Elettrotecnica 4^B

Elettrotecnica 4^B
PROF. F.PERRONE
Ore 5
Testi adottati:
Elettrotecnica generale , autore Gaetano Conte , Casa editrice Hoepli
Macchine elettriche , laboratorio di macchine elettriche, autore Gaetano Conte, casa editrice Hoepli.
Finalità
L’insegnamento di elettrotecnica, formativo e propedeutico , deve fornire agli allievi essenziali strumenti di
interpretazione e valutazione dei fenomeni elettrici, elettromagnetici ed elettromeccanici e buona capacità di
analisi dei circuiti, apparecchi e macchine.
A tal fine esso integra l’analisi funzionale nella rilevazione di laboratorio, riassumendo in un unico processo
formativo l’elettrotecnica e le relative misure.
Per l’indirizzo elettrotecnica ed automazione si evidenzia la necessità che gli allievi acquisiscano sicura
cognizione degli ordini di grandezza e capacità valutative per la scelta di macchine ed apparecchiature in
relazione ai tipi di servizio, ai settori d’impiego e alle condizioni d’installazione.
Obiettivi di apprendimento.
Al termine del corso l’allievo dovrà essere avere acquisito la capacità di:
1) analizzare e dimensionare reti elettriche lineari e non lineari;
2) conoscere i principi di funzionamento e le caratteristiche delle principali macchine elettriche in relazione al
loro impiego;
3) analizzare le caratteristiche funzionali degli elementi, dei sistemi di generazione, conversione, trasporto e
utilizzazione dell’energia elettrica;
4) conoscere e saper utilizzare strumenti e metodi di misura delle grandezze elettriche;
5) collaudare sistemi elettrici ed in particolare macchine ed impianti elettrici;
6) conoscere e sapere applicare le norme di protezione e di prevenzione degli infortuni di natura elettrica;
7) adoperare i manuali tecnici e interpretare la documentazione tecnica del settore.
Modulo 1- reti in c.a. trifasi.
Prerequisiti: Relazioni trigonometriche fondamentali.
Contenuti.
1) sistemi trifasi.
Generatori trifasi a stella e triangolo, linee a tre o a quattro fili, carichi trifasi a stella e triangolo, tensioni
stellate e concatenate, simmetria delle tensioni, correnti di fase e di linea , equilibrio dei carichi, potenze attiva
, reattiva e apparente , perdite e variazioni di tensione in una linea trifase, rifasamento di carichi.
2) Misure elettriche e laboratorio: misure in corrente alternata monofase e trifase.
Misura della potenza in corrente alternata monofase, misura di impedenza con il metodo industriale, misura
delle potenze nei sistemi trifasi a tre fili e a quattro fili.
Obiettivi minimi: risolvere reti trifasi, saper misurare le potenze.
Esercitazioni: risoluzioni di reti trifasi. Esercitazioni in laboratorio: misura di potenza in un sistema trifase
simmetrico ed equilibrato, misura di potenza in un sistema trifase simmetrico e squilibrato con il metodo Righi.
Valutazione: prove scritte (1) e orali (1)
Modulo 2 –Aspetti generali delle macchine elettriche.
Prerequisiti: Richiami di elettrotecnica generale, grandezze fisiche e termiche.
1) definizioni e classificazioni.
Definizione di macchina elettrica, classificazione delle macchine elettriche, circuiti elettrici e magnetici,
perdite negli elementi conduttori, perdite nei nuclei magnetici, perdite meccaniche, rendimento effettivo e
convenzionale, curve ideali di riscaldamento e di raffreddamento, diagramma di carico e potenza nominale, tipi
di servizio delle macchine elettriche, classificazione dei materiali, materiali conduttori e isolanti, nuclei
magnetici.
Obiettivi minimi: conoscere le principali definizioni e classificazioni relative alle macchine elettriche,
conoscere le principali caratteristiche dei materiali usati nella costruzione delle macchine elettriche, conoscere
il comportamento termico di una macchina elettrica
Esercitazioni: esercizi specifici sul calcolo delle perdite nelle macchine elettriche.
