L’insegnamento presenta le principali caratteristiche delle macchine e degli azionamenti elettrici più comunemente adottati nella propulsione elettrica e/o ibrida nel settore dei trasporti: trazione ferroviaria, trazione stradale di tipo elettrico puro e di tipo ibrido e cenni alla trazione negli impianti a fune, alla propulsione navale e alle prospettive di propulsione elettrica nei sistemi aeronautici. Partendo dai requisiti e dalle prestazioni richieste dalle diverse applicazioni, il corso descrive e analizza le principali architetture dei sistemi di propulsione e le tecnologie dei principali componenti degli azionamenti di trazione: motori, convertitori elettronici di potenza, strategie e sistemi di controllo.

L’obiettivo principale dell’insegnamento è quello di fornire all’allievo le conoscenze di sistema affinché sia in grado valutare i problemi connessi all’impiego degli azionamenti elettrici per la trazione elettrica nei mezzi di trasporto. Il raggiungimento di tale obiettivo richiede di sviluppare nell’allievo le capacità di:
- conoscere il contesto applicativo ed i vincoli di progetto degli azionamenti elettrici per i diversi sistemi di trasporto, con particolare attenzione a quelli ferroviari e stradali;
- conoscere i principi di progettazione funzionale e di specificazione tecnica degli azionamenti elettrici, con particolare attenzione all’interazione con il mezzo di trasporto (sistemi di accoppiamento meccanico) e con la sorgente di alimentazione;
- conoscere le diverse opzioni tecnologiche in funzione delle prestazioni e del servizio richiesto;
- conoscere il comportamento dinamico degli azionamenti elettrici e stimare le condizioni limite per il loro sfruttamento nel contesto applicativo.

Le precedenze raccomandate includono le nozioni base dell’Elettrotecnica, della Meccanica, e delle Macchine elettriche.

RICHIAMI E ASPETTI GENERALI
•Introduzione e cenni storici sull’impiego dell’energia elettrica nei sistemi di trasporto
•Tendenze evolutive, "more electric transports".
•Richiami sulle principali macchine elettriche rotanti.
•Regolazione delle macchine elettriche.
•Componenti e convertitori elettronici di potenza (aspetti funzionali).
•Strategie e sistemi di controllo per gli azionamenti elettrici (caratteristiche principali).
•Sistemi di alimentazione elettrica.
•Sistemi di accoppiamento meccanico.
•Aspetti energetici e termici.
•Aspetti di integrazione a bordo veicolo.
SISTEMI CON ALIMENTAZIONE DA RETE: TRAZIONE FERROVIARIA E IMPIANTI A FUNE
•Reti elettriche per la trazione e sottostazioni di alimentazione.
•Sistemi di trazione a corrente continua con regolazione reostatica.
•Sistemi di trazione a corrente continua con regolazione elettronica.
•Sistemi di trazione a corrente alternata.
•Locomotori politensione.
•Azionamenti elettrici per gli Impianti a fune
SISTEMI CON ALIMENTAZIONE DI BORDO: VEICOLI ELETTRICI ED IBRIDI
•Accumulo/generazione dell’energia a bordo dei veicoli.
•Sistemi di trazione per veicoli elettrici puri.
•Sistemi e infrastrutture di ricarica.
•Architetture dei sistemi di trazione ibrida: serie, parallelo, serie/parallelo.
•Interazione con il motore termico.
•Azionamenti per la propulsione navale.

Appunti dalle lezioni e materiale distribuito dal docente (disponibile sul portale della didattica).

La prova di esame è orale.