Politecnico di Torino
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Anno Accademico 2007/08
03CIIDI, 03CIIEG
Sistemi elettrici industriali
Corso di Laurea in Ingegneria Logistica E Della Produzione - Torino
Corso di Laurea in Ingegneria Dell'Organizzazione D'Impresa - Torino
Docente Qualifica Settore Lez Es Lab Tut Anni incarico
Piglione Federico ORARIO RICEVIMENTO AC ING-IND/33 72 40 0 0 18
Spertino Filippo ORARIO RICEVIMENTO A2 ING-IND/33 72 40 0 0 11
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
ING-IND/33 10 C - Affini o integrative Discipline ingegneristiche
Obiettivi dell'insegnamento
Il corso intende fornire allo studente i fondamenti del calcolo dei circuiti elettrici e gli aspetti essenziali delle applicazioni elettriche in ambito industriale, con particolare riguardo ai problemi della progettazione e gestione dei sistemi elettrici. Il programma prevede perci˛ una prima parte dedicata all'analisi dei circuiti elettrici in regime stazionario, sinusoidale e transitorio e allo studio dei sistemi trifase. La seconda parte, dopo una prima sezione dedicata al trasformatore, tratta i principi della produzione e trasmissione dell'energia elettrica e considera poi gli impianti elettrici in bassa tensione, soffermandosi sugli aspetti progettuali, normativi ed economici.
Competenze attese
CapacitÓ di risolvere semplici circuiti in regime stazionario e sinusoidale. CapacitÓ di risolvere semplici circuiti in regime transitorio del primo ordine. CapacitÓ di risolvere semplici circuiti trifase simmetrici ed equilibrati. Conoscenza dei concetti basilari su: collegamento dei circuiti, regime sinusoidale, rifasamento, perdite e cadute di tensione in linea. Progetto di un semplice impianto elettrico di distribuzione in BT, alimentato da propria cabina di trasformazione. Conoscenza dei fondamenti normativi sugli impianti elettrici e la sicurezza elettrica. Conoscenza degli aspetti economici e tariffari dell'energia elettrica.
Prerequisiti
Conoscenze basilari di algebra, geometria e analisi matematica. Aritmetica dei numeri complessi. Conoscenze basilari di elettromagnetismo.
Programma
Circuiti elettrici in regime stazionario. Circuiti elettrici in regime periodico sinusoidale. Circuiti elettrici in regime transitorio. Sistemi trifase. Nozioni di macchine elettriche. Impianti elettrici: produzione e trasmissione dell'energia elettrica, componenti elettrici e protezione contro le sovracorrenti, sicurezza elettrica, progettazione elettrica e valutazioni economiche.
Programma: informazioni integrative
Circuito elettrico elementare. Regime stazionario. Definizione delle grandezze fondamentali. Concetto di bipolo. Convenzioni di segno. Connessioni di bipoli: serie, parallelo, stella, triangolo, ponte. Reti di bipoli. Principi di Kirchhoff. Concetto di bipolo equivalente. Partitore di tensione e di corrente. Scrittura delle equazioni di Kirchhoff di una rete. Principio di sovrapposizione degli effetti. Teoremi di ThÚvenin e Norton. Teorema di Millman. Trasformazione stella-triangolo. Potenze in regime stazionario.

GeneralitÓ sul regime variabile. Regime periodico sinusoidale. Energie nei campi elettrico e magnetico. Bipoli conservativi: induttore e condensatore ideale. Valori caratteristici delle funzioni periodiche. Corrispondenza tra sinusoidi e fasori. Metodo simbolico. Soluzione di una rete con il metodo simbolico. Impedenza e ammettenza. Impedenza equivalente. Potenza istantanea in regim e sinusoidale. Potenza attiva e reattiva. Potenza apparente. Triangolo delle potenze e potenza complessa. Teorema di Boucherot. Rifasamento.

Regime transitorio del primo ordine. Esempi ed applicazioni.

Sistemi trifase. Definizione di terna simmetrica. Connessione a stella e a triangolo di generatori e carichi. Tensioni stellate e concatenate. Correnti di linea e di lato. Carichi equilibrati. Sistema simmetrico ed equilibrato a stella senza neutro. Monofase equivalente. Carico squilibrato a stella senza neutro. Carico squilibrato a stella con neutro. Potenze nei sistemi trifase. Relazioni generali per sistemi a tre e a quattro fili. Relazioni valide per sistemi simmetrici ed equilibrati. Misura della potenza nei sistemi a tre e a quattro fili. Inserzione Aron. Caduta di tensione su linee trifase e monofase. Rifasamento nei sistemi trifase.

Nozioni di macchine elettriche. GeneralitÓ. Richiami sui campi magnetici. Trasformatore e sue applicazioni. Cenni sulle macchine rotanti.

GeneralitÓ sul sistema di produzione e trasmissione dell'energia elettrica. Struttura delle reti di distribuzione. Cenni sullo stato del neutro.

Componenti elettrici e protezione contro le sovracorrenti. Normativa. Interruzione dell'arco elettrico. Interruttori di potenza e di manovra. RelŔ: tipi e impieghi. RelŔ magnetico, termico e differenziale. Condutture elettriche. Coordinamento tra protezioni e condutture.

Sicurezza elettrica. GeneralitÓ. Principali definizioni. Sistemi di distribuzione TT, TN e IT. Impianti di terra. Protezione contro i contatti diretti. Protezione contro i contatti indiretti.

Cenni sulla progettazione dei sistemi di distribuzione dell'energia elettrica negli stabilimenti industriali. Valutazione dei fabbisogni elettrici. Schemi di distribuzione. Cabine di trasformazione. Quadri elettrici. Impianti di rifas amento. Tariffazione dell'energia elettrica. Libero mercato elettrico.
Laboratori e/o esercitazioni
Esercizi di calcolo e applicazione degli argomenti trattati nelle lezioni. Prove di laboratorio sui trasformatori. Visita a una cabina elettrica.
Bibliografia
- F. Piglione, G. Chicco, Sistemi Elettrici Industriali (I e II parte), Politeko, Torino
- Documentazione consultabile sul sito www.elektro.it
- G. Conte, Impianti elettrici, Hoepli, Milano
- V. Cataliotti, Impianti elettrici, Vol. III, Flaccovio, Palermo.
Controlli dell'apprendimento / ModalitÓ d'esame
L'esame consiste in una prova scritta, comprendente esercizi e domande di teoria, che verte su tutto il programma del corso. L'esito della prova pu˛ essere registrato come voto finale d'esame. Coloro che ottengono almeno 26/30 nella prova scritta possono accedere ad una prova orale integrativa.
Orario delle lezioni
Statistiche superamento esami

Programma definitivo per l'A.A.2007/08
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