P0290 APPLICAZIONI INDUSTRIALI ELEnRICHE

Nel documento MECCANICA INGEGNERIA (pagine 23-27)

Il corso è a carattere prevalentemente informativo e gli argomenti trattati sono stati scelti in modo da fornire richiami sulle principali conoscenze di base e una panoramica sugli aspetti più diffusi delle applicazioni dell'energiaelettrica, che possono interessare un ingegnere meccani-co.Le finalità son oquelledi fornire all'ingegneremeccanico una base di concetti in ambito elet-trico, che possanofacilitarela sua comunicazione professionale con ingegneri dialta specializ-zazione.

PROGRAMMA Generalità[8ore]

1 Richiami sui circuiti magneticie sulle relazioni fondamentali dell'elettromagnetismo.

2 Considerazioni dimensionali sulle macchineelettri che Conversione statica dell'energia elettrica [16ore]

1 Considerazioni generali sulla conversione statica e sui componenti elettronici di potenza

2 Conversione CA.- CC 3 Conversione CC - CC 4 Conversione CA.-CA.

Azionamenti delle macchine elettriche[24ore]

1 Generalità

Il concetto generale di azionamento di un motore elettrico.-Idiversi tipi di azionamento e la loro classificazione:Azionamenti in CC e azionamenti in CA.

2 Cenni elementari di teoria del controllo 3 Azionamenti in CC

Richiami sul principio di funzionamento del motore a CC e tipologie di motori usati. Regolazione di armatura e di campo.Azionamento di coppia,di velocità e di posizione.

Applicazioni industrialie per trazione.

4 Azionamenti in CA. con motori asincroni.

Richiami sul principio di funzionamento del motore asincrono e varie tipologie dei motori.

Criteri di scelta del motore e parametri utili per la scelta.

Sistemi di regolazione di velocità a frequenza variabile.

5 Azionamenti in CA. con macchine a struttura sincrona.

Il principio di funzionamento della macchina sincrona come generatore e come motore.

Applicazioni tipiche

T ecniche di comando 'brushless' e attuali prospettive di impiego.

Impianti elettrici[22ore]

1 Aspetti generali della produzione e distribuzione dell'energiaelettrica

Descrizione a blocchi della produzione,trasporto e distribuzione dell'energiaelettrica.

2 Il trasformatore da distribuzione

Tipi di trasformatori trifase da distribuzione,modalità costruttive e connessione degli avvolgimenti.Grandezze di targa,loro significato e normativa.

Funzionamento con carichi equilibrati e squilibrati.Rendimento del trasformatore,caduta di tensione industriale, la normativa di prova.Parallelo di trasformatori.

3 Le linee elettriche di distribuzione in bassa tensione.

1ipologie di conduttori adoperati: cavi,linee aeree,blindosbarre.Induttanze di linea e resi-stenze di linea.Criteri generali di scelta della sezione del conduttore: portata di un condut-tore, cadute di tensione. Rifasamento.

4 Dispositivi di manovra e protezione.

Protezione contro i sovraccarichi e contro il corto-circuito. Fenomenodi interruzione di una corrente, arco elettrico.Interruttori di manovra, di protezione,fusibili: aspetti costruttivi, di funzionamento ecaratteristiche di intervento.

5 La sicurezza elettrica

Pericoli dovuti alla corrente elettrica. Contatti diretti e indiretti. Stato del neutro nei sistemi di distribuzione a bassa tensione. Messa a terra delle apparecchiature e suo significato in termini di sicurezza.Definizione e misura della resistenza di terra.Protezione elettrica al neutro.Protezione mediante rilevatore differenziale.

Misure elettriche e strumentidimisura[6ore]

Strumenti analogici e digitali. Misura di tensioni e correnti. Misura di potenza e di fattore di potenza. Misuratori di energia.Tariffe dell'energia elettrica.

LABORATORI E/O ESERCITAZIONI

Leesercitazioni consistono in calcoli relativi a diverse applicazioni illustrate nel corso delle lezioni. Durante le esercitazioni potranno essere sviluppati, anche in forma di seminari, aspetti pratici specifici e illustrazioni della normativa elettricariguardantegliargomenti discussi nelle lezioni.

ESAME

L'esame è esclusivamente orale con appelli a cadenza settimanale a partire dal termine del corso.Data la varietà degli argomenti trattati non è utilizzabile un unico libro di testo,si consi-glia pertanto la preparazione dell'esame sugli appunti delle lezioni. Nel corso delle lezioni ver-ranno di volta in volta suggeriti i testi di consultazione e riferimento per i singoli argomenti.

