The course is taught in Italian.
Lo scopo del corso è fornire le basi dei modelli dinamici delle principali macchine elettriche ed il loro utilizzo nell'analisi degli azionamenti elettrici relativi. Informazioni generali sugli azionamenti e sulla conversione statica dell'energia saranno trattati, al fine di meglio agganciare la trattazione teorica con gli aspetti pratici tipici della meccatronica.

Lo studente dovrà conoscere ed essere in grado di applicare la conoscenza acquisita per il raggiungimento dei seguenti obiettivi: - Risolvere problemi di analisi di macchine elettriche utilizzate negli azionamenti elettrici - Saper interpretare le specifiche tecnologiche delle macchine elettriche per un corretto utilizzo negli azionamenti elettrici con particolare riferimento alle tipologie di carico meccanico - Utilizzare correttamente i modelli delle macchine elettriche per le simulazioni di apparati di tipo meccatronica - Utilizzare correttamente un azionamento elettrico, con particolare riferimento al significato delle principali tarature da effettuare.

Il corso richiede le nozioni di base dell'elettrotecnica e dell'elettromagnetismo. È opportuno, ma non necessario, che l'allievo abbia seguito un corso di macchine elettriche di base.

Concetti generali sulla macchina sincrona. Macchina sincrona isotropa e anisotropa. Regolazione dell'eccitazione e della potenza reattiva. Regolazione della coppia e della potenza attiva.Diagramma vettoriale della macchina sincrona. Concetto di reattanza sincrona. Regolazione della potenza attiva e reattiva. Parallelo alternatore sulla rete. 6 ore di Teoria + 2 ore di laboratorio

Principi di conversione elettromeccanica dell'energia. Concetto di energia e di coenergia. Analisi dei sistemi lineari a traslazione. e rotazione. Coppie prodotte dalle varie tipologie di macchine elettriche. 6 ore di teoria

Modello dinamico del motore in corrente continua. Schema a blocchi relativo. Equazioni elettriche e meccaniche. Azionamento di velocità con motore in corrente continua. Schema a blocchi dell'azionamento. Funzioni di trasferimento dei singoli blocchi. Diagrammi di Bode e margine di fase. Compensazione del polo meccanico e relativo diagramma a di Bode. Azionamento di velocità con motore in corrente continua e anello di corrente. Analisi dello schema a blocchi. Diagrammi di Bode relativi. Reti di compensazione di base. Uso del modello dinamico del motore in corrente continua per la simulazione. 10 ore di teoria + 2 ore di laboratorio
Trasformazione trifase'bifase. Trasformazione di rotazione. Equazioni dinamiche fondamentali del motore asincrono. Trasformazione delle equazioni del motore asincrono da trifase a bifase. Trasformazione delle equazioni del motore ad induzione su assi fissi e rotanti. Equazione della coppia elettromagnetica e della coppia meccanica. 6 ore di teoria

Classificazione degli inverter. Inverter onda quadra. Tensioni prodotte e loro effetti sul motore. Armoniche di corrente e armoniche di coppia. Inverter PWM. Tensioni prodotte e loro effetti sul motore. Azionamento ad anello aperto di un motore asincrono.Controllo di scorrimento. Cenni sul controllo 'Field Oriented' del motore ad induzione. 6 ore di teoria + 2 ore di laboratorio

Modello dinamico della macchina sincrona anisotropa. Equazioni elettromagnetiche di statore e di rotore. Equazioni di macchina rispetto agli assi dq di rotore. Determinazione dell'equazione di coppia. Coppia di anisotropia, coppia di interazione tra flusso di eccitazione e corrente di statore. Coppia elettromagnetica come interazione tra distribuzione di induzione e di Forza magnetomotrice. Concetti generali sui brushless sinusoidali. Cenni sulla regolazione di coppia. Concetti generali sui brushless trapezi. Azionamento di velocità con brushless trapezio. Brushless trapezio con commutazione ideale. Cenni sulla commutazione reale. 6 ore di teoria + 2 ore di laboratorio

Il corso prevede attività di esercitazioni sulla simulazione della dinamica delle macchine elettriche. Lo studente potrà verificare quanto simulato con attività sperimentale in laboratorio. Le esercitazioni di simulazioni saranno svolte nell'ambito delle lezioni di tipo teorico. Per l'attività di laboratorio, gli studenti saranno suddivisi in squadre al fine di seguire al meglio quanto svolto dal docente.

Il materiale didattico consiste in dispense preparate dal docente e disponibili presso il centro stampa del Politecnico.
I testi, da considerasi solo per l'approfondimento di quanto svolto a lezione saranno comunicati a lezione dal docente titolare dell'insegnamento

La prova d'esame consiste in una prova scritta atta a verificare le conoscenze dell'allievo per quanto riguarda gli aspetti teorici. La prova scritta prevede due domande teoriche valutate 15/30 ognuna. Il voto finale in trentesimi sarà definito valutando mediamente le risposte dell'allievo su entrambe le domande.