PRESENTAZIONE

L'insegnamento si propone di introdurre agli allievi i concetti fondamentali per quanto attiene i macrocomponenti 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 elettrici 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 macrocomponenti 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

MODALITA' DIDATTICHE

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

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

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

DOCENTI E COMMISSIONI

Commissione d'esame

STEFANO SAVIO (Presidente)

MAURIZIO FRANCO MAZZUCCHELLI

PAOLO POZZOBON

RICCARDO BOZZO (Presidente Supplente)

ANDREA MARISCOTTI (Presidente Supplente)

LEZIONI

INIZIO LEZIONI

https://corsi.unige.it/8716/p/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;
• con riserva (votazione finale non superiore a 24/30).

4. A valle dell’ammissione, la prova orale deve svolgersi nel primo appello utile; in caso di eventuale insuccesso, l’allievo deve ripetere la prova scritta.

5. L’orale consiste in una serie di domande su tematiche inerenti le Macchine elettriche, a conclusione del quale viene assegnato all’allievo, se superato, un voto in trentesimi, opportunamente modificato in funzione dell’esito della prova scritta.

6. La votazione finale per l'insegnamento padre Macchine e misure elettriche è calcolata come media aritmetica dei voti ottenuti negli esami dei due moduli costituenti.

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 su sistemi contenenti le 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.

Calendario appelli

ALTRE INFORMAZIONI

Oltre alle dispense dell'insegnamento, sono disponibili in Aul@Web le presentazioni utilizzate durante le lezioni frontali e una serie di testi di prove d'esame, che consentono all'Allievo di valutare la sua preparazione per la prova scritta.