ATTIVITA` DIDATTICA Obiettivi specifici della disciplina

IIS D’ORIA - UFC
PROGRAMMAZIONE DI DIPARTIMENTO
INDIRIZZO Elettrotecnica e Automazione
A.S.2013 / 2014
MATERIA Tecnologie Disegno e Progettazione
ANNO DI CORSO Quinto
ATTIVITA’ DIDATTICA
Obiettivi specifici della
disciplina
Requisiti minimi
Requisiti per l’eccellenza
Conoscere i fondamenti della disciplina inquadrata
in un contesto sistemico (olistico)
Conoscere i principi di programmazione su PLC
Conoscere la struttura ei principi fondamentali per
l’azionamento dei motori
Conoscere i principali comandi per la stesura di un
disegno computerizzato (Autocad)
Conoscenza degli obiettivi minimi di ciascun
modulo ( indicati con * )
Uso abbastanza corretto del linguaggio specifico
della disciplina
Conoscenza approfondita degli argomenti previsti
in ciascun modulo
Raggiungimento di tutti gli obiettivi specifici della
disciplina
METODO DI LAVORO
Metodologia
Strumenti e materiali
didattici
Lezione frontale
Esercitazioni collettive e singole
Sviluppo di progetti teorici e pratici
Esercitazioni per l’aspetto pratico
Esercitazioni supplementari e Tesine
Lavagna
Libro di testo
Personal Computer
Software specifici
PLC e MCU
Fotocopie appunti del prof. Ingrosso Pasquale
Strategie di recupero
Recupero nelle ore di lezione e IDEI
INDICE DEI MODULI
N.
1
DENOMINAZIONE
ELEMENTI FORMATIVI DI BASE PER LO STUDIO DEGLI IMPIANTI
ELETTRICI:
Mo 111/D rev.2 del 4/9/12
Preparato da
Visto da
Approvato da
Discanno
Cocchini
D.S. Infante
4/9/12
4/9/12
4/9/12
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MATERIA Tecnologie Disegno e Progettazione
ANNO DI CORSO Quinto
Norme tecniche, disposizioni legislative e rappresentazione grafica degli
apparati elettrici ed elettronici prevalentemente di tipo industriale.
Dimostrazione della relazione esistente tra tensione concatenata e quella
stellata nei sistemi trifasi simmetrici.
Significato dei parametri caratteristici di una grandezza sinusoidale;
relazioni esistenti tra valore efficace valore massimo e valore medio,
fattore di forma.
Calcolo del valore istantaneo di una grandezza sinusoidale.
Formule e relazioni delle potenze, sia nei sistemi monofasi sia in quelli
trifase.
Teorema di Boucherot ed esempi applicativi.
Calcolo delle correnti d’impiego su linee trifasi con carichi equilibrati di
varia natura (uso dei rendimenti dei coefficienti di utilizzazione e
contemporaneità).
2
ELETTRONICA DI POTENZA:
diodi di potenza;
transistor di potenza(bjt, mosfet, igbt);
i tiristori (diac, scr, triac);
conversione statica dell’energia:
raddrizzatori non controllati, semicontrollati, controllati;
inverter:
− inverter monofase a mezzo ponte;
− inverter monofase a ponte;
− inverter trifase a mezzo ponte;
− inverter Pwm;
chopper:
− convertitore abbassatore;
− convertitore elevatore;
− convertitore abbassatore/elevatore.
3
DISPOSITIVI COSTITUENTI GLI IMPIANTI ELETTRICI:
Dispositivi di manovra sia nel campo civile sia in quello industriale
(interruttori, commutatori, deviatori,invertitori, sezionatori, relé, contattori,
temporizzatori).
Classificazione dei dispositivi utilizzatori;
funzioni, caratteristiche e criteri di scelta.
Significato e tipi di servizio S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8.
Significato di corrente nominale In .
Dispositivi di collegamento;
linee elettriche in cavo(temperature caratteristiche, parametri
rappresentativi, criteri di scelta e di posa, portata effettiva Iz e corrente
d’impiego Ib).
Mo 111/D rev.2 del 4/9/12
Preparato da
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Discanno
Cocchini
D.S. Infante
4/9/12
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ANNO DI CORSO Quinto
Le sovracorrenti;
il sovraccarico e il corto-circuito(cause ed effetti);
Dispositivi di protezione degli impianti elettrici dalle sovracorrenti;
relé termico, relé magnetico, relé magneto-termico, fusibili, dispositivi
elettronici;
caratteristiche d’ intervento e dell’energia specifica passante.
Criteri di scelta di tali dispositivi in base al tipo di sovracorrente da cui
proteggere le linee elettriche in cavo.
4
Contatti diretti ed indiretti(definizione normativa);
protezione totale e parziale nei confronti dei contatti diretti.
Protezione dai contatti indiretti(messa a terra e interruttore differenziale).
Formule da adottare nei sistemi TT e TN
MACCHINE ELETTRICHE ROTANTI
− *Motori in a.c. trifase.. Struttura, principio di funzionamento e tipi.
− *Caratteristica di coppia motrice di un motore asincrono trifase a
gabbia sia in funzione dello scorrimento sia in funzione della velocità
del rotore.
− *Individuazione dei punti caratteristici di funzionamento e confronto tra
coppia motrice e le possibili coppie resistenti.