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AUTOMAZIONE A FLUIDO

Il corso ha lo scopo di far conoscere i diversi sistemi di automazione a fluido attualmente utiliz-zati e di fornire le nozioni di base indispensabili per una corretta progettazione e per un uso razionale degliimp ian ti a fluido.Vengono quindi analizzati componenti ed elementi di vari tipi di sistemi pneumatici, micropneumatici e fluidici, digitali e proporzionali.Vengono inoltre fornite nozioni dianalisi dei sistemi, di tecniche di automazione digitale e di modellazione dei sistemi pneumatici.

REQUISITI

Nozioniacquisite con le frequenza del corso diMeccanicaapplicataallemacchine.

PROGRAMMA

Struttura dei sistemi automatici.Proprietà dei sistemi pneumatici, micropneumatici, fluidi-ci, oleodinamici. Cilindri a semplice e doppio effetto. Valvole a due, tre,quattro vie; coman-di, funzionamento e simbologia delle valvole. Valvole ausiliarie dei circuiti pneumatici (OR, ANO, sequenza, di non ritorno,temporizzazione,regolatori di flusso, scarico rapido, eco-nomizzatrice,ecc). Proprietà delle valvole pneumatiche.[8 ore]

Principi di algebra logica .Funzioni combinatorie e sequenziali. Operatori logici e relativa simbologia ISO-IEC. Tipi di memorie.Elementi pneumologici. [4 ore]

Elementi micropneumatici Samsomatic, Dreloba,Selp.Getti e principi di fluidica.Elementi fluidici digitali e proporzionali:funzionamento e caratteristiche operative.[8 ore]

Sistemi a tempo e ad eventi .Diagrammi funzionali: movimenti_fasi,Grafcet, Gemma.

Tecniche di controllo digitali a logica cablata e programmabili.Elementi con memorie pneumatiche, con memorie ausiliarie, contatori binari, programmatori a fase,moduli sequenziatori. Comandi con relè: funzioni logiche combinatorie e sequenziali;tecnica del Grafcet contratto.Controllori logici programmabili (PLC):proprietà generali e linguaggi di programmazioni (lista di istruzioni, sequenziale, ladder).Criteri di scelta tra sistemi con sequenziatori, relè, PLC. [14 ore]

Elementi di interfaccia , elettrovalvole e sistemi elettropneumatici digitali e proporzionali.

Sensori ed elementi di fine corsa,elementi periferici.[6 ore]

Cilindri specializzati e applicazioni dei sistemi pneumatici.[4 ore]

Modellazione e comportamento dinamico dei sistemi pneumatici:resistenze ,capacità, induttanze. Sistemi a parametri concentrati e distribuiti, propagazione dei segnali pneuma-tici. Esempi di modellazione di circuiti pneumapneuma-tici. [6 ore]

Struttura degli impianti pneumatici, alimentazione degli impianti.trattamento dell'aria, affidabilità,aspetti energetici, ecologici e di sicurezza.[6 ore]

LABORATORI E/O ESERCITAZIONI

Vienesvolto un ciclo di 12 esercitazioni di laboratorio della durata ognuno di 4 ore.

Durante ogni esercitazione vengono sviluppate una o più gruppi di prove.

Le esercitazioni devono essere svolte da singole squadre di studenti che seguono ciascuna un proprio percorso con assistenza in laboratorio.

Il programma dettagliato delle esercitazioni sarà distribuito ad ognisingola squadra.

La presenza alle esercitazioni è obbligatoriae condiziona la firma di frequenza.

Di tutte le esercitazionideve essere preparata una relazione che viene presentata quando si effettua l'esame.

La relazione comprende un testo che descrive gli scopi, le attrezzature usate,le modalità di prova,ecc.e contiene tutti i dati sperimentali misurati ed elaborati, e una serie di tavole.

Il testopuò essere preparato singolarmen te, da ogni studente,o dall'interasquadra,per cui può essere disponibileun unico testoper ogni singola squadra.

Letavoleillustranti gli schemi delle prove e i diagrammi riassuntivi devono essere singoli per ogn istu d en te.Dette tavole possono essere preparate:

a) completando le tavole allegate altesto di esercitazioni;

b) preparando interamente dette tavole su carta millimetrata (non sono ammesse fotocopie di tavoledel testo) .

BIBLIOGRAFIA Testidi riferimento :

G. Belforte,N. D'Alfio,Applicazioni e prove dell'automazionea fluido, Levrotto e Bella, Torino, 1996.

G.Belforte,Pneumatica ,Tecniche Nuove,Milano,1987.

Testo ausiliario:

D.Bouteille,G.Belforte,Automazioneflessibile elettropneumaticaepneumatica,Tecniche Nuove, Milano,1987.

ESAME

L'esamesi svolgeinforma orale sull'intero programma del corso (lezione ed esercitazione), con discussione,in particolare,di quanto svolto in laboratorio.

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