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Anno Accademico 2011/12
07BNMCC
Macchine elettriche
Corso di Laurea in Ingegneria Elettrica - Torino
Docente Qualifica Settore Lez Es Lab Tut Anni incarico
Ferraris Luca ORARIO RICEVIMENTO AC ING-IND/32 0 0 0 24 13
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
ING-IND/32 5 B - Caratterizzanti Ingegneria elettrica
Obiettivi dell'insegnamento


Il corso ha lo scopo di fornire agli studenti le conoscenze
fondamentali relative al funzionamento delle principali macchine
elettriche in corrente alternata. Il corso fornisce sia la parte
teorica necessaria a comprendere i fenomeni alla base della
conversione elettrica ed elettromeccanica dell'energia, sia gli
strumenti ingegneristici necessari a valutare quantitativamente il
comportamento delle macchine elettriche,
sia nozioni generali relative alle principali applicazioni.


Prerequisiti

Sono previste le seguenti precedenze di acquisto:




Sono considerate precedenze concettuali:



Programma

Contenuti del corso svolto presso il Politecnico di Torino:

  • Generalitā sul concetto di Macchina Elettrica e sul ruolo delle Macchine Elettriche nella realtā dei Paesi industrializzati.

  • Trasformatori: breve desunzione della teoria di base dei trasformatori e parametri descrittivi convenzionali.

  • Circuito equivalente e deduzione dei parametri principali.

  • Il comportamento dei trasformatori monofase e trifase nelle principali tipologie di applicazione.

  • Concetti generali sulla trasformazione elettromeccanica di energia e sui principi costruttivi per la generazione di coppia.

  • Le macchine rotanti in corrente alternata come sede di circuiti magnetici ed elettrici

  • Riconduzione dei fenomeni di macchina alla interazione di vettori di spazio.

  • Le macchine ad induzione; riconduzione delle equazioni temporali ad equazioni ai vettori di spazio.

  • Circuito equivalente isofrequenziale e principali proprietā.

  • Cenno alla regolazione di velocitā.

  • Macchine sincrone; principi di funzionamento ed equazioni di macchina.

  • Circuito equivalente.

  • Principali situazioni di funzionamento e proprietā desumibili di interesse di base.



Bibliografia

Testo di riferimento per i contenuti delle videolezioni:



  • L. Ferraris, Macchine Elettriche, CLUT (volumi I e II)


Per gli studenti che intendessero approfondire o ampliare le conoscenze relative a particolari aspetti svolti nelle videolezioni si indicano i
seguenti testi di riferimento:



  • Fitzgerald, Kinsley, Electric machinery,Mc Graw-Hill, New York

  • L. Olivieri, E. Ravelli, Macchine elettriche,CESAM, Padova.





Questa raccolta di dispense, prodotta ad uso interno, č
stata utilizzata per i tutorati dei Corsi Universitari a Distanza.
Ne č vietata la riproduzione e qualsiasi forma di commercializzazione.


Le dispense delle esercitazioni sono disponibili presso POLITEKO.


Sono disponibili presso la segreteria didattica le copie cartacee delle slides del corso.


Informazioni sul formato PDF




Il materiale č stato messo a disposizione dal Prof. Ferraris, titolare del copyright

In caso di problemi č possibile accedere direttamente alla directory contenete i file:



Videocorso utilizzato:




  • Prof. Paolo Ferraris, Politecnico di Torino



Prof. Paolo Ferraris Politecnico di Torino




  • [1.] Introduzione al corso. Il concetto moderno di Macchine Elettriche

  • [2.] Le Macchine Elettriche ed il loro ruolo nel contesto dello sviluppo di una nazione

  • [3.] La trasformazione elettromagnetica di energia ed i problemi di ingegnerizzazione

  • [4.] Il trasformatore monofase: problemi realizzativi e tecnologici

  • [5.] Idealizzazione di un trasformatore monofase ed impostazione delle equazioni di funzionamento

  • [6.] Le equazioni del trasformatore ideale; la classificazione dei flussi concatenati reali

  • [7.] Trasformatore monofase: un circuito equivalente non dissipativo

  • [8.] Trasformatore monofase privo di perdite nel ferro: circuiti equivalenti alternativi e funzionamento come adattatore di impedenza

