IIS D ORIA - UFC. PROGRAMMAZIONE DI DIPARTIMENTO INDIRIZZO Elettrotecnica e Automazione (I.T.I.S.) MATERIA Elettrotecnica ANNO DI CORSO Quinto

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1 INDICE DELLE UFC N. DENOMINAZIONE 1 Generalità sulle macchine elettriche. 2 Macchine elettriche statiche. 3 Macchine elettriche asincrone. 4 Macchine elettriche sincrone. 5 Macchine elettriche in corrente continua. 6 Azionamenti elettrici. TIPOLOGIA VERIFICHE Scritte, Orali (e/o test a domande aperte) e Pratiche Verifiche formative: colloquio guidato, test strutturato, interrogazioni brevi, esercizi a casa e in classe, risoluzione di temi Ministeriali. Verifiche sommative: colloqui, test a domanda chiusa e aperta in classe, problemi ed esercizi in classe, simulazione Esame di Stato, risoluzione temi Esami di Stato, progettazione misure elettriche di laboratorio per il collaudo delle macchine elettriche, montaggio circuiti delle prove di laboratorio, relazioni tecniche e disegni. NUMERO VERIFICHE TRIMESTRE 2 S, 2 O e 3P NUMERO VERIFICHE PENTAMESTRE 3 S, 3 O e 5P DETTAGLIO UFC N. 1 DENOMINAZIONE Generalità sulle macchine elettriche. Area di riferimento Professionale COMPETENZE Capacità di orientamento di fronte a problemi nuovi. Capacità di comprendere documenti tecnici vari. Capacità di orientamento di fronte a problemi nuovi. Individuare le strategie appropriate per la risoluzione dei problemi. Essere in grado di effettuare collegamenti pluridisciplinari per risolvere problemi. Capacità di comprendere documenti tecnici vari.

2 CONOSCENZE Conoscere le principali definizioni e classificazioni relative alle macchine elettriche Conoscere le potenze caratteristiche e il bilancio energetico di una macchina elettrica ABILITA Stimare l entità delle perdite di potenza e del rendimento di una macchina elettrica. PREREQUISITI Discipline propedeutiche: Elettrotecnica terzo e quarto anno Per lo studio di questa UFC sono necessarie alcune conoscenze dell area tecnologica acquisite nel terzo e quarto anno, con particolare riguardo all Elettrotecnica. Sono necessarie alcune competenze matematiche di base con particolare riguardo a multipli, sottomultipli, potenze di 10, equivalenze, arrotondamento, formule inverse, proporzionalità, grafico di una retta e di una parabola, esponenziale. Inoltre è necessario la conoscenza delle derivate e del differenziale e delle conoscenze di base di fisica e meccanica. EVENTUALE RECUPERO Recupero in itinere e corso IDEI. CONTENUTI Classificazione delle macchine elettromagnetiche. Perdite e rendimento. Normative e certificazione. Collaudo delle macchine elettriche. INDICAZIONI METODOLOGICHE E OPERATIVE Lezioni interattive, appunti, laboratorio STRUMENTI E MATERIALI Libro di testo, Dispensa macchine elettriche prof. Ingrosso, materiale didattico,appunti, laboratorio, videoproiettore, PC, manuale del perito, documenti tecnici. CRITERI DI VALUTAZIONE CON INDICAZIONI PER LA SUFFICIENZA Requisiti minimi della disciplina: conoscere, comprendere, saper applicare, capacità di orientamento e di analisi non completa delle problematiche. Requisiti per l eccellenza : analisi, sintesi, valutazione, anche di problemi nuovi. Nella valutazione si tiene conto, anche, dell impegno personale profuso e dei progressi degli studenti. Le verifiche sommative si misurano mediante griglie tassonomiche. Per le valutazioni si fa riferimento alla tabella criteri comuni per le valutazioni riportata nel POF. VALORE ATTESO DI SUFFICIENZE SULLA CLASSE 100 % MODALITA PER IL RECUPERO Esercitazioni guidate e di rinforzo Ripresa degli argomenti svolti in modo interattivo. Lavoro interattivo Verifiche formative. Appunti. Libro di testo. Recupero in itinere. Corso IDEI. DURATA N. 2 DENOMINAZIONE Macchine elettriche statiche. Area di riferimento Professionale COMPETENZE Essere in grado di descrivere ed analizzare il comportamento dei trasformatori ed

