”
RELAZIONE FINALE
E PROGRAMMAZIONE SVOLTA
ANNO SCOLASTICO 2011-2012
ELETTROTECNICA
CLASSE V A
Ore svolte al 15 maggio 2012: 238
Docenti:
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INGARAMO PAOLO
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- BERARDONE ANTONIO
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I.I.S. "Sebastiano GRANDIS"
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Analisi della classe
La classe è composta da un totale di N° 20 allievi, di cui
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N° 19 maschi e N° 1 femmine,
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N° 20 provenienti da questo Istituto,
-
N° 1 portatori di handicap di cui:
- N° 1 con programmazione semplificata
- N° 0 con programmazione diversificata
Il quadro complessivo della classe è il seguente:
Problematico
Accettabile
Buono
Ottimo
Un livello cognitivo globale finale
Un possesso di abilità trasversali minime
Scarso
Insufficiente
Adeguato
Lo svolgimento del programma precedente
La materia è nuova
Incompleto
Adeguato
Completo
Anticipato
Un clima della Classe
Problematico
Accettabile
Buono
Ottimo
Interesse
Scarso
Accettabile
Buono
Ottimo
Partecipazione
Scarsa
Saltuaria
Accettabile
Attiva
Impegno
Scarso
Saltuario
Accettabile
Attiva
Libri di testo adottati
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“Elettrotecnica, Elettronica e Applicazioni 1”, Hoepli, Gaetano Conte
“Elettrotecnica, Elettronica e Applicazioni 2”, Hoepli, Gaetano Conte
“MANUALE DI ELETTROTECNICA E AUTOMAZIONE”, Hoepli Ortolani Giuliano,
Venturi Ezio
Dispense fornite dal docente
Si prevede l’assegnazione di schede tecniche e di formulario per la risoluzione degli esercizi (in
alternativa al manuale tecnico) da utilizzare anche in sede di esame (le schede consentire sono
allegate al documento del 15 maggio e non potrà essere utilizzata altra documentazione)
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Obiettivi generali
CONOSCENZE
Assimilazione di informazioni (fatti, principi, teorie e pratiche) relative ad un settore. Sono teoriche e pratiche.
Conoscere i principi e le verifiche per il dimensionamento di un impianto elettrico di
bassa tensione
Conoscere i principi fondamentali della sicurezza elettrica
Conoscere le regole applicative di realizzazione degli impianti elettrici in bassa tensione
(anche negli ambienti particolari)
Conoscere il principio di funzionamento e il campo di applicazione dei convertitori
Conoscere i metodi di regolazione e controllo di un motore asincrono trifase e di un
motore in corrente continua
Conoscere i principali metodi di produzione dell’energia elettrica
ABILITÀ
Applicare le conoscenze e usare il know how necessario per portare a termine compiti e risolvere problemi. Sono
cognitive (uso del pensiero logico, intuitivo e creativo) e pratiche (abilità manuale, uso di metodi, di materiali, di
strumenti).
Saper dimensionare un impianto elettrico di bassa tensione
Saper disegnare ed interpretare uno schema elettrico unifilare di potenza
Saper riconoscere i luoghi elettrici particolari e saper applicare le principali prescrizioni
normative
Saper distinguere i convertitori e le loro applicazioni
Saper scegliere i metodi di regolazione dei motori in modo opportuno in base alle
applicazioni
Saper confrontare tra loro e fare un’analisi critica le varie fonti di energia dalle quali
viene prodotta energia elettrica
Saper valutare l’efficienza e la convenienza di un impianto fotovoltaico
Saper realizzare relazioni tecniche
Saper svolgere e gestire autonomamente prove di laboratorio
COMPETENZE
Comprovata capacità di usare conoscenze, abilità e capacità personali, sociali, metodologiche in situazioni di lavoro o
di studio e nello sviluppo professionale e personale.
