AZIONAMENTI ELETTRICI
Anno accademico e docente
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- English course description
- Anno accademico
- 2017/2018
- Docente
- RENATO GIUSEPPE MATTIOLI
- Crediti formativi
- 6
- Periodo didattico
- Primo Semestre
- SSD
- ING-INF/04
Obiettivi formativi
- Lo scopo di questo corso è quello di fornire i concetti fondamentali degli azionamenti elettrici impiegati nel campo dell'automazione ad elevate prestazioni. Vengono trattati i principi di funzionamento dei principali motori elettrici, per analizzare il meccanismo di produzione della coppia, e determinare il modello matematico necessario per progettare avanzate tecniche di controllo.
Lo studente acquisisce le conoscenze delle tipologie di azionamenti elettrici più utilizzati nel campo dell'automazione industriale. In particolare verranno sviluppati i modelli delle macchine elettriche necessari ad implementare il controllo di coppia e di velocità.
Saranno forniti allo studente strumenti pratici per la scelta ed il dimensionamento del motore e dell'azionamento a seconda della tipologia di carico meccanico azionato
Lo studente sarà capace di scegliere ed assemblare i diversi componenti di un azionamento elettrico e di analizzare e risolvere autonomamente i problemi tipici della progettazione, sviluppo e messa a punto in relazione alle caratteristiche dell’applicazione.
Lo studente in relazione alle esigenze del cliente, sarà in grado di effettuare una corretta scelta e dimensionamento degli azionamenti elettrici in relazione alla tipologia del carico meccanico azionato Prerequisiti
- Sono consigliate, ma non strettamente necessarie, conoscenze di base di Fondamenti di automatica/Controlli Automatici,Teoria dei Circuiti.
Contenuti del corso
- Introduzione agli azionamenti elettrici ad elevate prestazioni e panoramica sui motori elettrici. Caratteristica di coppia dei motori, coppia in servizio continuo, coppia di picco, modello termico. Tipi di azionamento, controllo di azionamento e controllo macchina, modellizzazione delle risonanze meccaniche, tecniche di controllo della velocità ed analisi delle loro prestazioni. Predizione di coppia motrice nei motori elettrici. Convertitori di potenza per motori elettrici. Motori in CC: struttura, caratteristiche, meccanismo di produzione di coppia, modello matematico, tecniche di controllo, loop di corrente, operazione di deflussaggio. Motore brushless DC (BLDC): struttura, modello matematico, tecniche di controllo e applicazioni. Motore Brushless sincrono PM (PMSM): struttura, trasformazioni di coordinate e modello nel riferimento d-q sincrono, tecniche di controllo e applicazioni. Motore ad induzione (IM): struttura, modello nel riferimento d-q, circuito equivalente stazionario, controllo tensione-frequenza, principio di controllo ad orientamento di campo. Scelta del motore e del drive in base all'applicazione.
Metodi didattici
- Per ogni argomento l'esposizione della teoria è seguita se necessario da esercitazioni condotte dal docente e verranno utilizzati brevi filmati a supporto della didattica.
Modalità di verifica dell'apprendimento
- Ci sono due modalità:
1) Questo è per studenti che seguono il corso e che vengono a sostenere l'esame durante il periodo del corso:
L'esame è diviso in due parti, una a metà e l'altra alla fine del corso. Ognuna delle due prove parziali è costituita da 40 domande a scelta multipla. Il voto finale è la media dei voti delle due prove parziali. Se una delle due prove parziali non è sufficiente, è possibile fare un esame orale parziale sulla parte non superata.
2) Questo è per gli studenti che non seguono il corso o che non danno l'esame durante il periodo del corso:
L'esame consiste in tre domande sugli argomenti trattati durante il corso. Per ogni domanda viene dato un po'di tempo prima dell'esposizione, per scrivere formule, grafici, diagrammi, che possono essere utili allo studente. Il colloquio è finalizzato a verificare le conoscenze apprese durante il corso da parte dello studente.
Il superamento dell'esame è prova di aver acquisito le conoscenze e le abilità specificate negli obiettivi formativi dell'insegnamento. Testi di riferimento
- Le dispense scritte e fornite dal docente coprono completamente il programma del corso. Gli altri testi sotto indicati sono da intendersi come del tutto facoltativi, e solo qualora lo studente desiderasse approfondire alcune parti del corso.
"Electric Drives" Ion Boldea, Syed A. Nasar, CRC Press
“Convertitori di potenza e servomotori brushless” L. Bonometti, HOELPI
"Control of Electrical Drives” Leonhard, SPRINGER
“Power Electronics: Converters, Applications and Design” Mohan, Undeland, Robbins
“Macchine ed azionamenti elettrici” Pagano, Grassi, Rizzo, LIGUORI
