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Anno Accademico 2012/13
02NMLLX
Sistemi di propulsione elettrica per i trasporti
Corso di Laurea in Ingegneria Elettrica - Torino
Docente Qualifica Settore Lez Es Lab Tut Anni incarico
Tenconi Alberto ORARIO RICEVIMENTO PO ING-IND/32 54 9 0 0 11
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
ING-IND/32 6 D - A scelta dello studente A scelta dello studente
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.
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.
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.


Orario delle lezioni
Statistiche superamento esami

Programma definitivo per l'A.A.2012/13
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