Docente/i: Giovanni Petrecca  

Denominazione del corso: Conversione elettromeccanica
Codice del corso: 062037
Corso di laurea: Ingegneria Elettrica
Settore scientifico disciplinare: ING-IND/32
Crediti formativi: CFU 5
Sito web del corso: n.d.

Obiettivi formativi specifici

Conoscenza dei principi alla base della conversione elettromeccanica nelle diverse tipologie applicative: elettrica/elettrica; elettrica/meccanica; meccanica/elettrica. Acquisizione di competenze specifiche sulle trasformazioni energetiche e sui relativi rendimenti. Capacità di affrontare lo studio di qualsiasi macchina elettrica statica e rotante, in qualsiasi regime di funzionamento, indipendentemente dalla sua configurazione circuitale.

Programma del corso

1. Approccio metodologico allo studio della conversione elettromeccanica
Concetto di conversione. Applicazioni pratiche: elettrica/elettrica, elettrica/meccanica, meccanica/ elettrica, meccanica/meccanica. Bilancio energetico e rendimento. Le equazioni generali di funzionamento di circuiti mutuamente accoppiati. Calcolo delle induttanze.

2. Conversione elettrica/elettrica. Il trasformatore
Equazioni di funzionamento in regime comunque variabile. Il trasformatore ideale. Il trasformatore monofase. Il trasformatore trifase. Funzionamento in regime alternato sinusoidale. Funzionamento a vuoto e in corto circuito. Tipo di collegamenti tra gli avvolgimenti. Parallelo di trasformatori. Autotrasformatore.

3. Conversione elettrica/meccanica e meccanica/elettrica
Equazioni generali di funzionamento di circuiti mutuamente accoppiati a concatenamento variabile. Calcolo delle induttanze per circuiti magnetici isotropi e anisotropi con diversi tipi di avvolgimenti concentrati e distribuiti. Equazioni di funzionamento di trasduttori elementari a traferro costante e a traferro anisotropo, con collettore a lamelle. Coppia istantanea e coppia media. Condizioni di coppia media non nulla. Campo magnetico rotante con avvolgimenti bifasi e trifasi. Passaggio dal trasduttore elementare alla macchina elettrica industriale.

Prerequisiti

Conoscenze della teoria dei circuiti, del campo magnetico e dei circuiti magnetici, del calcolo delle induttanze. Principi di meccanica.

Tipologia delle attività formative

Lezioni (ore/anno in aula): 34
Esercitazioni (ore/anno in aula): 14
Laboratori (ore/anno in aula): 0
Progetti (ore/anno in aula): 0

Materiale didattico consigliato

È prevista la disponibilità in rete del materiale didattico dell’intero corso: http://www.unipv.it/energy/conversione/

P.C. Krause, O. Wasyncsuk. Electromechanical motion devices. Ed. Mc Graw Hill International Editions, 1989.

G. Petrecca, E. Bassi, F. Benzi. La teoria unificata delle macchine elettriche rotanti. Ed. Clup, terza edizione, 1983. Il testo è disponibile on-line in formto pdf: http://www.unipv.it/azionamenti/Teoria_unificata/indexME&A.html.

Modalità di verifica dell'apprendimento

Verranno svolte due prove scritte in itinere, che verteranno rispettivamente sulle esercitazioni relative alla conversione elettrica/elettrica (trasformatori) e sulla conversione elettrica/meccanica e meccanica/elettrica. Per coloro che avranno sostenuto entrambe le prove scritte con esito soddisfacente la prova finale verterà solo sul contenuto delle lezioni.