ELETTROTECNICA ED AZIONAMENTI ELETTRICI Docente: prof. Romano Del Zoppo FINALITA' DEL CORSO Relativamente al c.d.l. in Ing. MECCANICA, il corso di ‘’ELETTROTECNICA ed AZIONAMENTI ELETTRICI’’ è l'unico corso riguardante materie elettriche per cui è opportuno che in esso vengano trattati più argomenti (teoria delle reti elettriche, macchine ed azionamenti elettrici, problematiche di sicurezza elettrica) in modo da fornire agli allievi, oltre ad una sufficiente preparazione di base, anche il necessario supporto per seguire le materie professionalizzanti del settore meccanico. OBIETTIVI DEL CORSO Le competenze e le capacità che gli allievi possono acquisire alla fine del corso consistono principalmente nell’essere in grado di: ♦ risolvere circuiti elettrici a regime sia in corrente continua che in corrente alternata; ♦ effettuare la misura delle grandezze elettriche fondamentali; ♦ scegliere una macchina elettrica o più in generale un azionamento elettricorispondente a specifiche note; ♦ valutare se in un impianto elettrico sono state rispettate almeno le fondamentali misure di sicurezza. METODOLOGIA' Le lezioni vengono svolte nel modo tradizionale; le esercitazioni, che riguardano quasi tutti gli argomenti trattati nelle lezioni, sono di tipo numerico guidate. La possibilità di effettuare esercitazioni di tipo sperimentale dipende dal numero di iscritti al corso e dalla disponibilità di laboratori adeguati. PRE-REQUISITI Per una proficua frequenza del corso è sufficiente che gli allievi : § possiedano conoscenze matematiche di base ( dai corsi di Matematica); § conoscano le leggi fondamentali dell'elettromagnetismo e sappiano risolvere i circuiti magnetici (dai corsi di Fisica). COMPETENZE MINIME RICHIESTE PER IL SUPERAMENTO DELL'ESAME Per superare l'esame l'allievo deve essere in grado di • risolvere un esercizio del tipo proposto e risolto durante le esercitazioni; • rispondere in maniera sufficiente ad almeno una su due domande riguardanti gli argomenti trattati nelle lezioni. MODALITA' DI VERIFICA L'esame di ‘’Elettrotecnica ed Azionamenti Elettrici’’ consiste in una prova orale riguardante la soluzione di un problema ed in due domande di tipo aperto. Il voto finale viene stabilito in base alla capacità e chiarezza di esposizione ed al grado di conoscenza degli argomenti richiesti. CONTENUTI ED ARTICOLAZIONE TEMPORALE RETI ELETTRICHE LINEARI (26h; L 15h, E 11h; ) Reti elettriche in regime stazionario: bipoli e reti di bipoli - Legge di Ohm - Principi di Kirchhoff - Resistenza equivalente – Partitori – Sovrapposizione degli effetti – Generatore equivalente di tensione - Formula di Milmann – Potenza – Misure di tensione, corrente, potenza Reti elettriche in regime sinusoidale: Fasori- Il metodo simbolico - Relazioni costitutive di bipoli e leggi di Kirchhoff in forma simbolica -Rete simbolica - Metodi di analisi delle reti simboliche: metodo delle correnti di ramo; principio di sovrapposizione degli effetti; metodo del generatore equivalente di tensione; formula di Milmann - Potenza nei bipoli in regime sinusoidale - Conservazione delle potenze complesse - Misura di tensione, corrente e potenza - Reti trifasi simmetriche ed equilibrate - Potenze nei sistemi trifasi - Misura della potenza nei sistemi trifasi - Rifasamento Reti elettriche in regime periodico – Filtri passivi CONVERTITORI - AMPLIFICATORI (10h; L 10h) Diodi, Tiristori, Transistori Conversione a.c./d.c.: Raddrizzatori a diodi; Raddrizzatori controllati - Criteri di scelta di un raddrizzatore Conversione d.c./a.c.: Invertitori – Invertitori con controllo PWM - Criteri di scelta di un invertitore Conversione d.c./d.c.: chopper - Criteri di scelta di un chopper Conversione a.c./a.c.: cicloconvertitori; cicloinvertitori; regolatori di c.a. - criteri di scelta dei convertitori a.c/a.c. Gruppi di continuità Amplificatori operazionali MACCHINE ED AZIONAMENTI ELETTRICI (38h; L 26h, E 12h) Generalità e classificazione; i circuiti magnetici nelle macchine elettriche; perdite, riscaldamento e potenza nominale di una m. e. Trasformatore: principio di funzionamento e circuito elettrico equivalente di un trasformatore monofase; prova a vuoto e prova di corto circuito; variazione di tensione da vuoto a carico; rendimento; trasformatori in parallelo; trasformatori di misura - trasformatori trifasi - Dati di targa e criteri di scelta di un trasformatore Macchine elettriche rotanti: generalità; campo magnetico rotante Motore asincrono: principio di funzionamento e circuito elettrico equivalente; prova a vuoto e prova di corto circuito; caratteristica meccanica; avviamento; rendimento; - motore asincrono monofase - Dati di targa e criteri di scelta di un motore asincrono – Macchina sincrona: principio di funzionamento e circuito elettrico equivalente; funzionamento libero e vincolato – Dati di targa - Criteri di scelta di un generatore sincrono (gruppo elettrogeno) – Criteri di scelta di un motore sincrono – Macchina a corrente continua: generalità costruttive, principio di funzionamento e circuito elettrico equivalente; caratteristiche elettromeccaniche e meccaniche dei motori a c.c. – Dati di targa - Criteri di scelta dei motori a c.c. – Motori speciali: motore a collettore a magneti permanenti; motore monofase a collettore (motore universale); motore brushless; motore passo-passo – Azionamenti elettrici: struttura generale di un azionamento; – azionamenti a c.c. azionamenti a c.a. con motori asincroni – azionamenti a c.a. con motori sincroni – azionamenti con motori brushless; azionamenti con motori passo-passo PRINCIPI DI SICUREZZA ELETTRICA (12h; L 10h, E 2h) Apparecchi di manovra e di protezione: sezionatori; interruttori automatici; fusibili; interruttori differenziali (salvavita); Rischio connesso all’utilizzo della corrente elettrica – Protezione contro i contatti diretti –Protezione contro i contatti indiretti TESTI DI RIFERIMENTO Materiale didattico fornito dal Docente.