200341-03 A.A. 2003/2004 I° Semestre CORSO DI LAUREA TRIENNALE IN INGEGNERIA MECCANICA + INGEGNERIA NAVALE INGEGNERIA DEI MATERIALI PROGRAMMA DI: AZIONAMENTI DOCENTE : Gian Franco LADINI ELETTRICI + IMPIANTI ELETTRICI AZIONAMENTI ELETTRICI MACCHINE ELETTRICHE Generalità sulle macchine elettriche - Classificazioni - perdite rendimento - Dati di targa.GENERATORI DI CORRENTE CONTINUA – DINAMO Principio di funzionamento - Funzionamento a vuoto della dinamo - Espressione della E Sistemi di eccitazione - Funzionamento a carico e caratteristiche esterne - Perdite e rendimento.MOTORI A CORRENTE CONTINUA Principio di funzionamento - Funzionamento a carico del motore - Avviamento - Senso di rotazione del motore - Caratteristiche meccaniche del motore - Regolazione della velocità Rendimento del motore.GENERATORI SINCRONI Principio di funzionamento - Espressione della E - Relazione tra velocità e frequenza Caratteristica a vuoto - Funzionamento a carico e reazione d’indotto - Impedenza sincrona e diagramma di Behn Eschenburg - Caratteristiche esterne di carico - Perdite a vuoto e a carico, potenze e rendimento - Accoppiamento dell’alternatore a reti prevalenti, regolazione del carico. MOTORI SINCRONI Avviamento - Variazione della coppia frenante e dell’eccitazione - Angolo di coppia Condensatori rotanti.TRASFORMATORI MONOFASI Principio di funzionamento - Trasformatore ideale: equazioni e diagrammi vettoriali nel funzionamento a vuoto e a carico - Trasformatore reale: Funzionamento a vuoto - Funzionamento a carico - Reattanze di dispersione e resistenze degli avvolgimenti - Circuito equivalente primario e secondario - Caduta di tensione - Funzionamento in corto circuito – Determinazione dell’impedenza equivalente - Bilancio energetico e rendimento.TRASFORMATORI TRIFASI Principi costruttivi - Collegamento delle fasi - Funzionamento a vuoto - Funzionamento a carico - Perdite e rendimento.MOTORI ASINCRONI TRIFASI Principio di funzionamento - Forme costruttive - Campo rotante - Scorrimento - F.e.m. indotte - Corrente di rotore - Corrente primaria - Circuito equivalente - Diagramma delle correnti al variare dello scorrimento - Potenze, perdite e rendimento - Potenza trasmessa e coppia generata Caratteristica meccanica - Stabilità - Avviamento dei motori con rotore avvolto - Reostato di avviamento - Motori a semplice e doppia gabbia. MOTORI SPECIALI Motore asincrono monofase: Principio di funzionamento, elementi costruttivi, applicazioni.Motore asincrono a poli schermati: Principio di funzionamento - Impieghi.Motore monofase a collettore: Principio di funzionamento - Caratteristica meccanica Impieghi.Motore universale CONVERTITORI Classificazioni e campi d’impiego - Dispositivi usati come interruttori: cenni sui Diodi, SCR, Transistori bipolari di potenza.Raddrizzatori: Raddrizzatori non controllati monofasi e polifasi, a gruppo di commutazione e a ponte: schemi, rapporto di conversione, fattore di ondulazione, massima tensione inversa Raddrizzatori controllati a gruppi di commutazione e a ponte: schemi, rapporto di conversione, fattore di ondulazione, massima tensione inversa.Invertitori : Inverter monofasi a ponte intero - Inverter monofasi a mezzo ponte - Inverter trifasi a mezzo ponte.Regolatori di c.a.: Regolatore di corrente alternata monofase a tiristori.AZIONAMENTI INDUSTRIALI Generalità sui criteri di scelta dei motori elettrici - Struttura generale di un azionamentoSchema a blocchi di un azionamento - Sistemi di controllo a catena aperta - Sistemi di controllo a catena chiusa – Espressione analitica della risposta di un sistema a catena chiusa - Azionamenti con motori a corrente continua - Azionamenti in corrente alternata con motori asincroni.- IMPIANTI ELETTRICI RETI DI DISTRUBUZIONE IN MEDIA TENSIONE Generalità – Dimensionamento delle reti di distribuzione – Caratteristiche dei conduttori per linee aeree e in cavo – Esempio di dimensionamento di una linea in cavo.MATERIALI E APPARECCHIATURE PER IMPIANTI B.T. Cavi e accessori – Materiali per installazioni –Fusibili – Relè di massima corrente termici e magnetotermici – Interruttori di manovra – Interruttori automatici con relè di massima corrente e differenziali - Contattori – Relè ausiliari – Interruttori di fine corsa – Protezione dei conduttori.IMPIANTI DI MESSA A TERRA Generalità - Rischi connessi all’utilizzo dell’energia elettrica - Tensione di passo, di contatto e tensione verso terra - Dispersori - Messa a terra del neutro e delle masse metalliche negli impianti di distribuzione - Sistemi TT e TN - Protezione contro i contatti indiretti negli impianti elettrici con interruzione automatica del circuito.IMPIANTI DI CONTINUITÀ ELETTRICA Generalità – Gruppi di emergenza – Gruppi statici di continuità – Gruppi rotanti di continuità – Accumulatori elettrici – Carica automatica degli accumulatori elettrici.ILLUMINAZIONE ELETTRICA Generalità – Grandezze fotometriche fondamentali – Composizione cromatica della luce – Lampade elettriche ad incandescenza, a vapori di sodio, a vapori di mercurio, al neon, fluorescenti Apparecchi illuminanti - Circuiti di alimentazione delle lampade – Impianti negli edifici civili.RISCALDAMENTO DEI MATERIALI MEDIANTE L’ENERGIA ELETTRICA Generalità sui forni elettrici – Forni a resistenza – Forni ad arco – Riscaldamento a induzione in alta frequenza – Riscaldamento per perdite dielettriche in alta frequenza.TRAZIONE ELETTRICA Generalità - Trazione elettrica corrente continua: Avviamento, regolazione della velocità – Stazioni di conversione per l’alimentazione delle linee di contatto in corrente continua –Trazione elettrica a corrente alternata monofase con linee di contatto in alternata e motori a collettore in alternata - Trazione elettrica a corrente alternata monofase con linee di contatto in alternata e motori in corrente continua.TARIFICAZIONE DELL’ ENERGIA ELETTRICA Gian Franco LADINI