Insegnamento ELETTROTECNICA
- Corso
- Ingegneria industriale
- Codice insegnamento
- 70687012
- Curriculum
- Comune a tutti i curricula
- Docente
- Pietro Burrascano
- CFU
- 12
- Regolamento
- Coorte 2021
- Erogato
- 2022/23
- Tipo insegnamento
- Obbligatorio (Required)
- Tipo attività
- Attività formativa integrata
ELETTROTECNICA
| Codice | 70367106 |
|---|---|
| CFU | 6 |
| Docente | Pietro Burrascano |
| Docenti |
|
| Ore |
|
| Attività | Caratterizzante |
| Ambito | Ingegneria elettrica |
| Settore | ING-IND/31 |
| Tipo insegnamento | Obbligatorio (Required) |
| Lingua insegnamento | ITALIANO |
| Contenuti | Teoria dei circuiti a costanti concentrate, componenti e grandezze elettriche, analisi dei circuiti analogici, calcolo della risposta di un sistema lineare ad eccitazioni costanti nel tempo e sinusoidali; studio delle rappresentazioni esterne (Teoremi di Thevenin e Norton). Potenza a regime permanente sinusoidale. |
| Testi di riferimento | Materiale didattico a cura del docente. Testo opzionale G. Martinelli e M. Salerno, Fondamenti di Elettrotecnica - Circuiti a costanti concentrate lineari e permanenti (Vol. I), Ed. Siderea. Buck, Daniel, Singer, Computer Explorations in Signal and Systems Using MATLAB, Prentice-Hall |
| Obiettivi formativi | Il modulo “Elettrotecnica” del corso di “Elettrotecnica” fornisce gli elementi base per la analisi dei circuiti lineari necessari alla alimentazione ed al controllo di processi e prodotti industriali. Le principali conoscenze acquisite saranno: -avere compreso i fondamenti della teoria dei circuiti analogici lineari e stazionari. -avere compreso le regole di base per l'analisi di tali circuiti nel tempo ed in regime permanente sinusoidale, ed i relativi aspetti energetici. |
| Prerequisiti | Analisi Matematica I, Fisica I, primi elementi di Analisi Matematica II, primi elementi di Fisica II |
| Metodi didattici | Didattica frontale, esercitazioni in aula e laboratorio. (superata la crisi pandemica) |
| Altre informazioni | Frequentare le lezioni è vivamente consigliato |
| 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 | Circuiti a costanti concentrate. Grandezze elettriche. Potenza. Componenti ideali bipolari e relazioni costitutive, versi coordinati. Trasformatore ideale. Leggi di Kirchhoff. Proprietà fondamentali dei circuiti. Segnali tipici. Introduzione all'analisi dei circuiti analogici: Elementi di topologia. Circuiti resistivi in continua: metodi di analisi su base maglie e nodi. Analisi nel dominio del tempo di circuiti con memoria. Risposta di un sistema lineare ad eccitazioni sinusoidali. Risposta libera e forzata. Risposta transitoria e risposta permanente. Circuiti in regime sinusoidale. Sinusoidi e fasori. Leggi di Kirchhoff e fasori. Relazioni costitutive degli elementi nel dominio dei fasori. Impedenza e ammettenza. Analisi di circuiti con il metodo simbolico dei fasori. Potenza in regime permanente sinusoidale. Potenza istantanea, attiva, reattiva, complessa. Valore efficace. Conservazione della potenza complessa. Teorema del massimo trasferimento di potenza attiva. Rifasamento. Sistemi trifase. Teoremi di Thevenin e Norton. Esercitazioni di laboratorio: Introduzione all'uso di strumentazione da banco (alimentatori, multimetri, generatori di segnale, oscilloscopi). Realizzazione circuiti analogici: montaggio su breadboard. |
MACCHINE E AZIONAMENTI ELETTRICI
| Codice | 70697806 |
|---|---|
| CFU | 6 |
| Docente | 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. |