Corsi di Laurea Corsi di Laurea Magistrale Corsi di Laurea Magistrale
a Ciclo Unico
Scuola di Ingegneria
INGEGNERIA MECCATRONICA
Insegnamento
AZIONAMENTI ELETTRICI INDUSTRIALI
INN1027635, A.A. 2018/19

Informazioni valide per gli studenti immatricolati nell'A.A. 2018/19

Principali informazioni sull'insegnamento
Corso di studio Corso di laurea magistrale in
INGEGNERIA MECCATRONICA
IN0529, ordinamento 2011/12, A.A. 2018/19
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Crediti formativi 6.0
Tipo di valutazione Voto
Denominazione inglese AC MOTOR DRIVES
Sito della struttura didattica http://www.gest.unipd.it/it/corsi/corsi-di-studio/corsi-di-laurea-magistrale/ingegneria-meccatronica/
Dipartimento di riferimento Dipartimento di Tecnica e Gestione dei Sistemi Industriali (DTG)
Obbligo di frequenza No
Lingua di erogazione ITALIANO
Sede VICENZA
Corso singolo È possibile iscriversi all'insegnamento come corso singolo
Corso a libera scelta È possibile utilizzare l'insegnamento come corso a libera scelta

Docenti
Responsabile MAURO ZIGLIOTTO ING-IND/32

Dettaglio crediti formativi
Tipologia Ambito Disciplinare Settore Scientifico-Disciplinare Crediti
CARATTERIZZANTE Ingegneria dell'automazione ING-IND/32 6.0

Organizzazione dell'insegnamento
Periodo di erogazione Secondo semestre
Anno di corso I Anno
Modalità di erogazione frontale

Tipo ore Crediti Ore di
didattica
assistita
Ore Studio
Individuale
LEZIONE 6.0 48 102.0

Calendario
Inizio attività didattiche 25/02/2019
Fine attività didattiche 14/06/2019

Commissioni d'esame
Commissione Dal Al Membri
8 2017 01/10/2017 15/03/2019 ZIGLIOTTO MAURO (Presidente)
TINAZZI FABIO (Membro Effettivo)
BOLOGNANI SILVERIO (Supplente)
CHITARIN GIUSEPPE (Supplente)
OBOE ROBERTO (Supplente)
SONA ALESSANDRO (Supplente)