3 autotrasformatori monofasi e trifasi. Essere in grado di esprimere giudizi sia qualitativi sia quantitativi. Essere in grado di orientarsi di fronte a problemi nuovi. Individuare le strategie appropriate per la risoluzione dei problemi. Essere in grado di effettuare collegamenti pluridisciplinari per risolvere problemi. Essere in grado di consultare e comprendere il manuale e i documenti tecnici vari. Essere in grado di organizzare e combinare il contenuto pluiridisciplinare. Essere in grado di esprimere giudizi sia quantitativi sia qualitativi. Valutare le prestazioni delle macchine elettriche in funzione delle loro caratteristiche. Utilizzare gli strumenti matematici ed elettrotecnici posseduti per l analisi dei sistemi elettrici reali. CONOSCENZE Conoscere le principali particolarità costruttive del trasformatore monofase e trifase; Conoscere il principio di funzionamento e le principali caratteristiche dei trasformatori monofase e trifase anche in relazione ai loro impieghi; Conoscere gli schemi equivalenti, nelle diverse condizioni di funzionamento, del trasformatore monofase e trifase; Conoscere i dati di targa di un trasformatore monofase e trifase e il loro significato; conoscere le principali prove da effettuare sui trasformatori monofase e trifase. Conoscere le potenze caratteristiche e il bilancio energetico del trasformatore monofase e trifase. Conoscere il funzionamento in parallelo dei trasformatori monofase e trifase ABILITA Saper descrivere il principio di funzionamento dei trasformatori e degli autotrasformatori. Saper indicare i campi di impiego dei trasformatori e degli autotrasformatori. Saper analizzare il comportamento di un trasformatore e di un autotrasformatorea vuoto, a carico e in corto circuito; saper costruire il circuito equivalente del trasformatore e dell autotrasformatore, associandolo alle varie condizioni di carico. saper tracciare i diagrammi vettoriali del trasformatore, associandoli alle varie condizioni di carico. Saper ricavare, per il trasformatore e per l autotrasformatore i parametri fondamentali dalla prova a vuoto e da quella in cortocircuito. Saper calcolare le potenze perse e il rendimento del trasformatore e dell autotrasformatore. Saper analizzare la caduta di tensione industriale del trasformatore e dell autotrasformatore al variare del carico; Saper risolvere reti elettriche funzionanti in corrente alternata, contenenti un trasformatore o più trasformatori in parallelo; saper effettuare le principali prove sul trasformatore; saper valutare i risultati di una misura e gli errori commessi. saper redigere relazioni tecniche relative alle prove eseguite. Saper collaudare un trasformatore monofase e trifase. PREREQUISITI Discipline propedeutiche: Elettrotecnica terzo e quarto anno Per lo studio di questa UFC sono necessarie alcune conoscenze dell area tecnologica acquisite nel terzo e quarto anno, con particolare riguardo all Elettrotecnica. Sono necessarie alcune

4 competenze matematiche di base con particolare riguardo a multipli, sottomultipli, potenze di 10, equivalenze, arrotondamento, formule inverse, proporzionalità, grafico di una retta e di una parabola, esponenziale. Inoltre è necessario la conoscenza delle derivate e del differenziale e delle conoscenze di base di fisica e meccanica. EVENTUALE RECUPERO Recupero in itinere e corso IDEI. CONTENUTI I trasformatori monofasi Particolarità costruttive dei trasformatori industriali. Principio di funzionamento. Trasformatore ideale a vuoto e a carico. Trasformatore reale a vuoto e a carico. Variazione di tensione da vuoto a carico Funzionamento in cortocircuito. La prova a vuoto. La prova di cortocircuito. Bilancio delle potenze e rendimento. Dati di targa. I trasformatori trifasi Necessità pratica delle trasformazioni delle correnti alternate. Particolarità costruttive dei trasformatori industriali, forme tipiche dei nuclei. Connessioni interne degli avvolgimenti. Principio di funzionamento del trasformatore trifase. Funzionamento a vuoto, a carico e in cortocircuito. Circuiti equivalenti primario e secondario. Prove a vuoto e in cortocircuito. Variazione di tensione da vuoto a carico Bilancio delle