Insegnamento ELETTROTECNICA
| Nome del corso di laurea | Ingegneria industriale |
|---|---|
| Codice insegnamento | 70687012 |
| Curriculum | Comune a tutti i curricula |
| CFU | 12 |
| Regolamento | Coorte 2023 |
| Erogato | Erogato nel 2024/25 |
| Erogato altro regolamento | |
| Anno | 2 |
| Periodo | Secondo Semestre |
| Tipo insegnamento | Obbligatorio (Required) |
| Tipo attività | Attività formativa integrata |
| Suddivisione |
ELETTROTECNICA
| Codice | 70367106 |
|---|---|
| CFU | 6 |
| Docente responsabile | Antonio Faba |
| Docenti |
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| Ore |
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| Attività | Caratterizzante |
| Ambito | Ingegneria elettrica |
| Settore | ING-IND/31 |
| Tipo insegnamento | Obbligatorio (Required) |
| Lingua insegnamento | ITALIANO |
| Contenuti | Reti elettriche. |
| Testi di riferimento | Appunti a cura del docente |
| Obiettivi formativi | Saper analizzare una rete elettrica in transiente e in regime sinusoidale. |
| Prerequisiti | Algebra dei complessi. Equazioni differenziali lineari. Elettromagnetismo. |
| Metodi didattici | Didattica frontale ed esercitazioni. |
| Altre informazioni | Consultare il docente |
| Modalità di verifica dell'apprendimento | Verifica orale. |
| Programma esteso | Reti a parametri concentrati. Bipoli passivi lineari e tempo invarianti. Bipoli attivi. Doppi bipoli. Analisi nel dominio del tempo di circuiti tipici. Grandezze periodiche. Grandezze alternative. Analisi di grandezze periodiche mediante la serie di Fourier. Grandezze sinusoidali. Rappresentazione vettoriale e simbolica delle grandezze sinusoidali. Rappresentazione simbolica di operazioni con grandezze sinusoidali isofrequenziali. Rappresentazione simbolica di bipoli. Rappresentazione simbolica delle leggi di Kirchhoff. Bipoli passivi equivalenti. Doppi bipoli passivi equivalenti. Reti a n-porte. Bipoli attivi equivalenti. Analisi di una rete con il metodo delle correnti di ramo. Analisi di una rete con il metodo delle correnti di maglia. Analisi di una rete con il metodo delle tensioni nodali. Sovrapposizione degli effetti. Metodi di sintesi delle reti. Rifasamento di un bipolo induttivo. Problemi inversi. Potenza elettrica in reti di bipoli lineari. Alcune considerazioni sulla potenza elettrica. Il rifasamento dal punto di vista energetico. Teorema di Boucherot. Analisi di una rete a scala. Tensioni trifasi. Correnti trifasi. Collegamenti nei sistemi trifasi. Linee trifasi. La potenza nei sistemi trifasi simmetrici ed equilibrati. Analisi dei sistemi trifasi simmetrici ed equilibrati. Analisi dei sistemi trifasi dissimmetrici e squilibrati. Potenza assorbita da un carico trifase al variare della tensione applicata. Potenza assorbita e dati di targa di un carico trifase al variare della frequenza di alimentazione. Rifasamento di carichi trifasi. Il campo magnetico rotante. |
MACCHINE E AZIONAMENTI ELETTRICI
| Codice | 70697806 |
|---|---|
| CFU | 6 |
| Docente responsabile | Antonio Faba |
| Docenti |
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| Ore |
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| Attività | Caratterizzante |
| Ambito | Ingegneria elettrica |
| Settore | ING-IND/31 |
| Tipo insegnamento | Obbligatorio (Required) |
| Lingua insegnamento | ITALIANO |
| Contenuti | Macchine elettriche: trasformtori, macchine sincrone, macchine asincronte, macchine a corrente continua. Convertitori statici di energia: reddrizzatori, inverter and chopper. |
| Testi di riferimento | Ermanno Cardelli, "Elementi di elettrotecnica, macchine elettriche", Edizioni Agraf 2002 |
| Obiettivi formativi | L'obiettivo del corso è quello di far acquisire allo studente conoscenze, competenze ed abilità sulle macchine e sugli azionamneti elettrici. Lo studente acquisirà in particolare le seguenti conoscenze - principio di funzionamento di trasformatori, motori elettrici, generatori elettrici e converitori statici di energia. - caratteristiche costruttive delle macchine e degli azionamenti elettrici - elementi che caratterizzano l'efficienza energetica delle macchine e degli azionamenti elettrici Lo studente acquisirà inoltre le seguenti competenze ed abilità - Determinazione dei circuiti equivalenti delle macchine elettriche a partire dalle prove convenzionali - Determinazione dei parametri di funzionamento a regime delle macchine elettriche secondo diverse condizioni di carico - Calcolo dei rendimenti energetici delle macchine elettriche secondo diverse condizioni di carico - Individuazione di componenti e circuiti per l'ottenimento di determinate condizioni di conversione statica dell'energia |
