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Scheda Riassuntiva
Anno Accademico 2018/2019
Scuola Scuola di Ingegneria Industriale e dell'Informazione
Insegnamento 085742 - MACCHINE ELETTRICHE E AZIONAMENTI
Docente Mauri Marco
Cfu 9.00 Tipo insegnamento Monodisciplinare

Corso di Studi Codice Piano di Studio preventivamente approvato Da (compreso) A (escluso) Insegnamento
Ing Ind - Inf (1 liv.)(ord. 270) - MI (355) INGEGNERIA DELL'AUTOMAZIONE*AZZZZ088718 - MACCHINE ELETTRICHE E AZIONAMENTI
085742 - MACCHINE ELETTRICHE E AZIONAMENTI

Obiettivi dell'insegnamento

Il principale obiettivo dell’insegnamento è quello di fornire i metodi e gli strumenti necessari ad affrontare, formalizzare e risolvere i problemi ingegneristici riguardanti il funzionamento delle macchine elettriche e degli azionamenti. In particolare gli obiettivi dell’insegnamento riguardano:

  • Strumenti e metodi necessari per costruire un modello matematico di una macchina elettrica e in particolare sull’applicazione pratica delle nozioni di elettromagnetismo.
  • Le conoscenze necessarie per la comprensione del funzionamento di una macchina elettrica dal punto di vista del funzionamento a regime e l’eventuale estensione ai comportamenti dinamici
  • Le conoscenze ingegneristiche necessarie per analizzare i fenomeni della conversione statica dell’energia elettrica e gli azionamenti elettrici

Risultati di apprendimento attesi

Conoscenza e comprensione

A seguito del superamento dell’esame lo studente:

  • Conosce le metodologie e i principi per descrivere il comportamento delle principali macchine elettriche
  • Comprende e conosce le modalità di funzionamento a regime delle principali macchine elettriche
  • Conosce il funzionamento dei sistemi di conversione statica dell’energia e il funzionamento degli azionamenti elettrici

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

A seguito del superamento dell’esame lo studente:

  • È in grado di risolvere problemi per determinare le condizioni di funzionamento delle principali macchine elettriche.
  • È in grado di rappresentare con modelli circuitali adeguati il funzionamento delle principali macchina elettriche.
  • È in grado di identificare e calcolare le principali caratteristiche delle macchine elettriche ed azionamenti

Abilità comunicative

A seguito del superamento dell’esame lo studente è in grado di comunicare efficacemente i risultati dell’analisi di regime di una macchina elettrica valutandone la prestazione.


Argomenti trattati

Sistemi di induttori: Proprietà elettriche dei materiali. Circuiti magnetici. Legge dell'induzione elettromagnetica. Principi di conversione elettromeccanica dell'energia. Circuiti dielettrici. Forze e sforzi nei campi elettromagnetici. Resistori, induttori, condensatori e mutui induttori reali: struttura, modelli matematici e comportamento nel dominio della frequenza.

Il Trasformatore: Trasformatore monofase e trifase: morfologie, modellistica e comportamento nel dominio della frequenza. Prove e circuito equivalente

La macchina in corrente continua. Principio di funzionamento. Il rotore ad anello di Pacinotti. La macchina in corrente continua ad eccitazione separata, serie e parallelo.

Principi di conversione elettromeccanica dell'energia: Rappresentazione fasoriale del campo magnetico delle macchine rotanti. La trasformata di Park. Il giunto elettromagnetico. Il campo magnetico rotante. I calcoli delle grandezze elettromagnetiche basati sulla rappresentazione fasoriale.

I motori elettrici trifasi come giunti elettromagnetici: il principio di allineamento; l fasori dinamici per la rappresentazione dei campi magnetici rotanti tempo varianti.

Teoria fasoriale a regime delle macchine a corrente alternata: la macchina sincrona isotropa e la costruzione della reattanza sincrona, campo di operatività; la macchina asincrona, il circuito equivalente ed il campo di operatività. Il funzionamento in regime alternato non sinusoidale.

Conversione statica dell'energia e azionamenti elettrici: Elementi di conversione statica dell’energia: i componenti a semiconduttore usati come interruttori, circuiti elementari per la conversione statica.


Prerequisiti

Sono necessarie conoscenze nell’ambito dell’analisi matematica con particolare riferimento ad operazioni su i numeri complessi, calcolo differenziale e integrale, equazioni differenziali lineari, e algebra delle matrici. Sono necessarie le conoscenze dell’elettrotecnica con particolare riferimento ai circuiti elettrici e ai bipoli ideali e della fisica in particolare per quanto riguarda le conoscenze dell’elettrostatica.


Modalità di valutazione

Il corso è articolato in una serie di lezioni e esercitazioni applicative che presentano problemi numerici relativi agli argomenti trattati a lezione ed esempi introduttivi per lo svolgimento della prova scritta.

L’esame è composto da una prova scritta e da una prova orale. La prova scritta è composta da esercizi numerici sul funzionamento a regime delle principali macchine elettriche. Scopo della prova scritta è di verificare la capacità di applicare le conoscenze e i metodi di analisi delle macchine elettriche individuando eventualmente i modelli più opportuni. L’accesso alla prova orale è condizionato dal superamento della prova scritta. La prova orale deve essere sostenuta nello stesso appello della prova scritta.

La prova orale consiste nel rispondere a domande in forma aperta corredando il discorso eventualmente con opportune equazioni e grafici. Scopo della prova orale è di verificare la conoscenza dei principi di funzionamento delle macchine elettriche e la capacità di correlare tra loro le principali macchine elettriche evidenziando comportamenti comuni. Nell’ambito della prova orale si verifica anche la capacità di trasmettere i risultati dell’analisi attraverso un’opportuna terminologia matematica e con opportuni modelli circuitali.


Bibliografia
Risorsa bibliografica obbligatoriaM. Mauri, R. Manigrasso, F. Mapelli, Azionamenti Elettrici. Parte I, Editore: Pitagora Editrice, ISBN: 88-371-1664-0
Risorsa bibliografica obbligatoriaM. Mauri, Introduzione alle reti e macchine elettriche, Editore: Ed. Esculapio, ISBN: 88-7488-197-5
Risorsa bibliografica obbligatoriaAppunti/esercitazioni disponibili su Beep https://beep.metid.polimi.it/

Forme didattiche
Tipo Forma Didattica Ore di attività svolte in aula
(hh:mm)
Ore di studio autonome
(hh:mm)
Lezione
55:48
83:42
Esercitazione
34:12
51:18
Laboratorio Informatico
0:00
0:00
Laboratorio Sperimentale
0:00
0:00
Laboratorio Di Progetto
0:00
0:00
Totale 90:00 135:00

Informazioni in lingua inglese a supporto dell'internazionalizzazione
Insegnamento erogato in lingua Italiano
Disponibilità di libri di testo/bibliografia in lingua inglese
Possibilità di sostenere l'esame in lingua inglese
schedaincarico v. 1.6.5 / 1.6.5
Area Servizi ICT
19/09/2020