PRESENTAZIONE

L'insegnamento si propone di fornire i fondamenti tecnologici per la costruzione di apparecchiature elettriche in bassa, media e alta tensione. Vengono analizzate le caratteristiche e le proprieta' dei materiali isolanti, conduttivi e magnetici che possono essere impiegati. Viene analizzata la variazione delle proprieta' nel tempo con particolare riferimento all'invecchiamento termico ed elettrico. Vengono fornite le nozioni di base per il calcolo di caratteristiche dimensionali di alcune apparechiature mentre viene analizzata in dettaglio la morfologia del trasformatore monofase e trifase e di apparecchiature di diverso tipo anche nell'ottica di innovazione per il risparmio energetico e le nergie rinnovabili

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

L’insegnamento si propone di analizzare i materiali e le soluzioni tecnologicamente più avanzate per la costruzione degli apparati elettrici anche dal punto di vista dello sviluppo sostenibile e delle energie rinnovabili.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Fornire gli elementi sulla morfologia delle apparecchiature elettriche per bassa, media ed alta tensione. Fornire gli elementi per il dimensionamento preliminare di macchine elettriche statiche.Fornire elementi su soluzioni tecnologiche innovative per le energie rinnovabili

PREREQUISITI

Non sono previsti requisiti specifici

MODALITA' DIDATTICHE

60 ore di lezione in aula, 20 ore di esercitazioni in aula e laboratorio

Gli studenti con disabilità o con DSA possono fare richiesta di misure compensative/dispensative per l'esame. Le modalità saranno definite caso per caso insieme al Referente per Ingegneria del Comitato di Ateneo per il supporto agli studenti disabili e con DSA. Gli studenti che volessero farne richiesta sono invitati a contattare il docente dell'insegnamento con congruo anticipo mettendo in copia il Referente per Ingegneria (https://unige.it/commissioni/comitatoperlinclusionedeglistudenticondisabilita.html), senza inviare documenti in merito alla propria disabilità.

PROGRAMMA/CONTENUTO

Richiami sui principi di funzionamento delle macchine elettriche. Relazioni dimensionali per le macchine elettriche.         Principali aspetti di un progetto. Costanti di macchina per trasformatori e macchine rotanti.

     Generalità sul raffredda­mento dei componenti elettromeccanici. Richiami sui modelli mate­matici relativi al raf­freddamento per irraggiamento, conduzione e convezione. Transitori ter­mici. Studio del servizio con­tinuo, di durata limitata ed intermit­tente. Servizio con carichi varia­bili.

Materiali isolanti, conduttori e magnetici. Nanotecnologie. Cenni sulla superconduttivita'. Materiali per sitemi di produzione da fonti rinnovabili e per l'accumulo dell'energia 

Morfologia, problemi tecnologici e progettuali dei trasformatori e delle bobine di reat­tanza. Generalità sui trasformatori. Tipologia, situazione di mercato, pro­blemi rela­tivi alla sicurezza. Struttura dei trasformatori a secco ed in­globati in resina. Struttura dei trasformatori in olio. Tipi di olii isolanti. Criteri di raffreddamento al variare della potenza. Accessori. Morfologia dei nuclei ma­gnetici, nuclei gradinati, lamierini a cristalli orientati. Morfologia degli av­volgimenti, problematiche relative agli avvolgimenti BT ed a quelli MT e AT. Sistemi di isolamento. Avvolgimenti in fo­glio, filo e piattina. Trasposizione dei conduttori. Schema di calcolo del circuito magnetico e degli avvolgimenti. Calcolo della reattanza di dispersione nel caso di diverse tipo­logie di avvolgimento. Comportamento in corto circuito, cal­colo degli sforzi elettrodinamici radiali ed assiali. Determinazione del circuito equivalente, delle perdite e della corrente a vuoto. Perdite addizionali. Sovratensioni nei componenti e negli impianti e loro classifica­zione. Circuiti per prove ad impulso. Tecni­che per fronteggiare le sovratensioni nei trasformatori MT e AT. Comportamento degli avvolgimenti AT dei trasformatori in presenza di sovratensioni ed utilizzo di schermi.

Progetto preliminare di un trasformatore per BT: dimensionamento elettromagnetico e calcoli di verifica.

Progetto preliminare di un trasformatore per MT: dimensionamento elettromagnetico e calcoli di verifica.

Reattanze in aria e con nucleo di materiale ferromagnetico, criteri di im­piego e schemi di dimensio­namento.

Scaricatori. Tipologie costruttive. Scaricatori a carburo di silicio e ad os­sido di zinco. Criteri di dimensionamento e di impiego e problemi tec­nologici.

Classificazione delle apparecchiature di interruzione e ma­novra. Tipologia degli interruttori BT, MT, AT in funzione della tec­nica di in­terruzione dell'arco e del tipo di comando. Morfologia e pro­blemi tec­nologici degli inter­ruttori in aria, sottovuoto, in SF6. Interruttori limitatori. Interruttori con camere di interruzione in serie con con­densatori di ripartizione. Sistemi integrati per MT e AT in SF6 live e dead tank.

Interruttori di manovra sezionatori. 

Sezionatori.

Contattori.

Fusibili. Tipologie e caratteristiche di impiego. Morfologia costruttiva.

Stazioni blindate isolate in SF6. Valutazione di costi e benefici in funzione del costo delle apparecchiature e dei problemi di impatto am­bientale. Morfologia delle stazioni blindate isolate in SF6. Problemi tecnologici e sistemi di isolamento.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Appunti del Corso

Costruzione delle Maccchine Elettriche, Giovanni Someda, editore Patron

Costruzioni Elettromeccaniche, Enrico di Pierro, editore Siderea

Riferimenti a Norme IEC 

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

Esame orale: 3 domande di cui una aperta sui temi generali in programma, una a scelta dello studente, una sul progetto di un trasformatore trifase di Media Tensione. Gli studenti frequentanti potranno costruire il progetto durante le lezioni, confrontandosi con il docente. 

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

l’esame permetterà di verificare il livello di preparazione considerando anche la qualità dell’esposizione, l’utilizzo corretto del lessico specialistico, la capacità di ragionamento critico sullo studio realizzato

ALTRE INFORMAZIONI

Rivolgersi al docente per ulteriori informazioni non comprese nella scheda insegnamento