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MACCHINE ELETTRICHE

CODICE 66171
ANNO ACCADEMICO 2022/2023
CFU
  • 14 cfu al 3° anno di 8716 INGEGNERIA ELETTRICA (L-9) - GENOVA
  • SETTORE SCIENTIFICO DISCIPLINARE ING-IND/32
    LINGUA Italiano
    SEDE
  • GENOVA
  • PERIODO 1° Semestre
    PROPEDEUTICITA
    Propedeuticità in ingresso
    Per sostenere l’esame di questo insegnamento è necessario aver sostenuto i seguenti esami:
    • INGEGNERIA ELETTRICA 8716 (coorte 2020/2021)
    • ANALISI MATEMATICA II 60241
    • ELETTROTECNICA 60334
    • FISICA MATEMATICA 1 60352
    MODULI Questo insegnamento è un modulo di:
    MATERIALE DIDATTICO AULAWEB

    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

    LEZIONI

    Orari delle lezioni

    L'orario di tutti gli insegnamenti è consultabile su 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

    Data Ora Luogo Tipologia Note

    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.