| Prerequisiti | Sostenere con esito positivo l'esame di fisica II. |
| Metodi didattici | Il corso è organizzato nel seguente modo Si effettueranno 4 cicli di lezioni uno per ogni tipologia di macchina elettrica trattata nel corso: trasformatori, macchine sincrone, macchine asincrone e macchine a corretne continua. Al termine di ogni ciclo si effettueranno delle esercitazioni numeriche in classe, sulla risoluzione delle reti equivalenti delle macchine, finalizzate al calcolo di parametri di funzionamento e di efficienza energetica. In fine verrà svolto un ultimo ciclo di lezioni frontali sugli azionamenti elettrici per la conversione statica dell'energia elettrica. |
| Modalità di verifica dell'apprendimento | La verifica consiste in una prova scritta e in una prova orale. La prova scritta consiste in uno o più esercizi volti alla verifica della capacità di applicazione pratica delle nozioni teoriche acquisite nelle parti I e II. La prova orale consiste in quesiti relativi ad aspetti teorici inerenti alle tematiche affrontate nei singoli moduli e volti ad accertare la loro conoscenza e comprensione da parte dello studente, nonché la capacità di esporne il contenuto. Le prove si svolgono secondo le seguenti regole: -Durata prova scritta (I e II parte): 2 ore e 30 minuti. -Prova orale (I e II parte) tipicamente 7 giorni dopo la prova scritta. La data esatta viene comunicata il giorno della prova scritta. Il risultato dello scritto viene comunicato in sede di esame orale. -In caso di esito negativo dell’esame, lo studente ha facoltà di conservare il risultato della prova scritta nell’ambito della sessione in corso. In caso si ripresenti per un nuovo scritto viene annullato il precedente. Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa |
| Programma esteso | Unità didattica: Macchine elettriche (45 ore) Introduzione al corso, richiami di teoria dei campi elettromagnetici e richiami di teoria delle reti elettriche. Sistemi elettrici trifase. Il trasformatore ideale. Il trasformatore reale. Reti equivalenti del trasformatore. Caduta di tensione da vuoto a carico. Trasformatori in parallelo. Trasformatori trifasi. Trasformatori di misura. Autotrasformatori. Prove convenzionali. Rendimento. Valori nominali e di targa. Nozioni costruttive sui trasformatori. Classificazione dei trasformatori. Esercitazione numerica sui trasformatori. Macchina sincrona. Funzionamento a vuoto. Caratteristica a vuoto. Funzionamento a carico. Azioni magnetomotrici. Funzionamento in corto circuito. Comportamento dell'alternatore libero. Comportamento di un alternatore in parallelo su una rete a tensione e frequenza prevalenti. Diagrammi polari e curve a V. Equilibrio energetico e rendimento. Specifiche di una macchina sincrona. Particolari costruttivi. Esercitazione numerica sulle macchine sincrone. Macchina asincrona. Funzionamento a vuoto. Funzionamento con rotore bloccato in corto circuito. Azioni magnetomotrici nella macchina in corto circuito con rotore bloccato. Funzionamento con il rotore in movimento. Reti equivalenti delle macchine asincrone trifasi. Bilancio energetico e caratteristica meccanica delle macchine asincrone. Avviamento del motore a rotore avvolto e a gabbia. Regolazione della velocità dei motori asincroni. Motori asincroni monofasi. Prove sperimentali sulla macchina asincrona. Determinazione sperimentale della rete equivalente. Rendimento della macchina asincrona. Particolari costruttivi. Esercitazione numerica sulle macchine asincrone. Macchine in corrente continua. Generalità e particolari costruttivi. Funzionamento a vuoto. Eccitazione delle macchine a corrente continua. Funzionamento a carico. Equazioni generali della macchina con eccitazione separata ed eccitazione in derivazione. Caratteristiche esterne, elettromeccaniche e meccaniche della macchina con eccitazione separata ed eccitazione in derivazione. Equazioni generali e curve caratteristiche della macchina eccitata in serie. Rendimento delle macchine a corrente continua. Specifiche delle macchine a corrente continua. Esercitazione numerica sulle macchine a corrente continua. Unità didattica: Conversione statica dell'energia (9 ore) Diodi a giunzione. Il transistore a giunzione. Il tiristore. Convertitori AC/DC: raddrizzatori a semionda, raddrizzatori a doppia semionda, raddrizzatori trifasi, raddrizzatori controllati. Convertitori DC/AC: Inverter, tecnica PWM. Gruppi statici di continuità. Convertitori AC/AC: regolazione di carichi in AC, tecnica del taglio di fase. Convertitori DC/DC: Chopper, tecniche di recupero di energia. |