AZIONAMENTI ELETTRICI

Anno accademico e docente
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English course description
Anno accademico
2021/2022
Docente
SILVIO SIMANI
Crediti formativi
6
Periodo didattico
Secondo Semestre
SSD
ING-INF/04

Obiettivi formativi

Lo scopo di questo corso è quello di fornire i concetti fondamentali degli azionamenti elettrici impiegati nel campo dell'automazione ad elevate prestazioni. Vengono trattati i principi di funzionamento dei principali motori elettrici, per analizzare il meccanismo di produzione della coppia, e determinare il modello matematico necessario per progettare avanzate tecniche di controllo.
Lo studente acquisisce le conoscenze delle tipologie di azionamenti elettrici più utilizzati nel campo dell'automazione industriale. In particolare verranno sviluppati i modelli delle macchine elettriche necessari ad implementare il controllo di coppia e di velocità.
Saranno forniti allo studente strumenti pratici per la scelta ed il dimensionamento del motore e dell'azionamento a seconda della tipologia di carico meccanico azionato
Lo studente sarà capace di scegliere ed assemblare i diversi componenti di un azionamento elettrico e di analizzare e risolvere autonomamente i problemi tipici della progettazione, sviluppo e messa a punto in relazione alle caratteristiche dell’applicazione.
Lo studente in relazione alle esigenze del cliente, sarà in grado di effettuare una corretta scelta e dimensionamento degli azionamenti elettrici in relazione alla tipologia del carico meccanico azionato

Prerequisiti

Sono consigliate, ma non strettamente necessarie, conoscenze di base di Fondamenti di automatica/Controlli Automatici,Teoria dei Circuiti.

Contenuti del corso

Introduzione agli azionamenti elettrici e panoramica sui motori elettrici. Caratteristica di coppia dei motori. Tipi di azionamento, controllo di azionamento, tecniche di controllo della velocità ed analisi delle loro prestazioni. Convertitori di potenza per motori elettrici. Motori in CC: struttura, caratteristiche, meccanismo di produzione di coppia, modello matematico, tecniche di controllo, loop di corrente, operazione di deflussaggio. Motore brushless DC (BLDC): struttura, modello matematico, tecniche di controllo e applicazioni. Motore Brushless sincrono PM (PMSM): struttura, trasformazioni di coordinate e modello nel riferimento d-q sincrono, tecniche di controllo e applicazioni. Motore ad induzione (IM): struttura, modello nel riferimento d-q, circuito equivalente stazionario, controllo tensione-frequenza, principio di controllo ad orientamento di campo. Scelta del motore e del drive in base all'applicazione.

Metodi didattici

Per ogni argomento l'esposizione della teoria è seguita se necessario da esercitazioni condotte dal docente e verranno utilizzati brevi filmati a supporto della didattica.

Modalità di verifica dell'apprendimento

L'esame consiste di:
- quiz di teoria a risposta chiusa
- un esercizio di taratura di anelli di controllo
- un esercizio di calcolo di traiettorie di controllo del moto

Il superamento dell'esame è prova di aver acquisito le conoscenze e le abilità specificate negli obiettivi formativi dell'insegnamento.

Testi di riferimento

Le dispense scritte e fornite dal docente coprono completamente il programma del corso. Gli altri testi sotto indicati sono da intendersi come del tutto facoltativi, e solo qualora lo studente desiderasse approfondire alcune parti del corso.
"Electric Drives" Ion Boldea, Syed A. Nasar, CRC Press
“Convertitori di potenza e servomotori brushless” L. Bonometti, HOELPI
"Control of Electrical Drives” Leonhard, SPRINGER
“Power Electronics: Converters, Applications and Design” Mohan, Undeland, Robbins
“Macchine ed azionamenti elettrici” Pagano, Grassi, Rizzo, LIGUORI