OBIETTIVI FORMATIVI

Conoscenza dei principi fondamentali della conversione statica dell’energia elettrica, dei convertitori principali e dei relativi metodi di comando, dei principali azionamenti in corrente continua e alternata. Capacità di effettuare semplici valutazione numeriche e gestire semplici modelli matematici di convertitori e motori per il calcolo e la simulazione.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Fornire agli allievi la capacità di armonizzare le precedenti conoscenze acquisite nell'ambito dell'analisi matematica, della fisica classica, dell'elettrotecnica e delle macchine elettriche, con quelle legate al funzionamento dei convertitori statici di potenza in relazione all'alimentazione ed all'utenza (con particolare riferimento macchine elettriche), al fine di consentirne modellizazione, analisi e sintesi di massima del funzionamento nelle diverse applicazioni.

MODALITA' DIDATTICHE

Lezioni teoriche in aula, risoluzione numerica di problemi, modellizzazione e simulazione a calcolatore in aula informatica col supporto di Matlab/Simulink.

PROGRAMMA/CONTENUTO

• Principi generali della conversione statica dell’energia.
• Cenni ai dispositivi passivi ed a semiconduttore.
• Convertitori switching e per commutazione naturale.
• Convertitori dc-dc con e senza trasformatore di isolamento in conduzione continua e discontinua.
• Invertitori a tensione impressa, monofase, trifase e multilivello.
• Raddrizzatori non controllati e controllati monofase e trifase.
• Raddrizzatori dodecafase. Invertitori a corrente impressa, cicloconvertitori e sincroconvertitori.
• Tecniche di modulazione.
• Interazione con rete di alimentazione e carico: armoniche di corrente e tensione, potenza attiva e reattiva.
• Cenni alla modellizzazione ed alla simulazione di semplici convertitori.
• Meccanismo di produzione della coppia elettromagnetica (coppia associata all’interazione tra campi magnetici, coppia di riluttanza, tipi di motori).
• Carichi meccanici (richiami di meccanica elementare, tipiche caratteristiche coppia-velocità dei carichi meccanici).
• Azionamenti in corrente continua (cenni al modello dinamico deli motori dc con avvolgimento di campo e con magneti permanenti, azionamenti con raddrizzatori controllati e con convertitori dc-dc, applicazioni).
• Azionamenti con motori ad induzione (cenni al modello dinamico del motore ad induzione, strutture di conversione, azionamenti con controllo scalare e con controllo vettoriale, applicazioni).
• Azionamenti con motori sincroni (cenni al modello dinamico del motore sincrono a rotore avvolto e a magneti permanenti, strutture di conversione, controllo in anello aperto e self-control.
• Cenni ad azionamenti brushless trapezoidali e sinusoidali, azionamenti con motori a riluttanza e passo-passo, azionamenti con motori switched reluctance.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

P. Pozzobon - Dispense del corso