Ingegneria dell'Energia Elettrica - Electrical Engineering

1. Nozioni generali sugli azionamenti elettrici (1 CFU) Gli azionamenti elettrici nel processo di lavorazione industriale Studio degli accoppiamenti meccanici Trasduttori 2. Azionamenti in corrente continua (3 CFU) Principio di funzionamento della macchina in c.c. Caratteristiche meccaniche ed elettriche Modello in regime transitorio Analisi del transitorio di velocità Azionamenti in c.c. con convertitori switching (convertitore full-bridge) Controllo della corrente negli azionamenti in c.c. Controllo della velocità Controllo della posizione Deflussaggio negli azionamenti in c.c. 3. Azionamenti Brushless e Motori Sincroni a Magneti Permanenti (PMSM) (2 CFU) Classificazione Azionamenti dc brushless: modello matematico Azionamenti dc brushless: sistema di alimentazione Azionamenti dc brushless: schemi di controllo Trasformazioni di coordinate. il sistema di riferimento arbitrario Trasformazioni di coordinate. il vettore rotante Azionamenti ac brushless: modello matematico Azionamenti ac brushless: schemi di controllo Azionamenti ac brushless: estensione del campo di velocità (deflussaggio) 4. Azionamenti con motori asincroni (2 CFU) Controllo scalare: Controllo V/f costante ad anello aperto e chiuso Controllo scalare: Controllo di scorrimento Modello in regime transitorio della macchina asincrona Controllo vettoriale diretto e indiretto: analisi a regime permanente Controllo vettoriale: analisi a regime transitorio Controllo vettoriale: schemi di controllori indiretti Controllo vettoriale: schemi di controllori diretti 5. Il processore negli azionamenti digitali (1 CFU) Microprocessori, microcontrollori e DSP Esempi di software per il controllo di azionamenti in tempo reale Esercitazioni numeriche e di laboratorio

Sebbene non vi sia propedeuticità, è necessaria una piena conoscenza dei contenuti del corso di Macchine Elettriche. Sono inoltre necessarie le conoscenze acquisite tramite i corsi di Elettronica Industriale di Potenza e di Controlli Automatici.

Appunti delle lezioni (da prendere a cura degli studenti)

Frequenza non obbligatoria, ma fortemente consigliata

La valutazione consiste in un colloquio orale in cui lo studente dovrà dimostrare: - la sua conoscenza degli argomenti trattati, - la sua capacità di articolare il discorso in maniera logica e rigorosa, facendo uso di terminologia appropriata, - di saper giustificare tecnicamente le sue affermazioni.

1. R. M. Crowder - “ELECTRIC DRIVES AND THEIR CONTROLS” - Ed. Oxford Science Publications 2. W. Leonhard - “CONTROL OF ELECTRICAL DRIVES” - Ed. Springer-Verlag 3. P. C. Krause, O. Wasynczuk, S. D. Sudhoff - “ANALYSYS OF ELECTRIC MACHINERY” - Ed. IEEE Press 4. P. Pillay et alii - “PERFORMANCE AND DESIGN OF PERMANENT MAGNET AC MOTOR DRIVES” - IEEE Industry Applications Society Tutorial Course, 1991 5. R. Valentine - “MOTOR CONTROL ELECTRONICS HANDBOOK” - Ed. McGraw-Hill 6. D. W. Novotny, T. A. Lipo - “VECTOR CONTROL AND DYNAMICS OF AC DRIVES” - Ed. Oxford Science Publications 7. T. Kenjo, A. Sugawara - “STEPPING MOTORS AND THEIR MICROPROCESSOR CONTROLS” - Ed. Oxford Science Publications 8. T. A. Lipo et alii - “SYNCHRONOUS RELUCTANCE MOTORS AND DRIVES - A NEW ALTERNATIVE” - IEEE Industry Applications Society Tutorial Course, 1992

Il corso è basato prevalentemente su lezioni frontali, alle quali si aggiungono esercitazioni numeriche e di laboratorio per verificare la capacità di mettere in pratica le nozioni apprese durante il corso.

