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Anno Accademico 2016/17
01IJFNC
Conversione statica
Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Elettrica - Torino
Docente Qualifica Settore Lez Es Lab Tut Anni incarico
Fratta Antonino ORARIO RICEVIMENTO PO ING-IND/32 80 14 6 0 12
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
ING-IND/32 10 B - Caratterizzanti Ingegneria elettrica
Presentazione
Sulla base di cinque decadi di evoluzione tecnologica e applicativa, il settore della "Power Electronics" viene integrato nella pi¨ completa materia della 'Conversione Statica', necessaria a fronte dei requisiti di efficienza e compatibilitÓ del crescente mercato delle applicazioni energetiche, ad esempio dette rinnovabili. Pertanto l'insegnamento intende fornire gli strumenti scientifici e le conoscenze tecniche allo stato dell'arte, mantenendo saldi riferimenti ai fondamenti per consentire al futuro ingegnere autonoma capacitÓ di seguire e comprendere la corrente evoluzione tecnologica imposta dalle nuove applicazioni energetiche.
Risultati di apprendimento attesi
CapacitÓ di analisi della dinamica nei circuiti elettrici (non lineari) in commutazione. Conoscenza e valutazione comparative delle caratteristiche e delle proprietÓ di dimensionamento dei componenti di potenza, attivi e reattivi, e delle strutture di conversione per la commutazione naturale e forzata, finalizzate alla comprensione delle problematiche di progetto. CapacitÓ di calcolo dei diversi termini dissipativi e del rendimento complessivo di conversione. Conoscenza di dispositivi e trasduttori caratteristici. CapacitÓ autonoma di progetto delle strutture di controllo anche digitale per convertitori PWM.
Prerequisiti / Conoscenze pregresse
Elettrotecnica di base e specialistica, componenti elettronici fondamentali, fondamenti sulla dinamica e sul controllo di sistemi elettrici, concetti di sicurezza e compatibilitÓ elettrica impiantistica.
Programma
1) Presentazione e generalitÓ.
2) Analisi e sintesi di progetto di funzioni, strutture e componenti attivi e reattivi fondamentali.
3) Conversione a commutazione naturale.
4) Conversione a commutazione forzata e multilivello.
5) ProprietÓ e limiti di controllo di convertitori PWM.
6) Inverter alimentati in tensione e convertitori statici.
Organizzazione dell'insegnamento
Oltre alle lezioni in aula, sono previste attivitÓ di laboratorio e simulazioni al calcolatore:
- Laboratorio sui semiconduttori di potenza e sulla realizzazione di convertitori industriali a IPM.
- Laboratorio sperimentale sui circuiti elettronici a IGBT in commutazione forzata.
- Esercitazioni di calcolo e di progetto.
- Simulazione P-Spice di convertitori.
- Simulazione del controllo in anello chiuso di convertitori e delle tecniche PWM.
Per ciascun tema gli studenti possono liberamente associarsi in piccoli gruppi. Uno di essi prepara la presentazione e la descrizione del laboratorio/esercitazione, gli altri scelgono argomenti specifici correlati e svolgono relazioni sull'argomento, evidenziando il contributo individuale di ciascuno.
Testi richiesti o raccomandati: letture, dispense, altro materiale didattico
Di riferimento:
A. Fratta, "Dispense del corso di Conversione Statica dell'Energia Elettrica", Politecnico di Torino, CLUT.
J.G.Kassakian, M.F.Schlecht, G.C.Verghese, "Principles of Power Electronics", MIT, Addison-Wesley, USA.
Il materiale necessario per svolgere laboratori/esercitazioni Ŕ elaborato con i gruppi di studenti e distribuito in rete.
Consigliati per approfondimenti:
N.Mohan, T.Undeland, W.P.Robbins, "Elettronica di Potenza, Convertitori e Applicazioni" ", Ulrico Hoepli Editore S.p.A. 2005.
Muhammad H. Rashid, "Power Electronics, Circuits, Devices and Applications", Pearson Education,Inc.
Criteri, regole e procedure per l'esame
La prova finale consiste in un esame orale (durata prevista un'ora).
Nella prima sessione di esame, gli studenti che hanno frequentato esercitazioni/laboratori e hanno svolto le relazioni correlate, possono svolgere l'esame orale discutendo le relazioni svolte.
Orario delle lezioni
Statistiche superamento esami

Programma definitivo per l'A.A.2016/17
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