potenze, rendimento. Dati di targa. Funzionamento in parallelo dei trasformatori. Autotrasformatore Particolarità costruttive degli autotrasformatori industriali monofasi e trifasi. Autotrasformatore reale a vuoto e a carico. Potenze apparenti passante e di dimensionamento Variazione di tensione da vuoto a carico Funzionamento in cortocircuito. La prova a vuoto. La prova di cortocircuito. Bilancio delle potenze e rendimento. Dati di targa. Misure elettriche e laboratorio Misura della resistenza degli avvolgimenti di un trasformatore e riporto alla temperatura convenzionale. Prova a vuoto a tensione variabile di un trasformatore monofase. Prova di cortocircuito a corrente variabile di un trasformatore monofase. Separazione delle perdite nel rame di un trasformatore, calcolo dei parametri del circuito equivalente, e riporto alla temperatura convenzionale di riferimento secondo le norme CEI. INDICAZIONI METODOLOGICHE E OPERATIVE Lezione dialogata, esercitazioni in classe.

5 STRUMENTI E MATERIALI Libro di testo, materiale didattico,appunti, laboratorio, videoproiettore, PC, manuale del perito, documenti tecnici. CRITERI DI VALUTAZIONE CON INDICAZIONI PER LA SUFFICIENZA Requisiti minimi della disciplina: conoscere, comprendere, saper applicare, capacità di orientamento e di analisi non completa delle problematiche. Requisiti per l eccellenza : analisi, sintesi, valutazione, anche di problemi nuovi. Nella valutazione si tiene conto, anche, dell impegno personale profuso e dei progressi degli studenti. Per le valutazioni si fa riferimento alla tabella criteri comuni per le valutazioni riportata nel POF. VALORE ATTESO DI SUFFICIENZE SULLA CLASSE 100 % MODALITA PER IL RECUPERO Esercitazioni guidate e di rinforzo Ripresa degli argomenti svolti in modo interattivo. Lavoro interattivo Verifiche formative. Appunti. Libro di testo. Recupero in itinere. Corso IDEI. DURATA N. 3 DENOMINAZIONE Macchine elettriche asincrone. Area di riferimento Professionale COMPETENZE Essere in grado di descrivere ed analizzare il comportamento delle macchine asincrone. Essere in grado di esprimere giudizi sia qualitativi sia quantitativi. Essere in grado di orientarsi di fronte a problemi nuovi. Individuare le strategie appropriate per la risoluzione dei problemi. Essere in grado di effettuare collegamenti pluridisciplinari per risolvere problemi. Essere in grado di consultare e comprendere il manuale e i documenti tecnici vari. Essere in grado di organizzare e combinare il contenuto pluiridisciplinare. Essere in grado di esprimere giudizi sia quantitativi sia qualitativi. Valutare le prestazioni delle macchine elettriche in funzione delle loro caratteristiche. Utilizzare gli strumenti matematici ed elettrotecnici posseduti per l analisi dei sistemi elettrici reali. CONOSCENZE Conoscere le principali particolarità costruttive delle macchine asincrone Conoscere il principio di funzionamento e le principali caratteristiche dei motori asincroni trifase anche in relazione al loro impiego; Conoscere il circuito equivalente delle macchine asincrone,principalmente nel funzionamento da motore Conoscere i dati di targa di un motore asincrono trifase e il loro significato; conoscere le principali prove da effettuare sui motori asincroni trifase. Conoscere le potenze caratteristiche e il bilancio energetico del asincrono trifase. Conoscere i principali aspetti relativi all avviamento e alla variazione di velocità del motore

6 asincrono trifase, anche in relazione alle caratteristiche del carico meccanico Conoscere il principio di funzionamento e le principali caratteristiche dei motori asincroni monofase anche in relazione al loro impiego Conoscere il funzionamento della macchina asincrona nei quattro quadranti ABILITA Saper esporre il principio di funzionamento della macchina asincrona. Saper discutere pregi e difetti dei motori asincroni. Saper spiegare qualitativamente e quantitativamente da quali grandezze dipende la velocità di rotazione della macchina asincrona. Saper indicare i campi di impiego dei motori