PRESENTAZIONE

L'insegnamento si propone di introdurre agli allievi i concetti fondamentali per quanto attiene i macro-componenti elettrici deputati alla generazione e all'utilizzo dell'energia. In questo contesto lo studente, attraverso lezioni frontali, esercitazioni e laboratori, potrà acquisire i metodi per lo studio di trasformatori, generatori e motori elettrici in condizioni di regime.

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

Fornire gli elementi essenziali sulla morfologia, i principi di funzionamento e i modelli circuitali e matematici delle macchine elettriche più importanti ai fini delle applicazioni.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

L'obiettivo è quello di fornire agli allievi la capacità di armonizzare le precedenti conoscenze acquisite nell'ambito dell'analisi matematica, della fisica classica e dell'elettrotecnica, con quelle legate al funzionamento delle macchine elettriche, al fine di saper modellare tali macro-componenti e predirne le prestazioni nelle applicazioni civili e industriali.

Alla fine delle lezioni gli allievi dovranno essere in grado di studiare il comportamento elettrico e/o meccanico a regime di:

• trasformatori mono-trifase
• macchine a induzione trifase
• macchine sincrone
• macchine a collettore

PREREQUISITI

Oltre alle propedeuticità specifiche indicate nella sezione generale, risulta un prerequisito il possesso delle conoscenze di base della Geometria, dell’Analisi matematica e della Fisica generale.

MODALITA' DIDATTICHE

Sono previste lezioni frontali ed esercitazioni numeriche in aula, unitamente a due prove in laboratorio.

Gli studenti con certificazioni valide per Disturbi Specifici dell’Apprendimento (DSA), per disabilità o altri bisogni educativi sono invitati a contattare il docente e il referente di Scuola per la disabilità all’inizio dell’insegnamento per concordare eventuali modalità didattiche che, nel rispetto degli obiettivi dell’insegnamento, tengano conto delle modalità di apprendimento individuali. I contatti del docente e referente di Scuola per la disabilità sono disponibili al seguente link Comitato di Ateneo per l’inclusione delle studentesse e degli studenti con disabilità o con DSA | UniGe | Università di Genova.

PROGRAMMA/CONTENUTO

Generalità sulle macchine elettriche. Tipi e criteri di impiego.

Trasformatore. Aspetti costruttivi. Funzionamento a vuoto e a carico. Circuito equivalente in regime sinusoidale. Forme semplificate del circuito equivalente. Determinazione sperimentale dei parametri del circuito equivalente. Prove in laboratorio sul trasformatore. Variazione di tensione da vuoto a carico. Rendimento convenzionale. Trasformatori di misura. Trasformatori in parallelo. Trasformatori a tre avvolgimenti. Autotrasformatori. Trasformatori trifase.

Trasformatore isotropo monofase e trifase. Struttura e principio di funzionamento: distribuzione dell’induzione magnetica al traferro per avvolgimenti monofase e trifase, avvolgimenti distribuiti.

Macchina asincrona. Struttura e funzionamento della macchina trifase. Rotore avvolto e a gabbia di scoiattolo. Circuito equivalente e caratteristiche meccaniche. Prove in laboratorio sulla macchina asincrona. Avviamento e cenni sulla regolazione di velocità. Cenni sulla macchina monofase.

Macchina sincrona. Aspetti costruttivi. Funzionamento a vuoto e a carico: reazione di indotto. Avvolgimenti a passo raccorciato. Circuito equivalente. Calcolo della coppia. Generatore sincrono su rete prevalente: problematiche di parallelo e regolazione. Stabilità statica. Motore sincrono.

Macchina a commutazione. Struttura e principio di funzionamento. Tipi di eccitazione. Circuito equivalente della macchina. Curve caratteristiche. Avviamento e cenni sulla regolazione di velocità. Reazione di indotto. Problematiche di commutazione.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

S. Savio: Appunti al corso di Macchine elettriche

Il menzionato documento, così come le slide utilizzate durante le lezioni frontali e altro materiale didattico, è disponibile nel repository AulaWeb. In generale, gli appunti presi durante le lezioni dagli allievi e il set completo del materiale fornito sono sufficienti per la preparazione dell'esame.

Il libro sottoindicato è suggerito come testo di eventuale approfondimento, ma gli studenti possono comunque utilizzare anche altri testi di livello universitario.

Fitzgerald, Kingsley Jr., Kusko: Macchine elettriche – Franco Angeli Editore

DOCENTI E COMMISSIONI

LEZIONI

INIZIO LEZIONI

https://corsi.unige.it/corsi/8716/studenti-orario

Orari delle lezioni

L'orario di questo insegnamento è consultabile all'indirizzo: Portale EasyAcademy

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

Prova scritta e prova orale. In particolare:

1. La prova scritta consiste in due problemi, articolati su una o più domande, che l’allievo deve risolvere in due ore.

2. Non è consentita la consultazione di documentazione didattica.

3. La prova scritta prevede come esito (positivo) l’ammissione alla prova orale con handicap sino a 3 punti.

4. A valle dell’ammissione, la prova orale – anche ripetuta – deve svolgersi negli appelli della sessione in corso (invernale/estiva); in caso di mancato completamento dell’esame entro la medesima, l’allievo deve ripetere la prova scritta.

5. La prova orale, della durata di circa sessanta minuti, consiste in una serie di domande su tematiche inerenti alle Macchine elettriche, a conclusione della quale viene assegnato all’allievo, se superata, un voto in trentesimi, opportunamente modificato in funzione dell’esito della prova scritta.

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

Le due prove di esame verteranno sugli argomenti trattati durante le lezioni frontali e avranno lo scopo di valutare non soltanto se lo studente ha raggiunto un livello adeguato di conoscenze, ma anche se ha acquisito la capacità di eseguire semplici valutazioni quantitative sulle macchine elettriche. Lo studente dovrà anche dimostrare di avere acquisito la capacità di descrivere gli associati processi elettrici e/o meccanici in modo chiaro e con una terminologia corretta.

ALTRE INFORMAZIONI

Oltre al materiale didattico descritto in precedenza, sono disponibili in AulaWeb una serie di testi di prove d'esame, che consentono all'Allievo di valutare la sua preparazione per la prova scritta.