INGEGNERIA CHIMICA - ordinamento “3+2”

ELETTROTECNICA (3+2) – Diario delle lezioni 2003
INGEGNERIA CHIMICA - ordinamento “3+2”
- A. A. 2002 – 2003
DIARIO DEL CORSO DI ELETTROTECNICA
del prof. ing. Giulio Fabricatore
N
1
DATA
LUN
10-3-03
Richiami di elettromagnetismo: campo elettrico stazionario e sue proprietà fondamentali
Tensione elettrica e d.d.p.; voltmetro ideale; convenzioni grafiche
Campo densità di corrente e sue proprietà: corrente stazionaria.
Legge di Ohm e legge di Joule ai valori specifici
Resistività e conducibilità: unità di misura
Corrente stazionaria: campo elettromotore
Generatore di f.e.m.
Resistenza elettrica
Modello filiforme; amperometro ideale
ARGOMENTI delle LEZIONI
ORE
2
2
MERC
12-3-03
Resistività e temperatura; coefficiente di temperatura
Valori tipici di resistività e coefficiente termico per materiali caratteristici
Parametri concentrati: dimensioni “elettriche” e frequenza limite
Bipoli: definizioni, tipi e caratteristiche. Convenzioni sui bipoli
Bipoli fondamentali: i generatori (di tensione e di corrente), resistore, cortocircuito ideale,
circuito aperto ideale
Circuiti e reti; lati e nodi, anelli e maglie
Analisi delle reti:
considerazioni topologiche: albero e coalbero, anelli e maglie; sistema completo di maglie
indipendenti
3
LUN
17-3-03
Bipoli equivalenti
Leggi di Kirchhoff.
Esempio di applicazione delle Leggi di K. a un frammento di rete
Primi esempi numerici di applicazione delle leggi di Kirchhoff
Resistori in serie o in parallelo
Partitore di tensione
2
4
MERC
19-3-03
Potenziometro e reostato
Partitore di corrente.
Stella e triangolo di resistori: formule di trasformazione
Generatori reali: pile e accumulatori, capacità delle pile, rendimento di carica, rendimento
in energia
Resistenza interna; generatore reale di tensione e caratteristica grafica
Massimo rendimento e massima potenza trasferita al carico (carico adattato)
Equivalenza fra generatori reali di tensione generatori reali di corrente
Corollari delle leggi di Kirchhoff
Teorema di Tellegen: conservazione delle potenze virtuali
2
5
LUN
24-3-03
Altri esempi numerici di risoluzione di reti
Linearità delle reti e sovrapposizione degli effetti
Teorema di Thévenin: enunciato e considerazioni applicative
Regime sinusoidale: grandezze caratteristiche, legge di Ohm ai valori istantanei
Introduzione ai numeri complessi
2
6
MERC
26-3-03
Elementi di algebra complessa
Metodo fasoriale
Esempi di trasformazione fasoriale
Diagrammi fasoriali
Legge di Ohm in forma fasoriale
Reattanza, Suscettanza, Impedenza e Ammettenza
Considerazioni sull'impedenza; l'angolo di sfasamento tensione-corrente
2
7
LUN
31-3-03
Calcolo di impedenze equivalenti
Potenze in regime sinusoidale; potenze assorbite da R, L e C
Strumenti in c. a.: voltmetro, amperometro e wattmetro.
2
2
ELETTROTECNICA (3+2) – Diario delle lezioni 2003
Cenni ai componenti "reali": parametri "parassiti"
Generatori reali di tensione: adattamento di impedenza
Esempi numerici di risoluzione di reti in regime sinusoidale
8
MERC
2-4-03
Rifasamento: natura del problema
Reti con generatori a frequenza diversa
Elementi di analisi in frequenza: Risonanza serie:
Z(ω), I(ω), ϕ(ω)
Fattore di merito
Aspetti positivi e rischi della risonanza
Risonanza parallelo
Esempi numerici di risoluzione di reti in regime sinusoidale
2
9
LUN
7-4-03
Esempi numerici di risoluzione di reti in regime sinusoidale
RETI TRIFASI
Definizioni preliminari
Tensioni stellate e concatenate - Correnti di linea
Unicità del centro stella
2
10
MERC
9-4-03
Reti a triangolo: correnti di lato; triangolo delle correnti
Funzione del Neutro nella distribuzione in bassa tensione
Potenze trifasi; cosϕ
Vantaggi delle linee trifasi
Misura della potenza attiva trifase; metodo Aron
Esempi numerici di risoluzione di reti trifasi simmetriche ed equilibrate
2
11
LUN
14-4-03
Generalità sulle reti simmetriche e squilibrate: ruolo del neutro
Esempio numerico
Formula di Millmann
Vettore spostamento centro stella; esempio numerico
2
12
LUN
28-4-03
Modello della magnetostatica
Alcuni campi significativi
Filo indefinito
Conduttore massiccio
Lamina di corrente
Tensione magnetica
Flusso autoconcatenato e coefficiente di autoinduzione
Circuiti mutuamente accoppiati: coefficiente di mutua induzione e convenzioni grafiche
Legge dell'induzione
F.e.m. dovuta a movimento: il generatore
Forza di Lorentz
Forza elementare su filo percorso di corrente
2
13
MERC
30-04-03
