MODELING AND CONTROL OF ELECTROMECHANICAL SYSTEMS

ING-IND/32 - 9 CFU - 2° semestre

Docente titolare dell'insegnamento

GIUSEPPE SCARCELLA
Email: g.scarcella@unict.it
Edificio / Indirizzo: Polifunzionale - Ingegneria - Viale A. Doria 6, 95125 Catania ITALY
Telefono: +39 095 738 2600
Orario ricevimento: MAR 11:00-13:00, VEN 11:00-13:00


Obiettivi formativi

Il corso ha gli obiettivi di fornire i fondamentali della modellazione, i fondamentali dei principi di funzionamento e del controllo, le principali conoscenze di base e gli sviluppi futuri dei sistemi di conversione elettrica ed elettromeccanica dell'energia.

I risultati dell'apprendimento delle nozioni del corso sono:

Conoscenza della progettazione e del funzionamento dei più comuni attuatori elettromeccanici e delle loro modalità di controllo più comuni.


Modalità di svolgimento dell'insegnamento

Lezioni frontali e esercitazioni per migliorare la capacità di applicazione delle conoscenze acquisite, attraverso strumenti informatici e/o laboratorio.

L'insegnamento di quest'anno potrebbe essere impartito in modalità mista o in remoto.

Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus.


Prerequisiti richiesti

Nessuno.

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None.



Frequenza lezioni

La frequenza delle lezioni, in presenza o a distanza, è richiesta. Per ottenere un risultato ottimale, lo studente è tenuto a frequentare almeno il 70% delle lezioni del corso.

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Student attendance, at University or in a remote way, is required. Remember that to achieve an optimum result, the student is required to attend at least 70% of the course lessons.



Contenuti del corso

Sistemi elettromeccanici. Bilancio energetico e sistemi conservativi: determinazione delle forze e dei momenti elettromagnetici. Informazioni generali sulle macchine elettriche: materiali, perdite, rendimento, comportamento termico e tipologie di servizio. Trasformatore monofase e trifase: principio di funzionamento e circuito equivalente; Trasformatori HF. Macchina asincrona: FMM di avvolgimenti concentrati e distribuiti, coppie polari, principio di funzionamento e circuito equivalente, scorrimento, coppia elettromagnetica; prove a vuoto e rotore bloccato, avviamento, motore asincrono monofase. Macchina sincrona: gabbia di avviamento e avvolgimenti smorzatori, principio di funzionamento e circuito equivalente, angolo di carico, coppia sincrona e di riluttanza; interconnessione di generatori sincroni. Macchine sincrone speciali: motori a magneti permanenti, motori sincroni a riluttanza, motori passo-passo, motori a riluttanza commutata, BLDC. Macchine in CC: azione del commutatore, funzionamento a carico, motori in CC, generatori, eccitazione separata shunt e serie. Motore universale. Controllo di sistemi elettromeccanici: raddrizzatori, convertitori per macchine elettriche DC e AC, azionamenti elettrici. Tecniche di modulazione digitale: PWM, Space Vector. VSI e CSI. Azionamenti per motori CC e CA. Controllo scalare. Controllo in corrente. Controllo V/f costante. Motori passo-passo. Controllo del motore Switched Reluctance. Controllo vettoriale di macchine asincrone, sincrone e a magneti permanenti.



Testi di riferimento

• Mohan: "Power Electronics", Hoeply.
• Fitzgerarld: "Electric Machinery", Mc Graw Hill.


Altro materiale didattico

http://studium.unict.it/dokeos/2021/



Programmazione del corso

 ArgomentiRiferimenti testi
1Modeling. Fundamentals of electrotechnical basic principles. 


Verifica dell'apprendimento


MODALITÀ DI VERIFICA DELL'APPRENDIMENTO

Esami: prove orali - Prerequisiti: nessuno.

La verifica dell'apprendimento può essere effettuata anche elettronicamente, se le condizioni lo richiedono.

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Exams: oral tests - Prerequisites: none.

Learning assessment may also be carried out on line, should the conditions require it.


ESEMPI DI DOMANDE E/O ESERCIZI FREQUENTI

Principi caratteristici e di funzionamento delle macchine elettriche più comuni: DC, Induzione, Sincrono, Stepper, Switched Reluctance.

Teoria generalizzata.

Controllo scalare e vettoriale.

 

L'insegnante è disponibile anche on line per il ricevimento.

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Characteristic and working principles of most common electrical machines: DC, Induction, Synchronous, Stepper, Switched Reluctance.

Generalized Theory.

Scalar and Vector Control.

 

The teacher is also available for on line reception meetings.




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