Politecnico di Torino | |||||||||||||||||
Anno Accademico 2012/13 | |||||||||||||||||
02NMLLX Sistemi di propulsione elettrica per i trasporti |
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Corso di Laurea in Ingegneria Elettrica - Torino |
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Presentazione
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, vengono descritte e analizzate 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.
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Risultati di apprendimento attesi
L’obiettivo principale 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 e i vincoli di progetto degli azionamenti elettrici per i diversi sistemi di trasporto, con particolare attenzione a quelli su ruota; - 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. |
Prerequisiti / Conoscenze pregresse
Le precedenze raccomandate includono le nozioni base dell’elettrotecnica, della meccanica, e delle macchine elettriche.
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Programma
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 • 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. • Sistemi di trazione diesel-elettrico. 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. |
Programma (Prof. A. Tenconi)
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 • 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. • Sistemi di trazione diesel-elettrico. 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. |
Testi richiesti o raccomandati: letture, dispense, altro materiale didattico (Prof. A. Tenconi)
Il materiale didattico impiegato durante le lezioni ed esercitazioni sarà reso disponibile agli studenti. Per approfondimenti:
L. Guzzella, A. Sciarretta, 'Vehicle Propulsion Systems - Introduction to Modeling and Optimization', Springer-Verlag, Berlin Heidelberg, 2005; I. Husain, 'Electric and hybrid vehicles: design fundamentals', CRC Press, 2010; G. Vicuna, 'Organizzazione e tecnica ferroviaria', CIFI Ed, 1986. |
Criteri, regole e procedure per l'esame (Prof. A. Tenconi)
Prova orale sul programma svolto.
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Orario delle lezioni |
Statistiche superamento esami |
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