Corso di laurea in Ingegneria Gestionale Programma

` DEGLI STUDI DI UDINE,
UNIVERSITA
DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA ELETTRICA,
GESTIONALE E MECCANICA
Via delle Scienze 208, I 33100 UDINE, Italy
Tel.: +39-0432-558253 - Fax.: +39-0432-558251
Corso di laurea in Ingegneria Gestionale
Programma definitivo del corso di APPLICAZIONI INDUSTRIALI ELETTRICHE
a.a. 2014/2015
Richiami sui circuiti magnetici. Tubi di flusso di induzione, tensione magnetica, riluttanza e permeanza. Legge di
Hopkinson, reti elettriche equivalenti. Coefficienti d’auto e mutua induzione in termini di auto e mutue permeanze. Leggi dei
circuiti magnetici, circuiti con magneti permanenti. Forze nel campo magnetico. Richiami sulla forza ponderomotrice
sui conduttori percorsi da corrente.
Forza e momento sugli induttori. Forze nei circuiti magnetici.
Nuclei
ferromagnetici in regime sinusoidale. Perdite nei lamierini ferromagnetici.
Riluttanza e permeanza complessa,
sintesi serie e parallelo. Cadute di tensione vuoto-carico.
Reti trifasi. Cenni ai sistemi polifasi, terne trifasi, tensioni e correnti concatenate e stellate. Carichi e generatori a stella e
triangolo. Rete monofase equivalente. Potenza nei sistemi a tre e quattro fili. Misure in reti trifasi. Rifasamento.
Trasformatori. Generalit`
a, caratteristiche costruttive. Trasformatore monofase.
Funzionamento a vuoto e a carico,
valori nominali. Prove a vuoto ed in cortocircuito.
Schemi equivalenti. Caduta di tensione vuoto-carico. Perdite e
rendimento.
Parallelo dei trasformatori.
Trasformatori trifasi: caratteristiche costruttive, collegamenti e gruppi.
Trasformatori di misura: di tensione e di corrente.
Conversione statica.1 Generalit`a, semiconduttori, giunzione
P-N. Diodi.
Transistor a giunzione, SCR. Circuito di amplificazione analogica tipico.
Raddrizzatore monofase ad
una semionda ed a ponte di Graetz monofase. Gruppo di commutazione controllato e non controllato.
Ponte polifase
controllato. Convertitori CC/CA a ponte monofase.
Convertitori CC/CA a ponte e mezzo ponte trifase. Modulazione
di larghezza degli impulsi.
Regolatori CA/CA. Convertitori CC/CC abbassatori ed innalzatori.
Macchine rotanti generalit`
a. Caratteristiche geometriche, circuito magnetico. Forza magnetomotrice, sovrapposizione degli effetti, campo
magnetico rotante. Forze elettriche mozionali di cava. Forze ponderomotrici e coppia meccanica. Macchine sincrone.
Generalit`
a, caratteristiche costruttive, valori nominali. Induzione al traferro e f.e.m. di indotto. Caratteristica a vuoto.
Funzionamento a carico, reazione di indotto, diagrammi fasoriali.
Funzionamento in cortocircuito. Impedenza sincrona.
Curve caratteristiche. Comportamento elettromeccanico, regolazione e stabilit`a. Parallelo con la rete.
Macchine
asincrone. Generalit`
a, caratteristiche costruttive, valori nominali. Macchina asincrona trifase: funzionamento a rotore
fermo ed aperto.
Funzionamento a rotore bloccato e cortocircuitato. Funzionamento a carico.
Circuito equivalente,
perdite, potenza meccanica e coppia Avviamento e regolazione della velocit`a. Motore a gabbia e doppia gabbia. Motore
asincrono monofase e bifase.
Macchine speciali.2 Motori a poli schermati ed a magneti permanenti.
Motori a passo
ed a riluttanza. Avviamento asincrono della macchina sincrona.
Sicurezza nei sistemi elettrici. Sistema elettrico, sovratensioni e sovracorrenti. Arco elettrico.
Impianti elettrici.
Interruttori, sezionatori. Isolatori.
Fusibili, rel`e, interruttori magnetotermici e differenziali.
Sicurezza delle persone,
impianto di terra.
Impianti elettrici utilizzatori per tensioni fino a 1000 V: sistemi TT, TN ed IT. Coordinamento delle
protezioni.