1. Nozioni generali sugli azionamenti elettrici (1 CFU) Gli azionamenti elettrici nel processo di lavorazione industriale Studio degli accoppiamenti meccanici Trasduttori 2. Azionamenti in corrente continua (3 CFU) Principio di funzionamento della macchina in c.c. Caratteristiche meccaniche ed elettriche Modello in regime transitorio Analisi del transitorio di velocità Azionamenti in c.c. con convertitori switching (convertitore full-bridge) Controllo della corrente negli azionamenti in c.c. Controllo della velocità Controllo della posizione Deflussaggio negli azionamenti in c.c. 3. Azionamenti Brushless e Motori Sincroni a Magneti Permanenti (PMSM) (2 CFU) Classificazione Azionamenti dc brushless: modello matematico Azionamenti dc brushless: sistema di alimentazione Azionamenti dc brushless: schemi di controllo Trasformazioni di coordinate. il sistema di riferimento arbitrario Trasformazioni di coordinate. il vettore rotante Azionamenti ac brushless: modello matematico Azionamenti ac brushless: schemi di controllo Azionamenti ac brushless: estensione del campo di velocità (deflussaggio) 4. Azionamenti con motori asincroni (2 CFU) Controllo scalare: Controllo V/f costante ad anello aperto e chiuso Controllo scalare: Controllo di scorrimento Modello in regime transitorio della macchina asincrona Controllo vettoriale diretto e indiretto: analisi a regime permanente Controllo vettoriale: analisi a regime transitorio Controllo vettoriale: schemi di controllori indiretti Controllo vettoriale: schemi di controllori diretti 5. Il processore negli azionamenti digitali (1 CFU) Microprocessori, microcontrollori e DSP Esempi di software per il controllo di azionamenti in tempo reale Esercitazioni numeriche e di laboratorio

Sebbene non vi sia propedeuticità, è necessaria una piena conoscenza dei contenuti del corso di Macchine Elettriche. Sono inoltre necessarie le conoscenze acquisite tramite i corsi di Elettronica Industriale di Potenza e di Controlli Automatici.

Appunti delle lezioni (da prendere a cura degli studenti)

Frequenza non obbligatoria, ma fortemente consigliata

La valutazione consiste in un colloquio orale in cui lo studente dovrà dimostrare: - la sua conoscenza degli argomenti trattati, - la sua capacità di articolare il discorso in maniera logica e rigorosa, facendo uso di terminologia appropriata, - di saper giustificare tecnicamente le sue affermazioni.

1. R. M. Crowder - “ELECTRIC DRIVES AND THEIR CONTROLS” - Ed. Oxford Science Publications 2. W. Leonhard - “CONTROL OF ELECTRICAL DRIVES” - Ed. Springer-Verlag 3. P. C. Krause, O. Wasynczuk, S. D. Sudhoff - “ANALYSYS OF ELECTRIC MACHINERY” - Ed. IEEE Press 4. P. Pillay et alii - “PERFORMANCE AND DESIGN OF PERMANENT MAGNET AC MOTOR DRIVES” - IEEE Industry Applications Society Tutorial Course, 1991 5. R. Valentine - “MOTOR CONTROL ELECTRONICS HANDBOOK” - Ed. McGraw-Hill 6. D. W. Novotny, T. A. Lipo - “VECTOR CONTROL AND DYNAMICS OF AC DRIVES” - Ed. Oxford Science Publications 7. T. Kenjo, A. Sugawara - “STEPPING MOTORS AND THEIR MICROPROCESSOR CONTROLS” - Ed. Oxford Science Publications 8. T. A. Lipo et alii - “SYNCHRONOUS RELUCTANCE MOTORS AND DRIVES - A NEW ALTERNATIVE” - IEEE Industry Applications Society Tutorial Course, 1992

Il corso è basato prevalentemente su lezioni frontali, alle quali si aggiungono esercitazioni numeriche e di laboratorio per verificare la capacità di mettere in pratica le nozioni apprese durante il corso.