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Scheda Riassuntiva
Anno Accademico 2019/2020
Scuola Scuola di Ingegneria Industriale e dell'Informazione
Insegnamento 089675 - ELETTRONICA DI POTENZA
Docente Foglia Giovanni Maria
Cfu 10.00 Tipo insegnamento Monodisciplinare

Corso di Studi Codice Piano di Studio preventivamente approvato Da (compreso) A (escluso) Insegnamento
Ing Ind - Inf (Mag.)(ord. 270) - MI (475) ELECTRICAL ENGINEERING - INGEGNERIA ELETTRICA*AZZZZ089675 - ELETTRONICA DI POTENZA

Obiettivi dell'insegnamento


L’insegnamento illustra la struttura ed il funzionamento dei principali dispositivi utilizzati per la conversione statica dell’energia elettrica, in tutte le combinazioni possibili: CA-CC, CC-CC, CC-CA, CA-CA (CC = corrente continua, CA = corrente alternata).

Si analizza dal punto di vista teorico il funzionamento in alcuni casi base, semplici ma significativi, in cui si adottano opportune ipotesi semplificative. Per illustrare invece il funzionamento in casi reali, ci si basa su simulatori circuitali (Simulink) e su alcune esperienze di laboratorio.

Inoltre vengono presentate le nozioni fondamentali, necessarie per comprendere i principi su cui si basa il dimensionamento di alcuni di tali dispositivi (i dispositivi di uso più comune, nella loro forma più semplice)

 


Risultati di apprendimento attesi


Conoscenza e comprensione
A seguito del superamento dell’esame lo studente:
- Conosce i dispositivi principali usati per la conversione statica dell’energia
- Sa come funzionano, quali sono le loro caratteristiche, quando e dove vanno impiegati

Capacità di applicare conoscenza e comprensione
A seguito del superamento dell’esame lo studente:
- È in grado di dare un dimensionamento di massima di tali dispositivi
- È in grado di prevederne il funzionamento in casi reali, simulandolo tramite software

Autonomia di giudizio
Il dimensionamento e l’analisi funzionale simulativa richiedono autonomia di scelta e giudizio.

Abilità comunicative
A seguito del superamento dell’esame lo studente è in grado di comunicare struttura e funzionamento dei convertitori studiati

Capacità di apprendimento
Lo studente ha la possibilità di sviluppare le conoscenze acquisite in attività svolte in modo autonomo nell'ambito di tesi di Laurea Magistrale.


Argomenti trattati

1) I componenti. Valvole controllate e non controllate; trasformatori e reattori per la conversione, componenti ausiliari (“snubbers”, induttori, condensatori per rifasamento e filtraggio).

2) Aspetti generali. Le valvole reali (curve caratteristiche; perdite, comando, ritardi,…); grandezze elettriche ed energetiche (valori medi ed efficaci, armoniche, potenze, rendimento, fattore di potenza).

3) Comportamento termico dei convertitori. Sistemi ad una e due costanti di tempo, impedenza termica, raffreddamento; calcolo della resistenza termica di un dissipatore.

4) Conversione c.a.-c.c. non controllata (diodi) e controllata (tiristori). Raddrizzatore a ponte di Graetz monofase e trifase, con diversi tipi di carico (RL o RC); commutazione, controllo di fase; analisi armonica. Filtri delle correnti armoniche iniettate in rete.

5) Conversione c.c.-c.c.. Frazionatore; convertitori “buck”, “boost”, a ponte.

6) Conversione c.c.-c.a.. Inverter VSI a due livelli monofase e trifase: topologie, tecniche di modulazione; analisi armonica; inverter VSI a tre livelli; reversibilità degli invertitori VSI; conversione c.a.-c.c. con PF = 1.

 

Il corso prevede:

a) lezioni frontali;
b) esercitazioni numeriche in aula;
c) simulazioni al calcolatore in ambiente Matlab/Simulink;
d) esercitazioni sperimentali in laboratorio.


Prerequisiti

Sono richieste le conoscenze apprese nei corsi di base di Analisi, Elettromagnetismo, Elettrotecnica


Modalità di valutazione

 L’esame valuta il livello di apprendimento raggiunto sui diversi fronti, per cui consta di alcune fra le seguenti richieste:

- domande aperte sul programma svolto durante le lezioni frontali (DdD1)
- esercizi numerici, del tipo di quelli svolti in aula durante le esercitazioni numeriche (DdD1, DdD2, DdD3)
- simulazione di un dispositivo, fra quelli simulati in aula (DdD1, DdD2, DdD3)

Essendo l'eame orale, oltre alla conoscenza e alla capacità di applicarla, vengono testate anche le capacità comunicative (DdD4).

Il sostenimento dell'esame è per sua natura un modo per valutare la capacità di apprendimento (DdD5) dello studente.


Bibliografia
Risorsa bibliografica facoltativaMohan, Undeland, Robbins, Elettronica di Potenza, Editore: Hoepli
Risorsa bibliografica facoltativaarticoli disponibili su portale Beep del corso 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
45:00
67:30
Esercitazione
17:00
25:30
Laboratorio Informatico
30:00
45:00
Laboratorio Sperimentale
8:00
12:00
Laboratorio Di Progetto
0:00
0:00
Totale 100:00 150:00

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
Disponibilità di supporto didattico in lingua inglese
schedaincarico v. 1.6.1 / 1.6.1
Area Servizi ICT
26/01/2020