Impianti fotovoltaici.3 Emissione del corpo nero. Irradiazione solare. Cella fotovoltaica, tipi di celle.
Collegamento in serie/parallelo, moduli, pannelli, stringhe, campi. Protezioni. Connessione alla rete di potenza. Costi e
conto energia.
Sistemi elettrici nazionali e trasmissione dell’energia.4 Regolazione della tensione.
Regolazione della tensione.
Regolazione della frequenza.
Blackout di reti elettriche.
Struttura e gestione del mercato dell’energia.5 Cenni
alla storia dei sistemi elettrici. Il processo di liberalizzazione ed il mercato dell’energia.
Applicazioni innovative:
Fusione termonucleare a confinamento magnetico.6 Disponibilit`a delle fonti energetiche convenzionali. Principi di
funzionamento della fusione nucleare. Confronto fissione-fusione nucleare.
1 Conversione
statica: arg. facoltativo 6 punti non divisibili
speciali: arg. facoltativo 2 punti
3 Impianti fotovoltaici: arg. facoltativo 2 punti
4 Sistemi elettrici nazionali e trasmissione dell’energia: arg. facoltativo 3 punti
5 Mercato dell’energia: arg. facoltativo 1 punto
6 Fusione termonuclare: arg. facoltativo 1 punto
2 Macchine
Testi consigliati, per esercizi e di consultazione
[1] Appunti dalla lezioni.
[2] M. Fauri, F. Gnesotto, G. Marchesi, A. Maschio, “Lezioni di elettrotecnica - Applicazioni elettriche”, vol. 2◦ , Ed.
Esculapio, Progetto Leonardo, Bologna, 1999 e succ.
[3] Dispense reperibili in rete internet all’indirizzo web.diegm.uniud.it/elettrotecnica
[4] M. Fauri, F. Gnesotto, G. Marchesi, A. Maschio, “Lezioni di elettrotecnica - Esercitazioni”, vol. 3◦ , Ed. Esculapio,
Progetto Leonardo, Bologna, 1999 e succ.
[5] Temi d’esame, reperibili in rete internet all’indirizzo web.diegm.uniud.it/elettrotecnica.
[6] R. Benato, L. Fellin, “Impianti elettrici”, Ed. UTET universit`a, Torino, 2011.
[7] M. Guarnieri, A. Stella: “Principi ed Applicazioni di Elettrotecnica”, Vol. 1◦ e 2◦ , Ed. Progetto, Padova, 2002.
[8] G. B. Zorzoli, “Il mercato elettrico. Dal monopolio alla concorrenza”, Ed. Franco Muzzio, Roma, 2005.
Modalit`
a di svolgimento degli esami
Argomenti facoltativi: lo studente `e in ogni caso tenuto a portare all’esame argomenti facoltativi per almeno 6 punti complessivi. Per superare l’esame con votazione piena lo studente dovr`a portare all’esame tutti gli argomenti facoltativi. In caso
lo studente non porti tutti gli argomenti facoltativi la votazione finale d’esame massima sar`a 26/30.
L’esame consiste in una prova scritta ed una prova orale. Per sostenere l’esame `e obbligatorio iscriversi alla prova scritta
mediante il sistema informatico di Ateneo Essetre almeno tre giorni prima della prova. La prova scritta completa ha durata di
due ore e consiste nella soluzione di esercizi numerici ed eventualmente una o due domande di teoria sulla parte obbligatoria del
programma svolto. Il risultato della prova scritta ha validit`a nella sessione d’esame in cui `e sostenuta e consente l’ammissione
`
ad una sola prova orale. Durante le prove scritte non si possono consultare testi, n´e quaderni o appunti di alcun tipo. E
`
severamente vietato avere con s`e il telefono cellulare, anche spento. E ammesso qualunque tipo di calcolatrice. La votazione
della prova scritta va da 0 (o insufficiente) a 30/30. Per sostenere la prova orale si deve aver conseguito nella prova scritta
un punteggio non inferiore a 18/30, oppure l’ammissione con riserva. L’iscrizione alla prova orale viene effettuata solo dal
docente in base al risultato della prova scritta. La prova orale consister`a in un colloquio, eventualmente preceduto da una
prova scritta in cui il candidato risponder`
a ad una o pi`
u domande di teoria o risolver`a un esercizio assegnato al momento
dal docente.

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