asincroni. Saper analizzare il comportamento di un motore asincrono trifase a vuoto, a carico e a rotore bloccato; saper determinare le caratteristiche di funzionamento del motore asincrono trifase, in base alle condizioni di alimentazione e di carico saper calcolare i parametri del circuito equivalente di un motore asincrono trifase Saper calcolare le potenze perse e il rendimento del motore asincrono trifase. saper interpretare la caratteristica meccanica di un motore asincrono trifase Saper risolvere reti elettriche funzionanti in corrente alternata, contenenti un motore asincrono trifase; saper effettuare le principali prove sul motore asincrono trifase; saper valutare i risultati di una misura e gli errori commessi. saper redigere relazioni tecniche relative alle prove eseguite. Saper collaudare un motore asincrono trifase. PREREQUISITI Discipline propedeutiche: Elettrotecnica terzo e quarto anno Per lo studio di questa UFC sono necessarie alcune conoscenze dell area tecnologica acquisite nel terzo e quarto anno, con particolare riguardo all Elettrotecnica. Sono necessarie alcune competenze matematiche di base con particolare riguardo a multipli, sottomultipli, potenze di 10, equivalenze, arrotondamento, formule inverse, proporzionalità, grafico di una retta e di una parabola, esponenziale. Inoltre è necessario la conoscenza delle derivate e del differenziale e delle conoscenze di base di fisica e meccanica. EVENTUALE RECUPERO Recupero in itinere e corso IDEI. CONTENUTI Motore asincrono trifase Campo magnetico rotante bifase. Campo magnetico rotante trifase. Struttura dei motori asincroni trifasi. Costruzione dello statore e avvolgimenti statorici. Costruzione del rotore e avvolgimenti rotorici. Conformazione del campo rotante. Principio di funzionamento del motore asincrono trifase. F.e.m. indotte dal campo rotante negli avvolgimenti di statore e rotore, scorrimento. Reazione rotorica. Circuito equivalente del motore asincrono. Potenze, perdite, rendimento. Dati di targa.

7 Caratteristica meccanica e reversibilità della macchina asincrona trifase Espressione della coppia. Caratteristica meccanica del motore asincrono. Macchina funzionante come motore, generatore e freno. Caratteristica completa della macchina asincrona. Motori asincroni speciali Motore asincrono bifase. Motore asincrono monofase. Misure elettriche e laboratorio Misura della resistenza di fase degli avvolgimenti statorici, di un motore asincrono trifase a gabbia di scoiattolo e riporto alla temperatura convenzionale. Prova a vuoto con tensione variabile del motore asincrono trifase. Prova in cortocircuito con corrente variabile del motore asincrono trifase. INDICAZIONI METODOLOGICHE E OPERATIVE Lezione dialogata, esercitazioni in classe e al PC. STRUMENTI E MATERIALI Libro di testo, materiale didattico,appunti, laboratorio, videoproiettore, PC, manuale del perito, documenti tecnici. CRITERI DI VALUTAZIONE CON INDICAZIONI PER LA SUFFICIENZA Requisiti minimi della disciplina: conoscere, comprendere, saper applicare, capacità di orientamento e di analisi non completa delle problematiche. Requisiti per l eccellenza : analisi, sintesi, valutazione, anche di problemi nuovi. Nella valutazione si tiene conto, anche, dell impegno personale profuso e dei progressi degli studenti. Per le valutazioni si fa riferimento alla tabella criteri comuni per le valutazioni riportata nel POF. VALORE ATTESO DI SUFFICIENZE SULLA CLASSE 100 % MODALITA PER IL RECUPERO Esercitazioni guidate e di rinforzo Ripresa degli argomenti svolti in modo interattivo. Lavoro interattivo Verifiche formative. Appunti. Libro di testo. Recupero in itinere. Corso IDEI. DURATA N. 4 DENOMINAZIONE Macchine elettriche sincrone. Area di riferimento Professionale COMPETENZE Essere in grado di descrivere ed analizzare il comportamento delle macchine sincrone. Essere in grado di esprimere giudizi sia qualitativi sia quantitativi. Essere in grado di orientarsi di fronte a problemi nuovi. Individuare le strategie appropriate per la risoluzione dei problemi.

