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Anno Accademico 2016/17
01JWDMN
Elettrotecnica/Macchine elettriche
Corso di Laurea in Ingegneria Meccanica - Torino
Docente Qualifica Settore Lez Es Lab Tut Anni incarico
Canova Aldo ORARIO RICEVIMENTO O2 ING-IND/31 30.5 10.5 9 0 12
Giaccone Luca   A2 ING-IND/31 30.5 10.5 9 0 10
Griva Giovanni Battista ORARIO RICEVIMENTO AC ING-IND/32 40.5 10.5 0 0 10
Pellegrino Gianmario ORARIO RICEVIMENTO O2 ING-IND/32 40.5 10.5 0 0 7
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
ING-IND/31
ING-IND/32
5
5
C - Affini o integrative
C - Affini o integrative
Attività formative affini o integrative
Attività formative affini o integrative
Presentazione
L'insegnamento, suddiviso in due moduli ha lo scopo di fornire:
- i principali concetti dell'analisi circuitale dei fenomeni elettrici e magnetici con particolare attenzione agli aspetti della corrente continua e della bassa frequenza;
- le basi metodologiche per comprendere i principi di funzionamento ed i principali concetti operativi delle apparecchiature elettromeccaniche ed in generale per un utilizzo razionale, corretto e sicuro delle apparecchiature elettriche;
- i principi di funzionamento e gli strumenti per valutare le prestazioni delle principali macchine elettriche, in vista della loro applicazione nei processi industriali.
Risultati di apprendimento attesi
Conoscenza dei principi e teoremi necessari per effettuare analisi circuitali nel campo dell'elettrotecnica.
Conoscenza dei principi di funzionamento delle principali apparecchiature elettromeccaniche e macchine elettriche utilizzate in campo industriale
Conoscenza dei criteri di utilizzo e dei campi di applicazione delle principali macchine elettriche.
Capacità di risolvere i problemi dei circuiti elettrici operanti in regime stazionario,
Capacità di analizzare e valutare le prestazioni delle macchine elettriche
Capacità di effettuare la scelta delle opportune macchine elettriche da inserire in sistemi meccanici.
Prerequisiti / Conoscenze pregresse
Conoscenza dell’algebra lineare, delle equazioni differenziali ordinarie, dei numeri complessi e dei concetti di base di elettromagnetismo con particolare riferimento al campo elettrostatico, al campo di corrente, al campo magnetostatico ed ai campi lentamente variabili.
Programma
ELETTROTECNICA

Circuiti in corrente continua
Le grandezze elettriche fondamentali: tensione e corrente
Leggi di Kirchhoff delle tensioni e delle correnti
Convenzione dei generatori e degli utilizzatori e definizione di potenza
Bipoli ideali adinamici: resistore, generatore ideale di tensione e di corrente
Soluzione di circuiti adinamici (corrente continua) mediante la scrittura delle equazioni costitutive e delle leggi di Kirchhoff
Generatore reale (nella forma in tensione ed in corrente)
Circuiti in regine adinamico ad un solo generatore
Partitore di tensione e di corrente
Bipoli in serie ed in parallelo
Collegamento a stella ed a triangolo
Teoremi per la soluzione dei circuiti: metodo della sovrapposizione degli effetti, teorema di Millman, teorema di Thevenin e di Norton

Transitori
Bipoli dinamici: condensatore ed induttore
Carica e scarica di induttore e condensatore
Soluzione di circuiti con bipoli dinamici: transitori del primo ordine

Regime sinousidale
La corrente alternata sinusoidale.
Le grandezze caratteristiche di una sinusoide
Il metodo fasoriale (ripasso sui numeri complessi)
Diagramma fasoriale
Equazione costitutiva dei bipoli dinamici ed adinamici in regime sinusoidale: concetto di impedenza
Connessioni serie e parallelo di impedenze
Teoremi di soluzione dei circuiti in regime sinusoidale
La potenza in corrente alternata: potenza attiva, reattiva ed apparente
Il teorema di Boucherot (metodo delle potenze)
Soluzione di circuiti in corrente alternata e rifasamento

Sistemi trifase
Generatori e carichi trifase
Grandezze di linea e di fase
Sistema simmetrico ed equilibrato
Sistemi con e senza filo di neutro
Potenze nei sistemi trifase: inserzione Aron
Soluzione di reti trifase simmetriche ed equilibrate:
Monofase equivalente
Metodo delle potenze
Rifasamento
Cenni di soluzione di sistemi dissimmetrici e squilibrati.

MACCHINE ELETTRICHE
Introduzione alle macchine elettriche: principi delle conversioni elettromeccaniche dell’energia.
Richiami di elettromagnetismo: legge di circuitazione, legge di Gauss, leggi di Lenz e di Faraday-Henry, leggi di Lorentz; proprietà magnetiche dei materiali; ferromagnetismo; isteresi magnetica; correnti parassite; energia associata ai campi magnetici; perdite di energia/potenza nei materiali ferromagnetici.
Materiali per l’elettrotecnica: materiali conduttori e resistività dei materiali; materiali isolanti e rigidità dielettrica; effetto pelle; perdite di potenza per effetto Joule.
Circuiti magnetici: legge di Hopkinson, riluttanza magnetica; circuito elettrico equivalente del circuito magnetico; circuiti magnetici con magneti permanenti; induzione elettromagnetica: autoinduttanza, mutua induttanza; energia nei circuiti magnetici.
Modello termico delle macchine: equazione di trasmissione del calore; circuito elettrico equivalente del modello termico; definizioni dei tipi di servizio delle macchine elettriche.
Macchina elettrica a corrente continua: cenni costruttivi, principio di funzionamento, collettore e spazzole, equazioni di macchina, eccitazione indipendente e serie, caratteristiche meccaniche, regolazione a flusso costante e a tensione costante.
Trasformatore monofase: trasformatore ideale e circuito equivalente del trasformatore reale, targa dei trasformatori e prove di caratterizzazione, calcolo dei parametri del circuito equivalente, parallelo di trasformatori.
Trasformatore trifase: circuito equivalente e prove di caratterizzazione, funzionamento in parallelo di trasformatori trifase, gruppo orario.
Motore ad induzione: campo magnetico rotante, cenni costruttivi e principio di funzionamento, circuito elettrico equivalente, prove di caratterizzazione, caratteristica meccanica, regolazione di velocità e di coppia.
Organizzazione dell'insegnamento
Sono previste lezioni ed esercitazioni in aula con esercizi e calcoli esemplificativi sugli argomenti trattati a lezione.
Sono previste esercitazioni in laboratorio di elettrotecnica
Testi richiesti o raccomandati: letture, dispense, altro materiale didattico
Vedi portale dell'insegnamento.
Criteri, regole e procedure per l'esame
L’esame prevede una prova scritta ed una orale. Lo scritto si compone di due esercizi di elettrotecnica e di due esercizi di macchine elettriche. Il punteggio massimo della parte di elettrotecnica e di macchine elettriche è lo stesso e pari a 15 pt per ciascuna prova per un totale di 30 pt. Il punteggio minimo complessivo delle due prove, ai fini dell’accesso alla prova orale, è pari a 15pt. In ogni caso non viene ammesso all’orale chi non supera la peggiore delle due prove con almeno 6pt.
L’orale potrà vertere su tutto il programma dell'insegnamento.
Orario delle lezioni
Statistiche superamento esami

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