INSEGNAMENTO: MACCHINE ELETTRICHE DOCENTE

INSEGNAMENTO: MACCHINE ELETTRICHE
DOCENTE: PADULOSI OTTORINO
e-mail: [email protected]
Lingua di insegnamento
ITALIANO
n. CFU: 3
A.A.: 2013 - 2014
sede: POTENZA
Semestre: SECONDO
CONTENUTI
Generalità sulle macchine elettriche. Perdite per effetto Joule, per isteresi e correnti parassite, meccaniche e per
ventilazione nelle macchine elettriche. Trasformatori monofasi. Trasformatori trifasi. Trasformatori in parallelo.
Motori e generatori asincroni. Macchine a corrente continua: motori e generatori.
METODI DIDATTICI
Lezioni frontali ed Esercitazioni
TESTI DI RIFERIMENTO
L. Olivieri, E. Ravelli, “Principi e Applicazioni di Elettrotecnica”, vol. 2, CEDAM Editrice, Padova 1990.
S. J. Chapman, “Macchine Elettriche”, Gruppo Editoriale Jackson.
G. Biasutti, “Macchine Elettriche”, Hoepli – Milano.
G. Bobbio, S. Sammmarco, “Macchine Elettriche”, Petrini Editore – Torino.
Dispense fornite dal docente.
OBIETTIVI FORMATIVI
Il corso si propone di fornire le conoscenze di base, metodologiche ed operative, per lo studio delle principali
macchine elettriche. Vengono inoltre esaminate le loro caratteristiche di funzionamento nei diversi ambiti operativi.
PREREQUISITI
Si suggerisce di sostenere Analisi Matematica I e II, Geometria, Fisica I e II, Fisica Matematica, Elettrotecnica
MODALITA’ DI VERIFICA DELL’APPRENDIMENTO
Colloquio orale.
PROGRAMMA ESTESO
Generalità: Richiami sulle leggi dell'elettromagnetismo e sulle principali proprietà dei materiali conduttori, dielettrici
e ferromagnetici impiegati nella realizzazione delle macchine elettriche. Cenni sui fenomeni termici transitori nelle
macchine elettriche, normative di riferimento. Trasformatori: Forma e realizzazione dei circuiti magnetici e degli
avvolgimenti. Definizioni relative ai flussi dispersi. Circuito elettrico equivalente, perdite nel ferro, saturazione del
nucleo magnetico. Funzionamento in regime sinusoidale, diagramma vettoriale. Funzionamento a carico, potenza
nominale e rendimento. Variazione di tensione da vuoto a carico. Prove a vuoto ed in corto circuito, determinazione
dei parametri caratteristici. Funzionamento in parallelo, determinazione delle condizioni ideali. Trasformatore
trifase, circuiti magnetici, tipo di collegamento degli avvolgimenti primari e secondari, gruppo di appartenenza.
Funzionamento in regime sinusoidale simmetrico ed equilibrato. Macchine rotanti – Generalità: Forme costruttive
delle macchine rotanti, nomenclatura, circuito magnetico. Avvolgimenti per corrente alternata. Distribuzione del
campo magnetico al traferro. Il campo magnetico rotante. Calcolo della forza elettromotrice indotta. Avvolgimenti,
fattore d'avvolgimento. Macchina asincrona: Generalità, struttura e nomenclatura. Principio di funzionamento.
Funzionamento in regime sinusoidale, a vuoto ed a carico. Circuito elettrico equivalente. Bilanci energetici,
rendimento. Diagrammi vettoriali. Espressione della coppia, coppia massima, stabilità. Prove sulla macchina.
Macchine asincrone con rotore a gabbia di scoiattolo. Macchina a corrente continua: Generalità, struttura e
nomenclatura. L'indotto a tamburo, spazzole e collettore. Cenni sugli avvolgimenti per macchine a corrente
continua. Il funzionamento a vuoto. Il funzionamento a carico e la reazione d'armatura. Equazioni della macchina in
regime dinamico e stazionario. Coppia elettromagnetica. La commutazione nel caso ideale. Connessioni del circuito
di eccitazione. Caratteristiche esterne dei generatori, regolazione della tensione, eccitazione compound.