8 Essere in grado di effettuare collegamenti pluridisciplinari per risolvere problemi. Essere in grado di consultare e comprendere il manuale e i documenti tecnici vari. Essere in grado di organizzare e combinare il contenuto pluiridisciplinare. Essere in grado di esprimere giudizi sia quantitativi sia qualitativi. Valutare le prestazioni delle macchine elettriche in funzione delle loro caratteristiche. Utilizzare gli strumenti matematici ed elettrotecnici posseduti per l analisi dei sistemi elettrici reali. CONOSCENZE Conoscere le principali particolarità costruttive delle macchine sincrone Conoscere il principio di funzionamento e le principali caratteristiche degli alternatori trifase anche in relazione al loro impiego; Conoscere i fenomeni meccanici ed elettromagnetici correlati al funzionamento sotto carico dell alternatore. Conoscere il circuito equivalente dell alternatore trifase; Conoscere i dati di targa di un alternatore trifase e il loro significato; conoscere le principali prove da effettuare sugi alternatori trifase. Conoscere le potenze caratteristiche e il bilancio energetico dell alternatore trifase; Conoscere accoppiamento in parallelo degli alternatori; Conoscere il principio di funzionamento e le principali caratteristiche dei motori sincroni anche in relazione al loro impiego; Conoscere la caratteristica meccanica completa della macchina sincrona trifase. ABILITA Saper descrivere il principio di funzionamento di un alternatore Saper analizzare il comportamento di un alternatore trifase a vuoto e a carico e in corto circuito; saper determinare le caratteristiche di funzionamento dell alternatore trifase, in base alle condizioni di alimentazione,di carico e di eccitazione; saper calcolare i parametri del circuito equivalente di un alternatore trifase saper calcolare rendimenti e cadute di tensione nel funzionamento degli alternatori. saper interpretare la caratteristica meccanica di una macchina sincrona Saper risolvere reti elettriche funzionanti in corrente alternata, contenenti motori sincroni. Saper risolvere reti elettriche funzionanti in corrente alternata, contenenti un alternatore trifase o più alternatori in parallelo. Saper descrivere il principio di funzionamento di un alternatore Saper indicare i campi di impiego delle macchine sincrone. PREREQUISITI Discipline propedeutiche: Elettrotecnica terzo e quarto anno Per lo studio di questa UFC sono necessarie alcune conoscenze dell area tecnologica acquisite nel terzo e quarto anno, con particolare riguardo all Elettrotecnica. Sono necessarie alcune competenze matematiche di base con particolare riguardo a multipli, sottomultipli, potenze di 10, equivalenze, arrotondamento, formule inverse, proporzionalità, grafico di una retta e di una parabola, esponenziale. Inoltre è necessario la conoscenza delle derivate e del differenziale e delle conoscenze di base di fisica e meccanica. EVENTUALE RECUPERO Recupero in itinere e corso IDEI.