Effetti ponderomotori e sforzi elettrodinamici
Strizione magnetica (pinch effect)
Sforzi elettrodinamici
Coppia su una spira rotante
Ferromagnetismo: curva di magnetizzazione
Isteresi e perdite per isteresi
Riluttanza magnetica
Reti magnetiche
Leggi di Hopkinson
Elettromagnete: problema diretto e inverso
Cenni alle perdite per correnti parassite
2
14
LUN
05-05-03
Cenni all'effetto pelle
Riluttanza complessa
Flussi medi di auto e mutua induzione
Accoppiamento perfetto; coefficiente di accoppiamento
Reti equivalenti per circuiti perfettamente accoppiati
Corrente magnetizzante
Il trasformatore ideale e sue proprietà
Reti equivalenti per circuiti non perfettamente accoppiati
2
ELETTROTECNICA (3+2) – Diario delle lezioni 2003
15
MERC
07-05-03
Circuiti accoppiati su ferro: ipotesi semplificative
Rimozione delle ipotesi semplificative e rete equivalente del trasformatore reale: parametri
longitudinali e trasversali
Caratteristiche costruttive del trasformatore
Tensione, corrente e potenza nominali del trasformatore
Corrente a vuoto distorta
2
16
LUN
19-05-03
Reti equivalenti semplificate
Rendimento convenzionale e giornaliero
Misura del rendimento: cenni alle prove sui trasformatori
Cenni ai trasformatori trifasi; gruppo
Cenni al parallelo dei trasformatori
Trasformatore separatore
2
17
MERC
21-05-03
Cenni all’autotrasformatore: principio di funzionamento, convenienza economica e precauzioni d’uso
2
MOTORE ASINCRONO:
Principio di funzionamento
Scorrimento
Curve di campo di un avvolgimento monofase
Campo pulsante e sua scomposizione
Velocità di sincronismo e numero di coppie polari
Campo rotante netto di un avvolgimento bifase e di uno trifase
Caratteristiche costruttive: statore, rotore, cave, raffreddamento.
18
LUN
26-05-03
Tensione, corrente e frequenza rotoriche
Rete equivalente "complessiva"
Cenni al bilancio delle potenze
Coppia e caratteristica meccanica; analisi della “caratteristica”
Avviamento del motore asincrono:
Ad anelli
A gabbia semplice
A doppia gabbia
2
19
MERC
28-05-03
Motore asincrono a cave profonde
Cenni a regolazione della velocità e frenatura
Cenni al motore asincrono monofase: caratteristica meccanica; avviamento a sdoppiamento
di fase e a poli tagliati
2
MACCHINA A CC:
principio di funzionamento,
collettore
f.e.m. istantanea
ondulazione residua e numero di lamelle
F.e.m. media della dinamo
Posizione delle spazzole e valore della f.e.m. media
20
MERC
4-6-03
Caratteristiche costruttive:
Statore
Rotore
Collettore
Spazzole
Dinamo a vuoto: l'anello di Pacinotti
F.e.m. alle spazzole e curva di campo
Asse neutro
Indotto a tamburo
Macchine multipolari: caratteristiche e vantaggi
Dinamo sotto carico: reazione d'armatura, conseguenze e rimedi
Cenni alla commutazione: effetti, rischi e rimedi
2
ELETTROTECNICA (3+2) – Diario delle lezioni 2003
21
LUN
9-6-03
Coppia “elettromagnetica” (resistente o motrice)
Cenni all’autoeccitazione della macchina a c.c.
Motore a c.c.: principio di funzionamento; senso di rotazione e tipo di eccitazione
Reazione di armatura e commutazione
F.c.e.m. e reostato di avviamento
“Caratteristiche” dei motori a c.c.
Cenni all’avviamento e alla regolazione di velocità
2
MISURE ELETTRICHE: generalità e classificazioni
Errori e loro cause più comuni
Autoconsumo
Qualità degli strumenti; classi di precisione
22
MERC
11-6-03
Principio di funzionamento degli strumenti:
- magnetoelettrici
- a ferro mobile
- elettrodinamici
IMPIANTI ELETTRICI: centrali di produzione, tipologie e problemi connessi; cenni alle
fonti alternative
Linee di trasmissione: materiali, disposizioni, supporti; effetto “corona”
Isolatori
Schemi unifilari
Sovratensioni e sovracorrenti: tipi e cause
Scaricatori
Interruttori, contattori e sezionatori
Relè amperometrici, voltmetrici, termici, magnetotermici: descrizione e curve di intervento
Relè differenziale: principio di funzionamento, tipi, sensibilità e modalità di impiego
Fusibili
2
23
LUN
16-6-03
Reti di distribuzione in b. t.: strutture aperte o chiuse
Gestione del neutro in b. t.: reti TT, TN-S, TN-C, IT
Cabine di distribuzione: tipologie e raggio di azione
Cavi e conduttori, isolanti, codice dei colori, modalità di posa e portata
Cenni al calcolo di progetto e di verifica delle reti di distribuzione in b.t.: reti aperte e reti
chiuse
SICUREZZA ELETTRICA: prime nozioni
Effetti della corrente sul corpo umano
Tipi di contatto (diretto, indiretto)
Tipi di isolamento
2
ORE TOTALI
46