Sviluppare autonomamente un dimensionamento di un progetto elettrico
Interagire in coppia o a gruppo per realizzare progetti e schemi elettrici
Lavorare in coppia o a gruppi per realizzare relazioni tecniche
Lavorare in coppia o a gruppo per eseguire prove pratiche di laboratorio
Scegliere il metodo di regolazione dei motori più adeguato in base all’applicazione
Moduli e unità didattiche realizzate
MODULO n. 1: Ripasso sul dimensionamento linee e sicurezza
CONTENUTI
• Dimensionamento linee monofasi e trifasi
• Calcolo della potenza assorbita dalle utenze tramite coefficiente di contemporaneità e coefficiente di
utilizzazione. Calcolo della potenza tramite coefficiente di potenza specifica
• Analisi dei fattori correttivi che influenzano la portata di un cavo
• Scelta mediante ausilio di tabelle estratte dalle norme di settore, della sezione adeguata per un impianto
elettrico di bassa tensione
• Verifiche contro il sovraccarico (CEI 64/8);
• Cadute di tensione e perdite di potenza di linea
• Rifasamento: dimensionamento ed effetti sull’impianto
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Dispositivi di protezione, relè automatici e dispositivi di interruzione
Cenni sulla protezione al cortocircuito
Sistemi TT, TN e IT; sicurezza delle persone nei sistemi TT e TN
Protezione contatti diretti e indiretti
Realizzazione schemi unifilari di potenza e schemi a blocchi
OBIETTIVI
• Dimensionare correttamente una linea elettrica di bassa tensione e effettuare le verifiche contro il sovraccarico
• Conoscere e dimensionare la protezione contro i contatti indiretti nei sistemi TT
• Rifasamento, dimensionamento la batteria di condensatori e conoscere gli effetti
• Realizzare schemi unifilari di potenza e schemi a blocchi
• Interpretare correttamente un esercizio complesso (tipo maturità) e tramite opportune ipotesi saper organizzare
il lavoro
TEMPO UTILIZZATO: 85 ore
PERIODO: settembre / novembre
MODULO n. 2: Sistemi a bassissima tensione, sistemi di emergenza ed
impianti in ambienti particolari
CONTENUTI
• Sistemi SELV, FELV, PELV
• Gruppi di continuità
• UPS
• Impianti in ambienti particolari ( locali contenenti bagni/docce; locali ad uso medico; ambiente a maggior
rischio in caso di incendio; luoghi di pubblico spettacolo ed intrattenimento; luoghi con pericolo d’esplosione)
OBIETTIVI
• Conoscere sistemi di sicurezza alternativi ai sistemi TT, TN e IT, utilizzando tensioni ridotte
• Sapere la differenza tra UPS e gruppi elettrogeni, sceglierne la potenza e le protezioni
• Saper individuare gli ambienti particolari e conoscere le principali prescrizioni di sicurezza
TEMPO UTILIZZATO: 40 ore
PERIODO: novembre / gennaio
MODULO n. 3: Centrali di produzione
CONTENUTI
• Aspetti generali sui problemi energetici, assorbimenti, produzione, mix produttivo, costi e tariffe
• Centrali idroelettriche (Energia primaria, principio Bernulli, trasformazioni energetiche, tipi di centrai, opere di
sbarramento, turbine idrauliche)
• Centrali termoelettriche tradizionali (energia primaria, trasformazioni energetiche, ciclo di Rankine, impianti
con turbine vapore, impianti con turbine a gas, cicli combinati e cogenerazione)
• Centrali nucleari (cenni sul principio di funzionamento)
• Produzione di energia da fonti rinnovabili (principi generali su centrali geotermiche, eoliche, biomassa,
biogas, solari)
• Impianti fotovoltaici (cella fotovoltaica, conversione energia solare, calcolo producibilità impianto,
componenti impianto, dimensionamento impianto, conto energia e incentivazione, utilizzo software per calcolo
producibilità)
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OBIETTIVI
• Conoscere quali sono i problemi energetici italiani e mondiali, mix energetico di produzione
• Conoscere il funzionamento delle centrali idroelettriche
• Conoscere il funzionamento delle centrali termoelettriche
• Cenni sulle centrali che sfruttano fonti rinnovabili
• Fotovoltaico: funzionamento, dimensionamento e analisi critica sull’effettiva efficienza dell’impianto
TEMPO UTILIZZATO: 40 ore
PERIODO: gennaio / marzo
MODULO n. 4: Convertitori
CONTENUTI
• Caratteristiche corrente tensione e funzionamento degli SCR, GTO e IGBT
• Considerazioni generali sui convertitori
• Convertitore AC/DC (definizioni delle grandezze elettriche, raddrizzatori non controllati e controllati
monofase e trifase)
• Convertitori DC/AC (cenni al funzionamento dell’inverter)
OBIETTIVI
• Conoscere i principi di funzionamento dei convertitori