9 CONTENUTI Generatore sincrono trifase Generalità e principio di funzionamento degli alternatori. Struttura degli alternatori. Particolarità costruttive. Eccitazione del circuito induttore mediante dinamo con eccitazione in derivazione coassiale con l albero dell alternatore. F.e.m. generata da un alternatore. Relazione fra velocità e frequenza. Prova a vuoto Prova in corotocircuito Funzionamento a carico. Circuito equivalente secondo Behn-Eschemburg per un alternatore trifase lineare ed isotropo. Bilancio delle potenze e rendimento. Variazione di tensione da vuoto a carico. Caratteristiche di regolazione, esterne e di carico. Coppia resistente Potenza e coppia Regimi di funzionamento (generatore, motore e compensatore) Accoppiamento in parallelo degli alternatori con una rete prevalente. Ripartizione del carico attivo e reattivo nel parallelo degli alternatori. Dati di targa. Motore sincrono trifase Generalità e principio di funzionamento del motore sincrono. Circuito equivalente secondo Behn-Eschemburg per un motore sincrono trifase. Prova a vuoto Prova a rotore bloccato Variazione di tensione da vuoto a carico Bilancio delle potenze e rendimento Potenza e coppia Caratteristica meccanica del motore sincrono. Espressione della coppia T e della potenza P in funzione dell angolo di coppia δ. Caratteristica completa T=T(δ) e P=P(δ) per una macchina sincrona: funzionamento da generatore e da motore. INDICAZIONI METODOLOGICHE E OPERATIVE Lezione dialogata, esercitazioni in classe. STRUMENTI E MATERIALI Libro di testo, materiale didattico,appunti, laboratorio, videoproiettore, PC, manuale del perito, documenti tecnici. CRITERI DI VALUTAZIONE CON INDICAZIONI PER LA SUFFICIENZA Requisiti minimi della disciplina: conoscere, comprendere, saper applicare, capacità di orientamento e di analisi non completa delle problematiche. Requisiti per l eccellenza : analisi, sintesi, valutazione, anche di problemi nuovi. Nella valutazione si tiene conto, anche, dell impegno personale profuso e dei progressi degli studenti. Le verifiche sommative si misurano mediante griglie tassonomiche. Per le valutazioni si fa riferimento alla tabella criteri comuni per le valutazioni riportata nel POF. VALORE ATTESO DI SUFFICIENZE SULLA CLASSE 100 %

10 MODALITA PER IL RECUPERO Esercitazioni guidate e di rinforzo Ripresa degli argomenti svolti in modo interattivo. Lavoro interattivo Verifiche formative. Appunti. Libro di testo. Recupero in itinere. Corso IDEI. DURATA N. 5 DENOMINAZIONE Macchine elettriche in corrente continua. COMPETENZE Area di riferimento Professionale Essere in grado di descrivere ed analizzare il comportamento delle macchine in corrente continua. Essere in grado di esprimere giudizi sia qualitativi sia quantitativi. Essere in grado di orientarsi di fronte a problemi nuovi. Individuare le strategie appropriate per la risoluzione dei problemi. Essere in grado di effettuare collegamenti pluridisciplinari per risolvere problemi. Essere in grado di consultare e comprendere il manuale e i documenti tecnici vari. Essere in grado di organizzare e combinare il contenuto pluiridisciplinare. Essere in grado di esprimere giudizi sia quantitativi sia qualitativi. Valutare le prestazioni delle macchine elettriche in funzione delle loro caratteristiche. Utilizzare gli strumenti matematici ed elettrotecnici posseduti per l analisi dei sistemi elettrici reali. CONOSCENZE Conoscere le principali particolarità costruttive delle macchine in corrente continua Conoscere il principio di funzionamento e le principali caratteristiche delle macchine in corrente continua, principalmente nel funzionamento da motore; Conoscere i fenomeni tipici della macchina in corrente continua. Conoscere il circuito equivalente della macchina in corrente continua per le principali configurazioni di eccitazione; Conoscere i dati di targa di una macchina in corrente continua e il loro significato; Conoscere le potenze caratteristiche e il bilancio energetico della macchina in corrente continua; Conoscere la caratteristica meccanica completa della macchina in corrente continua ad eccitazione indipendente. ABILITA Saper descrivere il principio di funzionamento di una macchina in corrente continua. saper determinare le caratteristiche di funzionamento della macchina in corrente continua, in base alle condizioni di alimentazione,di carico e di eccitazione saper calcolare i parametri del circuito equivalente di una macchina in corrente continua; saper effettuare il bilancio energetico nelle diverse condizioni di funzionamento e calcolarne il rendimento.