  • [9.] Trasformatore in regime sinusoidale: considerazioni sui flussi e sugli effetti della frequenza

  • [10.] Le perdite nel ferro nei trasformatori e nelle macchine in regime sinusoidale

  • [11.] La configurazione dei flussi dispersi e le associate perdite addizionali

  • [12.] Le perdite addizionali nelle macchine dovute a correnti parassite e loro modellizzazione nei trasformatori

  • [13.] Fattori tecnologici nella realizzazione di trasformatori monofasi

  • [14.] La determinazione sperimentale dei parametri. Elementi desumibili dalla prova a vuoto

  • [15.] Determinazione sperimentale del circuito equivalente e deduzione di criteri per l'adattamento a sistemi di misura

  • [16.] Uso pratico dei dati di targa dei trasformatori e deducibilitā del circuito equivalente reale attraverso il "Teorema di dualitā"

  • [17.] I trasformatori trifasi: considerazioni realizzative e problemi di collegamento tra le fasi

  • [18.] Le configurazioni circuitali dei trasformatori trifasi e problematiche associate; la riconduzione allo studio di sistemi stella-stella

  • [19.] Il circuito equivalente trifase in funzionamento regolare e classificazione secondo le norme CEI

  • [20.] Funzionamenti anomali di trasformatori trifase. Il ruolo dell'impedenza omopolare e della presenza di connessioni a triangolo

  • [21.] Problematiche inerenti il funzionamento a carico dei trasformatori

  • [22.] Le macchine rotanti in corrente alternata. La strutturazione elettromagnetica

  • [23.] La generazione del flusso al traferro mediante insieme di spire. Metodologie descrittive

  • [24.] Descrizione del comportamento di un avvolgimento ai fini del campo al traferro. Realizzazione fisica

  • [25.] La funzione "Forza magnetomotrice al traferro" e sue proprietā

  • [26.] Il "Vettore flusso di macchina" ed i correlati flussi concatenati dagli avvolgimenti. Considerazioni sulla coppia elettromagnetica

  • [27.] La forza elettromotrice indotta negli avvolgimenti. Il vettore spazio E. Estensione dei concetti alle macchine polifasi simmetriche

  • [28.] Macchine ad induzione polifasi. I vettori di spazio ed il loro uso per la descrizione del funzionamento delle fasi di statore

  • [29.] Macchine ad induzione a rotore fermo. Descrizione del funzionamento con equazioni ai vettori di spazio. Il trasformatore a campo rotante

  • [30.] Circuito equivalente della macchina a induzione a rotore fermo

  • [31.] Circuito equivalente della macchina a induzione con rotore in movimento. L'importanza del parametro "scorrimento"

  • [32.] Sintesi del circuito equivalente e ruolo dei diversi parametri. Il diagramma circolare di Heyland-Ossanna

  • [33.] La trasformazione elettromeccanica di energia vista attraverso il bilancio energetico

  • [34.] Il comportamento elettromeccanico e l'influenza dei parametri di macchina. Le capacit' descrittive del diagramma di Heyland

  • [35.] Problemi applicativi dei motori asincroni. I motori a gabbia di scoiattolo: loro riconduzione alla teoria classica

  • [36.] Macchine sincrone. Generalitā, struttura ed equazioni ai vettori di spazio

  • [37.] Problematiche relative al circuito equivalente delle macchine sincrone. I dati di targa

  • [38.] Gli effetti della reazione di indotto e loro descrizione quantitativa. Misurabilitā dei parametri di macchina

  • [39.] Autoeccitazione delle macchine sincrone su carico capacitivo. Caratteristiche elettromeccaniche e funzionamento in parallelo ad una rete prevalente

  • [40.] Argomenti complementari: motori a collettore, motori monofase ed autotrasformatori



Controlli dell'apprendimento / Modalitā d'esame

L'esame č esclusivamente orale e consta tipicamente di tre domande: una per ciascuna macchina trattata nelle videolezioni: trasformatore,
macchina a induzione e macchina sincrona.


Orario delle lezioni
Statistiche superamento esami
MATERIALI PUBBLICI

Programma definitivo per l'A.A.2011/12
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