Syllabus
Prerequisiti: Teoria dei circuiti elettrici in regime stazionario e sinusoidale. Potenza elettrica istantanea, attiva, reattiva, apparente e fattore di potenza. Campo magnetico rotante e circuiti magnetici.
Principi di conversione elettromeccanica dell’energia. Vettori spaziali, definizione e proprietà. Topologia e tecniche di modulazione scalare e vettoriale per inverter di tensione trifase. Topologie, principi di funzionamento, modelli matematici e tecniche di controllo dei motori sincroni a riluttanza, in corrente continua, sincroni a magnete permanente AC e DC, asincroni, a passo.
Conoscenze e abilita' da acquisire: Il corso ha le seguenti conoscenze e abilità attese:
- Conoscenza degli inverter trifase e delle tecniche di modulazione.
- Conoscenza dei modelli dinamici dei principali motori elettrici di uso industriale e dell’identificazione dei relativi parametri.
- Conoscenza nelle tecniche di controllo di coppia e di velocità per motori in alternata.
- Conoscenza delle problematiche relative all’implementazione degli algoritmi di controllo nei moderni azionamenti digitali.
- Abilità nella scelta del tipo di azionamento elettrico e nel progetto del relativo sistema di controllo di coppia e di velocità.
Modalita' di esame: La verifica delle conoscenze e delle abilità attese viene effettuata con una prova d’esame articolata in due parti, in immediata sequenza.
Prima parte: Lo studente dovrà rispondere ad un quesito scritto in un tempo limitato (10-15 minuti). Non è richiesta una risposta esaustiva, ma viene valutata la capacità di sintesi. Solo risposte assenti o completamente errate pregiudicano il passaggio alla seconda parte (orale).
Seconda parte: prova orale che generalmente parte con un breve commento alla prima parte, per procedere poi alla discussione degli argomenti del corso per verificare le conoscenze acquisite.
Criteri di valutazione: I criteri di valutazione con cui verrà effettuata la verifica delle conoscenze e delle abilità acquisite sono:
- Completezza delle conoscenze teoriche acquisite nel settore degli azionamenti elettrici, con particolare riferimento ai modelli dei motori e agli schemi di controllo della dinamica di coppia e velocità.
- Capacità di applicare i principali criteri di valutazione delle prestazioni degli azionamenti per una selezione in funzione dell’applicazione.
- Livello di autonomia acquisito nella scelta della soluzione tecnologica migliore, in base alla conoscenza dei vantaggi e delle problematiche dei diversi motori elettrici.
- Assenza di lacune in concetti propedeutici fondamentali inerenti la materia del corso.
- Capacità espositive e rigorosità nella trattazione delle tematiche.
Contenuti: I contenuti specifici del corso si possono riassumere nei seguenti punti: Azionamenti in alternata, classificazione e caratteristiche, impiego nella mobilità elettrica. Tecniche di modulazione speciali per inverter di tensione trifase, con compensazione delle non idealità. Misura diretta della tensione di fase. Controllo di corrente trifase, nei sistemi di riferimento sincroni e stazionari. Azionamenti con motori sincroni a magneti permanenti isotropi. Identificazione parametrica del modello ed esempi di progetto. Azionamenti con motori sincroni a magneti permanenti anisotropi. Equazioni e modello dinamico non lineare, saturazione, cross-coupling. Controllo MTPA e in deflussaggio. Riconoscimento della posizione iniziale e controllo sensorless. Azionamenti con motori asincroni. Identificazione parametrica del modello, circuiti elettrici equivalenti a gamma e a gamma inverso. Azionamenti FOC diretto ed indiretto. Azionamenti sensorless open-loop (OLSE) e basati sul modello (Model reference Adaptive Systems, MRAS). Uso di Simulink-Matlab negli azionamenti industriali. Progetto e analisi di un controllo di velocità per PMSM con modello vettoriale.
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento: Il Corso è articolato nelle seguenti attività:
- Studio teorico della struttura e dei modelli fondamentali degli inverter, dei motori in alternata e dei relativi controlli;
- Esempi di progettazione pratica dei controlli di velocità e corrente per le diverse tipologie di azionamenti industriali;
- Richiami continui alla pratica industriale e agli accorgimenti per una efficace implementazione degli algoritmi, propedeutici al corso facoltativo di Laboratorio di Azionamenti Elettrici che si tiene al 2° anno.
Eventuali indicazioni sui materiali di studio: Il materiale di studio comprende:
- copia digitale delle lezioni OneNote
- dispensa completa scritta dal docente;
- articoli di riviste internazionali
Tutto il materiale sarà reso disponibile nella piattaforma didattica Moodle. La dispensa completa sarà presente fin dall’inizio del corso, le lezioni saranno rese disponibili subito man mano che saranno impartite.
Testi di riferimento:
  • Donald W. Novotni, Thomas A. Lipo, Vector Control and Dynamics of AC Drives. Oxford: Clarendon Press, 2005. ISBN: 9780198564393 Cerca nel catalogo
  • W. Leonhard, Control of Electrical Drives. Berlin Heidelberg: Springer-Verlag, 2001. ISBN 978-3-540-41820-7 Cerca nel catalogo
  • P. Vas, Sensorless vector and direct torque control. Eastbourne, UK: Oxford University Press, 2003. ISBN:978-0198564652 Cerca nel catalogo
  • A.M.Trzynadlowski, Power Electronic Converters and Systems - Frontiers and applications. London, UK: IET, Power and Energy Series, 2015. ISBN: 978-1-84919-826-4 Cerca nel catalogo

Didattica innovativa: Strategie di insegnamento e apprendimento previste
  • Case study

Didattica innovativa: Software o applicazioni utilizzati
  • Moodle (files, quiz, workshop, ...)
  • Latex
  • Matlab

Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
Istruzione di qualita' Energia pulita e accessibile Industria, innovazione e infrastrutture