11 saper interpretare la caratteristica meccanica di una macchina in corrente continua; Saper risolvere reti elettriche funzionanti in corrente continua, contenenti una macchina in corrente continua. Saper discutere pregi e difetti dei motori in corrente continua. Saper discutere pregi e difetti dei motori asincroni. Saper spiegare qualitativamente e quantitativamente da quali grandezze dipende la velocità di rotazione della macchina in corrente continua. Saper indicare i campi di impiego dei motori in corrente continua. PREREQUISITI Discipline propedeutiche: Elettrotecnica terzo e quarto anno Per lo studio di questa UFC sono necessarie alcune conoscenze dell area tecnologica acquisite nel terzo e quarto anno, con particolare riguardo all Elettrotecnica. Sono necessarie alcune competenze matematiche di base con particolare riguardo a multipli, sottomultipli, potenze di 10, equivalenze, arrotondamento, formule inverse, proporzionalità, grafico di una retta e di una parabola, esponenziale. Inoltre è necessario la conoscenza delle derivate e del differenziale e delle conoscenze di base di fisica e meccanica. EVENTUALE RECUPERO Recupero in itinere e corso IDEI. CONTENUTI Struttura della macchina in corrente continua Nucleo magnetico statorico e rotorico Avvolgimenti induttore e di indotto Collettore e spazzole Motore in corrente continua. Particolarità costruttive. Avvolgimenti di statore e di rotore Principio di funzionamento dei motori in corrente continua. Reazione di indotto. Commutazione Vari tipi di eccitazione. Circuito equivalente dei motori ad eccitazione indipendente, serie e derivata Equazioni interne ad eccitazione indipendente, serie e derivata Prova a vuoto ad eccitazione indipendente, serie e derivata Funzionamento a carico ad eccitazione indipendente, serie e derivata Caratteristica elettromeccanica ad eccitazione indipendente, serie e derivata Caratteristica meccanica ad eccitazione indipendente, serie e derivata Potenze, bilancio energetico, perdite e rendimento ad eccitazione indipendente, serie e derivata Dati di targa. Caratteristica meccanica completa per una macchina in corrente continua ad eccitazione indipendente: funzionamento da freno, da generatore, da motore. Reversibilità dei motori in corrente continua. Generatore in corrente continua. Principio di funzionamento. Vari tipi di eccitazione. Circuito equivalente della dinamo ad eccitazione indipendente, serie e derivata Prova a vuoto Funzionamento a carico e reazione d indotto Potenze, bilancio energetico e rendimento

12 Equazioni interne Coppia elettromagnetica e coppia resistente Caratteristica esterna e caratteristica di regolazione Dati di targa. INDICAZIONI METODOLOGICHE E OPERATIVE Lezione dialogata, esercitazioni in classe. STRUMENTI E MATERIALI Libro di testo, materiale didattico,appunti, laboratorio, videoproiettore, PC, manuale del perito, documenti tecnici. CRITERI DI VALUTAZIONE CON INDICAZIONI PER LA SUFFICIENZA Requisiti minimi della disciplina: conoscere, comprendere, saper applicare, capacità di orientamento e di analisi non completa delle problematiche. Requisiti per l eccellenza : analisi, sintesi, valutazione, anche di problemi nuovi. Nella valutazione si tiene conto, anche, dell impegno personale profuso e dei progressi degli studenti. Le verifiche sommative si misurano mediante griglie tassonomiche. Per le valutazioni si fa riferimento alla tabella criteri comuni per le valutazioni riportata nel POF. VALORE ATTESO DI SUFFICIENZE SULLA CLASSE 100 % MODALITA PER IL RECUPERO Esercitazioni guidate e di rinforzo Ripresa degli argomenti svolti in modo interattivo. Lavoro interattivo Verifiche formative. Appunti. Libro di testo. Recupero in itinere. Corso IDEI. DURATA N. 6 DENOMINAZIONE Azionamenti elettrici. Area di riferimento Professionale COMPETENZE Essere in grado di descrivere ed analizzare gli avviamenti e le regolazioni di velocità delle macchine elettriche. Essere in grado di esprimere giudizi sia