Docente
|
BRUZZESE CLAUDIO
(programma)
Obiettivi formativi
Lo studente viene posto a conoscenza delle problematiche pratiche inerenti il disegno, la costruzione ed il funzionamento delle principali macchine elettriche preposte alla conversione elettromagnetica/elettromeccanica dell'energia, e per azionamenti. Le nozioni progettuali mettono lo studente in condizioni di poter affrontare criticamente l'uso di strumenti di calcolo avanzati per il disegno delle macchine elettriche (CAD).
Propedeuticità
"Macchine Elettriche"
Modalità d'esame
Prova orale + tesina
Risultati di apprendimento attesi
-Nozioni fondamentali e dettagliate sulla composizione e struttura di macchine sincrone, asincrone, in continua, a magneti, a riluttanza, trasformatori.
-Capacità di analisi qualitativa e quantitativa delle prestazioni e dei limiti di prestazione delle macchine elettriche.
-Uso di metodi di dimensionamento delle macchine elettriche.
-Uso di strumenti di simulazione avanzati (CAD, simulazioni dinamiche).
-Nozioni sulle principali tipologie di guasto e tecniche di detezione.
Testi di riferimento
- “Costruzioni Elettromeccaniche”, Enrico Di Pierro, Edizioni Scientifiche Siderea, Voll. 1, 2.
- "Design of rotating electrical machines," J. Pyrhonen, T. Jokinen, V. Hrabovcova, John Wiley and Sons, Ltd, 2008.
- Dispense a cura del docente (integrazioni: Winding function approach, Multiple coupled circuit models, Cenni di diagnostica delle macchine elettriche, etc.).
Programma dell'insegnamento
Nozioni su struttura, costruzione e dimensionamento delle macchine elettriche:
-Introduzione alla conversione elettromagnetica/elettromeccanica dell'energia.
-Materiali magnetici: isteresi, lamierini magnetici, materiali magnetici massicci, magneti permanenti, perdite.
-Circuiti magnetici: strutture a poli salienti e induttori lisci, a doppia salienza, rotanti e lineari.
-Calcoli meccanici: coppia e potenza, momento d'inerzia, forza centrifuga.
-Progettazione meccanica: accoppiamenti e tolleranze, supporti a strisciamento e rotolamento, alberi, forme costruttive.
-Materiali strutturali: acciaio e ghisa, rame, alluminio.
-Costruzione delle strutture magnetiche laminate: operazioni meccaniche sui lamierini, nuclei di trasformatori e nuclei rotorici.
-Ventilazione delle macchine rotanti: sistemi di raffreddamento, perdite di pressione.
- Fenomeni termici nelle macchine elettriche: meccanismi di trasmissione del calore, fluidi refrigeranti.
-Riscaldamento a regime delle macchine rotanti e dei trasformatori: reti termiche e refrigerazione.
-Fenomeni termici transitori e servizi di funzionamento.
-Avvolgimenti per macchine in corrente continua.
-Avvolgimenti per macchine in corrente alternata: avvolgimenti trifasi embricati e ondulati, avvolgimenti bifasi e monofasi, a gabbia, a cave frazionarie, barre Roebel, stella di cave, problemi armonici, forze magnetomotrici.
-Dispersione magnetica e reattanze di dispersione.
-Conduttori, resistenze, perdite.
-Materiali dielettrici ed isolamento: isolanti liquidi, vernici, isolanti solidi.
-Costruzione degli avvolgimenti di macchine rotanti e trasformatori.
Nozioni di diagnostica di macchine elettriche:
-Classificazione di guasti elettrici e meccanici.
-Tecniche classiche ed innovative per la detezione di guasto.
Nozioni/esercitazioni su strumenti progettuali e di calcolo:
-Il CAD per il disegno delle macchine elettriche: equazioni di base per la soluzione di problemi di campo magnetostatici ed elettrodinamici, il principio dei lavori virtuali per il calcolo di forze e coppie, energia e co-energia di sistemi elettromeccanici, softwares agli elementi finiti.
-Strumenti per la simulazione dinamica: modelli lineari a circuiti accoppiati, matrici di induttanza, trasformazioni complesse, formule di integrazione numerica, la funzione avvolgimento, modelli di guasto.
- “Costruzioni Elettromeccaniche”, Enrico Di Pierro, Edizioni Scientifiche Siderea, Voll. 1, 2.
- "Design of rotating electrical machines," J. Pyrhonen, T. Jokinen, V. Hrabovcova, John Wiley and Sons, Ltd, 2008.
- Dispense a cura del docente (integrazioni: Winding function approach, Multiple coupled circuit models, Cenni di diagnostica delle macchine elettriche, etc.).
|