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Denominazione del corso: Diagnostica di macchine e azionamenti elettrici
Codice del corso: 064187
Corso di laurea: Ingegneria Elettrica
Settore scientifico disciplinare: ING-IND/32
Crediti formativi: CFU 3
Sito web del corso: n.d.

Obiettivi formativi specifici

Il corso si propone di introdurre gli allievi allo studio dei sistemi diagnostici per l’identificazione di guasti esistenti o incipienti nelle diverse parti che possono costituire un azionamento elettrico (trasformatore, convertitore, macchina elettrica rotante, albero di trasmissione, carico). Vengono analizzati gli strumenti diagnostici necessari per evidenziare una condizione di malfunzionamento, identificare l’elemento danneggiato e determinare la causa del guasto (meccanica, termica, elettrica, ambientale).

Programma del corso

1. Introduzione al corso
Finalità di un sistema diagnostico: individuazione (detection), localizzazione (isolation) e identificazione (identification) del guasto.
Strumenti base per la diagnostica: sensori e strumenti non invasivi per la misura di parametri della macchina; analisi dei parametri rilevati nel dominio del tempo, delle frequenze e tramite tecniche avanzate di analisi del segnale; individuazione degli indicatori di guasto; modelli per la simulazione delle macchine in diverse condizioni di funzionamento; metodologie e algoritmi per la discriminazione automatica della situazione di guasto incipiente dal funzionamento normale della macchina.

2. Tipi di guasti negli azionamenti elettrici
Guasti nell’isolamento degli avvolgimenti; usura dei cuscinetti; rottura delle sbarre di rotore; irregolarità statiche e dinamiche del traferro; altri tipi di guasti.

3. Misura di parametri non-invasivi
Misure di tipo elettrico: correnti di statore (sonde a effetto Hall), potenza ai morsetti, flusso magnetico disperso (bobine-sonda), tensioni d’albero, correnti nei cuscinetti, scariche parziali. Misure di tipo meccanico: vibrazioni (accelerometri piezo-elettrici), rumore acustico, coppia, velocità. Misure di tipo chimico e di temperatura.

4. Tecniche di analisi del segnale
Analisi nel dominio del tempo. Analisi nel dominio delle frequenze. Tecniche avanzate di analisi del segnale (cepstrum, wavelet, kurtosis, sequenze positive e negative delle correnti).

5. Metodi per l’individuazione del guasto
Approcci basati sul modello; soglie di guasto e regioni di accettabilità; reti neurali, logica fuzzy e sistemi esperti.

Prerequisiti

Conoscenze degli aspetti costruttivi e funzionali delle macchine e degli azionamenti elettrici.

Tipologia delle attività formative

Lezioni (ore/anno in aula): 15
Esercitazioni (ore/anno in aula): 15
Laboratori (ore/anno in aula): 0
Progetti (ore/anno in aula): 0

Materiale didattico consigliato

Dispense preparate a cura del docente.

Tavner P.J., Penman J.. Condition monitoring of electrical machines. Research Studies Press Ltd., 1987.

Modalità di verifica dell'apprendimento

Verranno svolte due prove scritte in itinere, che verteranno rispettivamente sulla prima e sulla seconda parte del corso. Per coloro che avranno sostenuto entrambe le prove scritte con esito soddisfacente la prova finale consisterà in un breve colloquio sui contenuti delle prove stesse.