− *Individuazione e significato del tratto stabile ed instabile della
caratteristica di coppia.
− *Motori a corrente continua:
1. con eccitazione indipendente e/o in derivazione;
2. con eccitazione serie;
3. con eccitazione composta.
Motori speciali:
− Motori passo-passo;
− Motore brusheless;
− Motore lineare a riduzione.
AVVIAMENTO DEI MOTORI ASINCRONI A VELOCITÀ NON
REGOLATA:
Avviamento leggero, normale, pesante.
Avviamento a inserzione diretta.
Avviamento di un motore asincrono trifase, con rotore
avvolto,mediante reostato in serie all’avvolgimento rotorico.
Avviamenti a tensione ridotta:
Avviamento di un motore asincrono trifase con impedenze
statoriche.
Avviamento stella triangolo di un motore asincrono trifase a gabbia
di scoiattolo.
Avviamento di motori asincroni a doppia gabbia mediante
autotrasformatore (scelta della potenza Sn dell’autotrasformatore e
Mo 111/D rev.2 del 4/9/12
Preparato da
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Discanno
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calcolo della potenza di dimensionamento Sd).
Applicazioni
FRENATURA DEI MOTORI ASICRONI:
− Momento d’inerzia;
− Il PD2 ;
− Tempo di avviamento, di frenatura e coppia di accelerazione.
frenatura meccanica e per motori autofrenanti;
frenatura in controcorrente;
frenatura per iniezione di corrente continua;
frenatura dinamica;
frenatura per commutazione di poli.
5
6
MODULO 5: IL RIFASAMENTO
− Cause di un basso fattore di potenza;
− Conseguenze di un basso fattore di potenza e situazione tariffaria;
− Calcolo della potenza reattiva rifasante;
− Criteri di scelta del collegamento dei condensatori;
− Tipi di rifasamento: singolo o distribuito, per gruppi, centralizzato a
potenza costante, centralizzato a potenza modulabile, misto;
− Criteri di installazione dei condensatori di rifasamento;
− Calcolo del valore delle resistenze di scarica ;
− Criteri di scelta e di dimensionamento dei dispositivi di comando
e protezione:
contattori, interruttori automatici, fusibili di protezione, sezionamento della
linea di alimentazione della batteria di condensatori;
Sovracorrenti nei sistemi di rifasamento centralizzati;
DISEGNO TECNICO COMPUTERIZZATO (CAD)
Comandi fondamentali. Gestione di Layers e Blocchi. Stampa su formato A4.
*Hardware e Software del PLC:
− Alimentazione, cablaggio degli I/O digitale e messa in opera.
−
Linguaggio di programmazione Ladder (KOP).
Programmazione ON Line e OFF Line. Compilazione, caricamento e
monitoraggio con PLC Siemens serie S200. Programmazione strutturata a
blocchi.
7
PROGETTI ED ESERCITAZIONI
1- Impianto di teleavviamento indipendente di due motori asincroni trifase a
gabbia protetti da relé termico e fusibili.
2- Marcia e arresto di due m.a.t.a gabbia con interblocco e lampade di
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MATERIA Tecnologie Disegno e Progettazione
ANNO DI CORSO Quinto
segnalazione.
3- teleavviamento temporizzato di due motori asincroni trifase a gabbia
protetti da relé termico e fusibili.
4- avviamento stella-triangolo di un m.a.t.a gabbia.
5- tele inversione di marcia manuale di un m.a.t.a gabbia applicato ad un
cancello elettrico, con relè termico e lampade di segnalazione;
6- schemi elettrici di un impianto di un capannone industriale, calcolo delle
potenze convenzionali e scelta dei dispositivi di protezione.
Disegno degli schemi di comando e potenza con Autocad. Realizzazione del
quadro di comando. Programmazione del PLC S200 CPU226.
AREA DI PROGETTO
− PROTOTIPO SU PANNELLO MEDIANTE PLC DI UN IMPIANTO DI
AUTOLAVAGGIO
Progettazione, realizzazione e collaudo dell’ impianto.
− PROTOTIPO MEDIANTE PLC DI UN IMPIANTO SEMAFORICO
INTELLIGENTE, cioè non scatta il verde se l’auto oltrepassa il limite
consentito.
Progettazione, realizzazione e collaudo dell’ impianto.
− RISISTEMAZIONE ED AMPLIAMENTO DELLA CASETTA
DOMOTICA GIÀ REALIZZATA NEGLI ANNI PRECEDENTI
TIPOLOGIA VERIFICHE – Scritto-grafiche, Orali, test con domande aperte e Pratiche.
Verifiche formative: colloquio guidato, test strutturato, interrogazioni brevi, esercizi
a casa e in classe.
Verifiche sommative: test a domande aperte in classe, problemi ed esercizi in
classe, relazioni tecniche e disegni, realizzazione di impianti
elettrici in laboratorio, progettazione di impianti elettrici
industriali.
NUMERO VERIFICHE TRIMESTRE
2 S/G, 2 O e 3P
NUMERO VERIFICHE PENTAMESTRE 3 SG, 3 O e 4P
Cirié, 15 ottobre 2013
Firma Docenti
Orazio Michele Buongiorno
Luigi Lautieri
Mo 111/D rev.2 del 4/9/12
Preparato da
Visto da
Approvato da
Discanno
Cocchini
D.S. Infante
4/9/12
4/9/12
4/9/12