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Simulazione ed ottimizzazione di un interruttore elettromeccanico Ultra-Fast per applicazioni DC
Parole chiave ANALISI ELETTROMECCANICA E TERMICA, INTERRUTTORI DC, SIMULAZIONE MULTI-FISICA
Riferimenti IUSTIN RADU BOJOI, MAURIZIO REPETTO
Gruppi di ricerca CADEMA & PEIC
Tipo tesi PROGETTUALE SPERIMENTALE
Descrizione Le reti a corrente continua stanno diventando sempre più diffuse dato che il sistema DC può diventare conveniente, rispetto alle loro controparti AC. Ad esempio, per linee DC di lunga distanza si riducono i carichi capacitivi e sono possibili interconnessioni asincrone tra diverse parti della rete AC. Al contrario, il loro funzionamento può essere più difficoltoso a causa di un'impedenza di corto circuito molto ridotta che limita le correnti di guasto e dell'interruzione di alti valori di corrente continua che non possono sfruttare un passaggio per lo zero di corrente dei sistemi AC, di conseguenza gli interruttori DC sono dispositivi molto critici.
Uno dei principali indici di prestazione degli interruttori DC è la loro velocità di commutazione: minore è il tempo di interruzione minori sono le sollecitazioni indotte da elevate correnti di guasto sui componenti del sistema. Per raggiungere prestazioni estreme, sono stati allestiti interruttori ibridi, una combinazione di dispositivi puramente elettromeccanici ed elettronici di potenza. La loro progettazione richiede una simulazione altamente accoppiata di transitori elettromagnetici, meccanici e termici per raggiungere tempi di apertura molto brevi, dell'ordine di alcuni millisecondi.
La tesi del progetto master, mira a sviluppare un modello di simulazione multifisica con un livello di accuratezza e tempo di calcolo compatibile con cicli iterativi parametrici e di ottimizzazione per trovare la migliore disposizione progettuale. Durante il progetto lo studente proporrà un attuatore in grado di raggiungere le velocità necessarie e verificarlo mediante simulazione ed esperimenti.
Conoscenze richieste elettromagnetismo applicato ed elettronica di potenza
Scadenza validita proposta 07/07/2022
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