• Saper dimensionare convertitori per piccole applicazioni
• Conoscere pregi e difetti dell’inverter
TEMPO UTILIZZATO: 25 ore
PERIODO: marzo / aprile
MODULO n. 5: Azionamenti sulle macchine elettriche
CONTENUTI
• Ripasso motore asincrono (principio di funzionamento, schemi circuitali, potenze in gioco, caratteristica
meccanica, prove a vuoto e rotore bloccato)
• Regolazione motore asincrono mediante la variazione delle coppie polari, mediante resistenze rotoriche,
mediante la variazione della frequenza di alimentazione
• Ripasso motore corrente continua (principio di funzionamento, schemi circuitali, potenze in gioco,
caratteristica meccanica, eccitazioni)
• Regolazione motore corrente continua mediante la variazione della resistenza di armatura, la variazione della
tensione di armatura, la variazione della tensione di eccitazione
• Caratteristiche motore in corrente continua ad eccitazione indipendente, parallelo, serie
OBIETTIVI
• Conoscere i principi di funzionamento del motore asincrono, conoscere i metodi più diffusi per la regolazione
del motore, pregi e difetti di ogni regolazione, semplici calcoli di dimensionamento
• Conoscere i principi di funzionamento del motore corrente continua, conoscere i metodi più diffusi per la
regolazione del motore, pregi e difetti di ogni regolazione, semplici calcoli di dimensionamento
TEMPO UTILIIZATO: circa 35 ore
PERIODO: aprile / giugno
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MODULO n. 6: Laboratorio informatico e di misura
CONTENUTI
• Analisi di un alimentatore stabilizzato
• Automatismo con circuiti integrati (visualizzazione display a 7 elementi)
• Controllo di velocità di un motore in corrente continua
• Controllo di velocità di un motore passo-passo
• PLC:
- configurazione hardware di base
- schema a blocchi di un controllore programmabile
- comandi cablati e comandi programmabili nella tecnica dell’automazione
- studio sintetico dei diagrammi di flusso (algoritmi semplici)
- programmazione in linguaggio ladder
- studio della funzione di base del temporizzatore e del contatore
- Esecitazioni (sono stati prodotti elaborati cartacei utilizzando applicativi didattici come office writer
ed extracad):
- ritardo all’inserzione/disinserzione di cicli pausa lavoro,
- timer in cascata, semplice contatore di processo industriale,
- abbinamento di contatori e temporizzatori,
- sistema di allarme,
- esercitazione su impianti elettrici industriali,
- comando di chiusura e apertura di un cancello con fotocellule di sicurezza,
- telecomando di una gru’ a torre/ponte,
- studio delle fasi di progetto per un controllo di trapano, un sistema di verniciatura e
un processo di tempra
OBIETTIVI
• Redigere relazioni tecniche che illustrino scopo e risultati di una prova di laboratorio
• Saper utilizzare gli strumenti di laboratorio in modo opportuno per condurre le prove pratiche
• Conoscere gli obiettivi di ciascuna delle prove realizzate in laboratorio
• Saper organizzare e gestire autonomamente le prove proposte in laboratorio
TEMPO UTILIZZATO: in contemporanea agli altri moduli
PERIODO: settembre / giugno
Metodi - Valutazione
METODI
Lezione frontale
Attività di recupero-sostegno e integrazione
Gruppi di lavoro
Esercitazione di laboratorio
Percorsi individualizzati
Altro
Approccio pluridisciplinare
SPAZI UTILIZZATI
Aula scolastica
Visite guidate
Lab. informatica
Mostre
Laboratori di Elettrotecnica
Altro
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Note:
Ne documento del 15 maggio sono elencate le visite di istruzione
CRITERI E STRUMENTI DI VALUTAZIONE
prove
Prove di verifica orale
Tipologia e modalità prove1
cadenza
quadrimestre
Prove di verifica scritta
30-45 giorni
Prove parallele stabilite
dal Dipartimento
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Interrogazione alla lavagna, domande aperte
(teoriche o esercizi)
Domande a risposta aperta
Domande a risposta multipla
Esercizi di progettazione con calcolo numerico
Simulazioni di seconda prova dell’esame di
stato
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ATTIVITÀ DI RECUPERO
I recuperi sono stati sempre realizzati in itinere a tutta la classe o individualmente/a gruppi
durante le ore di laboratorio.
Allegati
Si allegano le verifiche svolte durante l’anno.
Cuneo, 15 maggio 2012
Firma dei Docenti
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Firma dei rappresentanti di classe
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