AZIONAMENTI ELETTRICI PER L'AUTOMAZIONE + LABORATORIO (1 MODULO)

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1 Testi del Syllabus Docente CONCARI CARLO Matricola: Anno offerta: 2014/2015 Insegnamento: AZIONAMENTI ELETTRICI PER L'AUTOMAZIONE + LABORATORIO (1 MODULO) Corso di studio: INGEGNERIA ELETTRONICA Anno regolamento: 2014 CFU: Settore: Tipo attività: 6 Partizione studenti: - Anno corso: Periodo: Sede: ING-IND/32 C - Affine/Integrativa 1 II semestre PARMA

2 Testi in italiano Italiano Conversione elettromeccanica dell'energia; azionamenti basati su motori DC e AC (brushless, asincroni); controllo digitale. Dispense fornite dal docente e scaricabili dalla piattaforma LEA. L'insegnamento di Azionamenti Elettrici per l'automazione ha l'obiettivo di fornire le conoscenze di base relative all'impiego e al funzionamento degli azionamenti in campo industriale e formare progettisti nel campo dell'automazione. Elettrotecnica; elementi di elettronica di potenza e convertitori elettronici di potenza. Lezioni frontali Relazione sull'attività di laboratorio ed esame orale. Al termine delle attività di laboratorio, ogni gruppo di lavoro dovrà consegnare una relazione scritta sulle attività svolte. Una volta consegnata la relazione e ricevuta la relativa valutazione gli studenti potranno accedere anche singolarmente all'esame orale. Il voto dell'esame orale conta per 2/3 sulla valutazione finale, la valutazione dell'attività di laboratorio per 1/3. Conversione elettromeccanica dell'energia. Esempi di semplici attuatori elettro-meccanici. Caratteristiche operative degli Azionamenti elettrici. Azionamenti industriali, azionamenti per trattamento fluidi, azionamenti per trazione, azionamenti a moto incrementale, azionamenti per macchine operatrici meccaniche: assi e mandrini. I principali componenti delle catene di regolazione negli Azionamenti Elettrici. Realizzazione degli anelli di controllo. I principali trasduttori di velocità e posizione: tachimetro di tipo brushless, resolver, encoder relativi ed encoder assoluti. Trasduttori di corrente a effetto hall. Azionamenti con motori DC. Caratteristiche costruttive, funzionamento e controllo dei motori DC. Azionamenti con motori di tipo brushless. Caratteristiche costruttive e funzionamento dei motori brushless trapezio e dei motori brushless sinusoidali. Modello dinamico dei motori brushless. Dimensionamento del controllo ad alta dinamica dei motori brushless: controllo di coppia e controllo di velocità. Caratteristiche costruttive e principio di funzionamento dei motori a induzione. Azionamenti con motori a induzione. Circuito equivalente e modello dinamico del motore a induzione. Il problema dell'osservazione del flusso e della determinazione dei parametri del motore a induzione. Controllo a orientamento di campo dei motori a induzione: controllo di coppia, di flusso e di velocità. Controllo a orientamento di campo di tipo diretto e indiretto.

3 Testi in inglese Italian Electromechanical energy conversion; DC and AC (brushless, induction) motor drives; digital control. Lecture notes available from the LEA online platform. The course provides the basic knowledge required for the usage and the design of the most common electrical drives. Electric circuits; fundamentals of power electronics and electronic power converters. Lectures Report on the laboratory activity and oral examination. At the end of the laboratory activities each team of students must deliver a written report. After receiving an evaluation of their report, the students can individually take the oral examination. The result of the oral examination accounts for 2/3 of the final mark, while the laboratory activity evaluation accounts for 1/3. Electromechanical energy conversion. Electric Drives classification and characteristics. The main components of electric drives: analog and digital PID regulators, design of analog PID using Operational amplifiers. Speed and position transducers: brushless tachometer, resolver, incremental and absolute encoders, hall effect current transducers. Design of Electric Drives based on DC motors. Operation and control of DC motors. Design of Electric Drives based on Permanent Magnet Synchronous Motors (PMSM). Dynamic behaviour of PMSM. Design of motor control (torque control) and drive control (speed and position control). Design of Electric Drives based on induction motors. Dynamic behaviour of induction motors. Flux observers and flux control. Design of motor control (torque control) and drive control (speed and position control). Field Oriented Control of induction motors. Voltage Source Inverter (VSI) and Current Controlled Voltage Source Inverter (CCVSI): Space Vector Modulation.

4 Testi del Syllabus Docente CONCARI CARLO Matricola: Anno offerta: 2014/2015 Insegnamento: AZIONAMENTI ELETTRICI PER L'AUTOMAZIONE + LABORATORIO (2 MODULO) Corso di studio: INGEGNERIA ELETTRONICA Anno regolamento: 2014 CFU: Settore: Tipo attività: 3 Partizione studenti: - Anno corso: Periodo: Sede: NN F - Altro 1 II semestre PARMA

5 Testi in italiano Italiano Realizzazione in laboratorio di un controllo digitale per motori elettrici basato su DSP o microcontrollore. Dispense fornite dal docente e scaricabili dalla piattaforma LEA. Il laboratorio di Azionamenti Elettrici per l'automazione ha l'obiettivo di coinvolgere gli studenti nella realizzazione firmware di un controllo per motori basato su DSP o microcontrollore. L'attività sarà svolta a gruppi di 3-4 studenti, con l'ulteriore scopo di sviluppare le competenze trasversali legate al lavoro in gruppo. Elementi di programmazione, elementi di elettronica digitale. Esercitazioni di laboratorio su kit di sviluppo per controllo motori. Relazione sull'attività di laboratorio ed esame orale. Al termine delle attività di laboratorio, ogni gruppo di lavoro dovrà consegnare una relazione scritta sulle attività svolte. Una volta consegnata la relazione e ricevuta la relativa valutazione gli studenti potranno accedere anche singolarmente all'esame orale. Il voto dell'esame orale conta per 2/3 sulla valutazione finale, la valutazione dell'attività di laboratorio per 1/3. Tutorial sull'utilizzo di ambienti di sviluppo integrati per DSP e microcontrollori commerciali. Realizzazione in laboratorio di un controllo digitale per motori elettrici basato su DSP o microcontrollore

6 Testi in inglese Italian Laboratory design and implementation of a DSP- or microcontroller-based electric motor drive. Lecture notes available from the LEA online platform. The laboratory activity aims at implementing the control firmware for a digital motor drive based on a DSP or microcontroller. The activities will be carried on by teams of 3-4 students, with the additional goal of improving their teamwork soft skills. Fundamentals of programming, fundamentals of digital electronics. Laboratory activities using development kits for motor control. Report on the laboratory activity and oral examination. At the end of the laboratory activities each team of students must deliver a written report. After receiving an evaluation of their report, the students can individually take the oral examination. The result of the oral examination accounts for 2/3 of the final mark, while the laboratory activity evaluation accounts for 1/3. Tutorial on integrated development tools for DSPs and microcontrollers. Laboratory design and implementation of a DSP- or microcontroller-based electric motor drive.