Modulo 3- Trasformatori.
Prerequisiti: derivata di una grandezza variabile sinusoidalmente, tensione indotta da un flusso sinusoidale,
circuiti magneticamente accoppiati.
Contenuti:
1) Aspetti costruttivi.
Struttura generale dei trasformatori, nucleo magnetico, avvolgimenti, sistemi di raffreddamento.
2) Trasformatore monofase.
Trasformatore monofase ideale, rapporto di trasformazione a vuoto, trasformatore reale e suo circuito
equivalente, circuito equivalente semplificato ridotto a primario o al secondario, prove a vuoto e di corto,
variazione di tensione da vuoto a carico, caratteristica esterna, perdite e rendimento, autotrasformatore.
3) trasformatore trifase.
Tipi di collegamento, circuiti equivalenti, potenze, perdite e rendimento, variazione di tensione da vuoto a
carico, dati di targa del trasformatore trifase, autotrasformatore trifase, deformazione delle forme d’onda per
saturazione magnetica, influenza della terza armonica nei trasformatori trifasi, criteri di scelta del tipo di
collegamento dei trasformatori trifasi, funzionamento dei trasformatori trifasi, trasformatori di misura.
4) Trasformatori: misure elettriche e laboratorio.
Misura della resistenza degli avvolgimenti, misura del rapporto di trasformazione a vuoto, prova a vuoto e di
corto circuito, separazione delle perdite nel rame e riporto alla temperatura convenzionale.
Obiettivi minimi: conoscere le principali particolarità costruttive dei trasformatori, conoscere il principio di
funzionamento e gli schemi equivalenti dei trasformatori, saper tracciare i diagrammi vettoriali della macchina,
associandoli alle varie condizioni di carico, saper effettuare le principali prove di misura per il rilievo delle
caratteristiche della macchina elettrica.
Esercitazioni: esercizi di riepilogo, esercitazioni in laboratorio. Esercitazioni in laboratorio: misura della
resistenza degli avvolgimenti di un trasformatore trifase, misura del rapporto di trasformazione a vuoto di un
trasformatore trifase, prova a vuoto e di corto circuito di un trasformatore trifase, determinazione del
rendimento convenzionale e della variazione di tensione per un trasformatore trifase.
Classe 4
Constatato che l’insegnate della terza dell’anno scorso non aveva finito di svolgere per intero le correnti
alternate monofasi, si è dovuto posticipare a quest’anno quasi tutto questo modulo, per cui i tempi saranno
spostati di due mesi, rispetto le previsioni.
Modulo anno precedente: settembre-dicembre;
Modulo 1: gennaio- febbraio;
Modulo 2: primi quindici giorni di marzo;
Modulo 3 : marzo-giugno.
Criteri di valutazione.
Per l’attribuzione del voto vengono stabiliti i seguenti livelli:
Livello A: avere una visione sintetica ed approfondita degli argomenti svolti. Saper risolvere i
problemi con apporto critico personale. L’esposizione orale e scritta deve essere scorrevole e
corretta. Voto 8/10.
Livello B:. Saper esporre in modo chiaro e conciso i concetti studiati e saperli applicare per
risolvere i quesiti proposti con qualche spunto personale. Voto 7/8.
Livello C(minimo per la sufficienza): dimostrare di aver acquisito le conoscenze essenziali per
poter operare . L’esposizione orale e scritta deve essere corretta. Voto 6/7.
Livello D: Esposizione imprecisa. Conoscenza superficiale degli argomenti svolti, con lievi lacune
di tipo fisico, difficoltà iniziale nell’affrontare i problemi proposti. Voto 4/5 .
Livello E: Gravi lacune nella preparazione di base. Incapacità di orientarsi e di saper affrontare,
anche se aiutato, dei semplici quesiti. Esposizione limitata ed imprecisa. Voto 3 al 4