Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Meccanica
 Corsi di insegnamento: Macchine elettriche e azionamenti elettrici + Elettronica industriale Logout
 

Macchine elettriche e azionamenti elettrici + Elettronica industriale

 

Anno accademico 2017/2018

Docente Prof. Giovanni Franceschini (Titolare del corso)
Prof. Roberto Menozzi (Titolare del corso)
Anno 1° anno
Tipologia Affine o integrativo
Crediti/Valenza 6+6
SSD ING-IND/32 - convertitori, macchine e azionamenti elettrici
ING-INF/01 - elettronica
Erogazione Tradizionale
Lingua Italiano
Frequenza Obbligatoria
Valutazione Orale
 

Obiettivi formativi del corso

Modulo 1.

L'insegnamento di Macchine elettriche e azionamenti elettrici ha l'obiettivo di fornire le conoscenze di base relative al funzionamento e all’impiego delle principali macchine elettriche e degli azionamenti elettrici in campo industriale.

Modulo 2.

Scopo del modulo di Elettronica industriale è fornire agli studenti una conoscenza di base dei convertitori elettronici di potenza, dei dispositivi di rilevamento e trasduzione, delle tecniche di controllo e dell’elaborazione dei segnali in ambito meccatronico.

 

Risultati dell'apprendimento

 

Attivitā di supporto

 

Note

 

Programma

Modulo 1.

Classificazione delle macchine elettriche. Perdite e rendimento. Riscaldamento e smaltimento delle perdite.

Il trasformatore ideale e il trasformatore reale: funzionamento a vuoto e funzionamento a carico.

Calcolo della caduta di tensione, potenza, perdite e rendimento. Trasformatori trifase. Utilizzo dei trasformatori in campo industriale.

Macchine asincrone: generalità, funzionamento a vuoto e funzionamento a carico, caratteristiche meccaniche, caratteristiche funzionali. L’avviamento dei motori asincroni e variazione della velocità di rotazione.

Macchine a corrente continua: generalità, sistemi di eccitazione e caratteristiche meccaniche, avviamento e variazione della velocità di rotazione

Macchine sincrone a magneti permanenti: motori brushless di tipo trapezio e motori brushless di tipo sinusoidale: generalità e caratteristiche funzionali.

Motori passo a magneti permanenti, a riluttanza e ibridi.

Caratteristiche operative degli Azionamenti elettrici. Azionamenti industriali per trattamento fluidi, per trazione, azionamenti a moto incrementale, azionamenti per macchine operatrici meccaniche: assi e mandrini.

Azionamenti elettrici con motore in continua a magneti permanenti: controllo di macchina (coppia) e controllo di azionamento (velocità, posizione). Alimentazione del motore a corrente continua: chopper a doppia modulante. Cenni sui problemi introdotti dalle risonanze torsionali.

Azionamenti elettrici con motori di tipo brushless. Caratteristiche costruttive e funzionamento. Controllo di macchina e controllo di azionamento. Azionamenti elettrici con motori a induzione.Caratteristiche costruttive e funzionamento. Controllo di macchina e controllo di azionamento. Azionamenti elettrici incrementali: tecniche di comando dei motori passo.

Modulo 2.

1. Cenni sui dispositivi a semiconduttore e sugli interruttori di potenza

2. Conversione statica dell'energia elettrica

Raddrizzatore monofase e trifase. Convertitori DC/DC: buck, boost, buckboost, ponte H. Inverter a ponte monofase e trifase.

3. Sensori e trasduttori

Spostamento, posizione e prossimità. Velocità e moto. Forza. Pressione dei fluidi. Flusso e livello dei liquidi. Temperatura. Sensori ottici.

4. Condizionamento del segnale.

Amplificatori operazionali. Protezione. Filtraggio. Ponte di Wheatstone. Modulazione ad impulsi (PWM).

5. Segnali digitali.

Segnali analogici e digitali. Convertitori D/A e A/D. Multiplexer. Acquisizione dati. Elaborazione numerica dei segnali (DSP).

6. Controlli in retroazione

Controllore on-off. Controllore Proporzionale-Integrale-Differenziale (PID). Controllori digitali. Controllo adattativo.

 

Testi consigliati e bibliografia

Modulo 1.

E.Bassi, A.Bossi “Macchine e Azionamenti Elettrici” UTET, Milano ISBN: 88-7933-184-1

Dispense fornite dal docente

Modulo 2.

M. Rashid, "Power electronics", 3rd ed., Prentice-Hall, ISBN 0-13-122815-3 .

W. Bolton, "Mechatronics - electronic control systems in mechanical andelectrical engineering", 4th ed., Pearson Educational, ISBN 978-0-13-240763-2.

 

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Ultimo aggiornamento: 02/05/2013 15:03
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