Insegnamento Elettronica Industriale di Potenza Corso di

Insegnamento
Corso di Laurea
Elettronica
Corso di Laurea in Ingegneria Elettrica
Industriale di
Potenza
Docente: Federico Caricchi
Anno
3
Periodo
didattico
2
Crediti
9
Anno accademico: 2007/2008
Obiettivi formativi specifici:
Il corso si propone di introdurre lo studente alla conversione statica dell’energia elettrica
Propedeuticità obbligatorie:
•
nessuna
Competenze acquisite:
•
•
•
•
conoscenza dei principi di funzionamento dei convertitori elettronici
saper dimensionare un apparato di conversione
saper selezionare componenti elettronici commerciali
saper valutare le prestazioni di un convertitore
Lezioni ed esercitazioni
Argomenti
Componenti elettronici e
componenti passivi
utilizzati nei convertitori
statici di potenza
Convertitori c.a./c.c
Convertitori c.c./c.c
Convertitori c.c./c.a
Ore
Contenuti specifici
Diodi, thyristor, transistor bipolari (BJT) e Darlington
(MDT), MOSFET, gate turn off thyristor (GTO), insulated
gate bipolar transistor (IGBT), mos controlled thyristor
(MCT); circuiti di pilotaggio dei componenti e circuiti di
snubber; induttori, condensatori, e trasformatori per alta
frequenza utilizzati nei convertitori.
Raddrizzatori a diodi monofase a semionda, ad onda intera,
ponti trifase; convertitori controllati a thyristor nel
funzionamento da raddrizzatori e da inverter; impatto dei
convertitori sulla rete di alimentazione, distorsione
armonica, fattore di potenza.
Buck converter, Boost converter, Buck-Boost converter,
Cuk converter, Full-bridge converter; cenni
sull'applicazione delle tecniche di soft switching nei
convertitori c.c./c.c.
Modulazione PWM; struttura e caratteristiche di
funzionamento degli inverter PWM a tensione impressa
(VSI), degli inverter ad onda quadra a tensione o corrente
impressa (square-wave VSI e square-wave CSI) e degli
inverter ad eliminazione programmata di armoniche;
modalità di funzionamento da raddrizzatore.
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Alimentatori switching con trasformatore di isolamento
(Flyback, Forward, Push-Pull); controllo degli alimentatori
Applicazione dei
in tensione, in corrente, a banda di tolleranza, a frequenza
convertitori negli apparati
costante, ad off-time costante. Gruppi statici di continuità
di alimentazione
assoluta (UPS).
Regolazione della posizione, della velocità e della coppia
nei motori elettrici; sensori di posizione e di corrente;
azionamento di motori in c.c. con convertitori c.a./c.c. e
Applicazione dei
c.c./c.c. su uno, due e quattro quadranti; azionamento di
convertitori negli
azionamenti elettrici
motori asincroni con inverter a tensione impressa e a
corrente impressa; azionamento di motori sincroni
sinusoidali e trapezoidali.
Convertitori per il condizionamento e per l'illuminazione di
utenze industriali e residenziali; convertitori per forni ad
Applicazione dei
induzione, ad arco e per la saldatura elettrica; apparati di
convertitori negli impianti
carica degli accumulatori; stazioni di conversione per la
civili ed industriali
trasmissione HVDC e per la trazione elettrica; apparati
statici di compensazione della potenza reattiva (static var).
Generazione di correnti armoniche e distorsione di
tensione; fattore di potenza dei convertitori statici;
interferenze elettromagnetiche; provvedimenti per la
riduzione dell'impatto dei convertitori statici sulla rete di
Problemi di
alimentazione; minimizzazione della distorsione armonica
interfacciamento dei
di tensione; filtri d'ingresso per la riduzione del
convertitori statici con la
contenuto armonico della corrente assorbita dalla rete;
rete
miglioramento del fattore di potenza del convertitore
mediante filtri passivi e/o attivi; conversione c.a./c.c. con
fattore di potenza unitario e ridotto inquinamento
armonico.
Scelta della struttura di conversione in relazione
all'applicazione; dimensionamento dei componenti attivi e
passivi del convertitore e dei circuiti di pilotaggio e di
Criteri di progetto dei
snubber; definizione della modalità di funzionamento del
convertitori statici
convertitore; valutazione delle prestazioni del convertitore;
dimensionamento del sistema di raffreddamento.
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4
4
Totale ore lezioni ed esercitazioni
78
di cui di esercitazione
8
Ulteriori attività di didattica assistita
Laboratorio
Seminari e/o testimonianze
Corsi integrativi
Visite guidate
Ore
12
Totale ore dedicate ad altre attività di didattica assistita
12
Totale ore complessive
90
Modalità d'esame: Prova orale
Testi consigliati:
•
Mohan, Undeland, Robbins, “Power Electronics”, Wiley.

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