Caratteristiche meccaniche dei motori. Reversibilità del funzionamento delle macchine.
ALTRE INFORMAZIONI
Si consigliano i seguenti testi per approfondimenti:
S. Crepaz, “Macchine Elettriche”, clup – Milano.
L. Ferraris, “Macchine Elettriche”, clup – Torino.
COURSE: ELECTRICAL MACHINES
TEACHER: PADULOSI OTTORINO
e-mail: [email protected]
LANGUAGE
ITALIAN
ECTS: 3
ACADEMIC YEAR: 2013 / 2014
Campus: potenza
Semester: second
TOPICS
General information on electrical machines. Joule effect losses, due to hysteresis and eddy currents, and for
mechanical ventilation in electrical machines. Single phase transformers. Three-phase transformers. Transformers in
parallel. Asynchronous motors and generators. Current machines: motors and generators.
TEACHING METHODS
Lectures and laboratories
TEXTBOOKS
L. Olivieri, E. Ravelli, “Principi e Applicazioni di Elettrotecnica”, vol. 2, CEDAM Editrice, Padova 1990.
S. J. Chapman, “Electrical Machines”, Gruppo Editoriale Jackson.
G. Biasutti, “Macchine Elettriche”, Hoepli – Milano.
G. Bobbio, S. Sammmarco, “Macchine Elettriche”, Petrini Editore – Torino.
Lecture notes made by theacher.
LEARNING OUTCOMES
The course aims to provide basic knowledge, methodological and operational for the study of the main electrical
machines. It shall also address their operating characteristics in different operating environments.
REQUIREMENTS
It is suggested to support Calculus I and II, Geometry, Physics I and II, Mathematical Physics, Electrical
EVALUATION METHODS
Oral examination.
DETAILED CONTENT
General: Bullets on the laws of electromagnetism and the main properties of conductors, dielectrics and
ferromagnetic materials used in the production of electric machines. Outline of transient thermal phenomena in
electrical machines, rules and regulations. Transformers: Form and realization of the magnetic circuit and the
windings. Definitions relating to the cash missing. The equivalent electric circuit, the iron losses, saturation of the
magnetic core. Operation in sinusoidal, vector diagram. Load operation, rated power and performance. Voltage
change from no load to load. Evidence-load and short-circuit, determination of the characteristic parameters.
Parallel operation, determination of the ideal conditions. Three-phase transformer, magnetic circuits, connection
type of the primary and secondary windings, group. Operation in sinusoidal symmetrical and balanced. Rotating
machinery – General: Types of construction of rotating machinery, nomenclature, the magnetic circuit. Windings for
AC. Magnetic field distribution in the gap. The rotating magnetic field. Calculation of the induced electromotive
force. Windings, winding factor. Asynchronous machine: General, structure and nomenclature. Principle of
operation. Operation in sinusoidal, load and load. The equivalent electric circuit. Energy balances, performance.
Vector diagrams. Expression of the couple, torque, stability. Tests on the machine. Induction motors with squirrelcage rotor. Direct current machine: General, structure and nomenclature. The armature drum, brushes and
commutator. Work on the windings for current machines. The load operation. The load operation and the armature.
Equations of the machine under dynamic and steady. Electromagnetic torque. The switching in the ideal case.
Connections of the excitation circuit. Exterior Features of generators, voltage regulation, compound excitation.
Mechanical properties of the motors. Reversibility of the operation of the machines.
FURTHER INFORMATION
We recommend the following texts for more information:
S. Crepaz, “Macchine Elettriche”, clup – Milano.
L. Ferraris, “Macchine Elettriche”, clup – Torino.