qualitativi sia quantitativi. Essere in grado di orientarsi di fronte a problemi nuovi. Individuare le strategie appropriate per la risoluzione dei problemi. Essere in grado di effettuare collegamenti pluridisciplinari per risolvere problemi. Essere in grado di consultare e comprendere il manuale e i documenti tecnici vari. Essere in grado di organizzare e combinare il contenuto pluiridisciplinare. Essere in grado di esprimere giudizi sia quantitativi sia qualitativi. Valutare le prestazioni delle macchine elettriche in funzione delle loro caratteristiche. Utilizzare gli strumenti matematici ed elettrotecnici posseduti per l analisi dei sistemi elettrici reali. CONOSCENZE Conoscere la struttura fondamentale di un azionamento elettrico, anche in relazione al tipo di

13 controllo impiegato; Conoscere le caratteristiche e gli schemi fondamentali dei vari azionamenti elettrici a velocità regolata e non regolata, in funzione del tipo di motore impiegato; Conoscere le applicazioni tipiche degli azionamenti dei motori elettrici. ABILITA Avere cognizioni di base sugli azionamenti elettrici impieganti motori in corrente continua ad eccitazione indipendente, motori asincroni e motori sincroni Comprendere le caratteristiche proprie e le differenze fra i sistemi di controllo a catena aperta e quelli a catena chiusa. Saper descrivere la regolazione della velocità dei motori elettrici. Saper indicare i campi di impiego dei motori elettrici per azionamenti industriali. PREREQUISITI Discipline propedeutiche: Elettrotecnica terzo e quarto anno Per lo studio di questa UFC sono necessarie alcune conoscenze dell area tecnologica acquisite nel terzo e quarto anno, con particolare riguardo all Elettrotecnica. Sono necessarie alcune competenze matematiche di base con particolare riguardo a multipli, sottomultipli, potenze di 10, equivalenze, arrotondamento, formule inverse, proporzionalità, grafico di una retta e di una parabola, esponenziale. Inoltre è necessario la conoscenza delle derivate e del differenziale e delle conoscenze di base di fisica e meccanica. EVENTUALE RECUPERO Recupero in itinere e corso IDEI. CONTENUTI Introduzione agli azionamenti elettrici industriali. Generalità. Azionamenti nei quattro quadranti dei motori in corrente continua ad eccitazione indipendente. Azionamenti a coppia costante, a potenza costante, a velocità costante, a potenza decrescente. Azionamento a velocità non regolata del motore asincrono trifase. Avviamento a inserzione diretta. La doppia funzione del reostato di avviamento. Avviamento a tensione ridotta con autotrasformatore. Avviamento stella-triangolo. Inversione di marcia. Azionamento a velocità regolata del motore asincrono trifase. Proprietà particolari dei motori Caratteristiche meccaniche al variare di: U 1f, f 1, U 1f e f 1 con U 1f /f 1 = costante. Avviamento e variazione della velocità tramite il controllo dell ampiezza della tensione di alimentazione. Avviamento e variazione della velocità tramite il controllo della frequenza di alimentazione. Avviamento e variazione della velocità tramite il controllo della tensione e della frequenza con U f /f = costante. Avviamento e regolazione della velocità tramite reostato. Regolazione tramite variazione delle coppie polari. Applicazioni tipiche degli azionamenti dei motori asincroni. Azionamento del motore sincrono trifase. Avviamento.

14 Regolazione di velocità. Applicazioni tipiche degli azionamenti dei motori sincroni. Azionamento del motore in corrente continua Avviamento mediante reostato dei motori ad eccitazione indipendente, serie, derivata. Avviamento mediante VARIAC dei motori ad eccitazione indipendente, serie, derivata. Regolazione della velocità per motori in corrente continua dei motori ad eccitazione indipendente, serie, derivata. Funzionamento nei quattro quadranti del motore corrente continua dei motori ad eccitazione indipendente. Applicazioni tipiche degli azionamenti dei motori in corrente continua. INDICAZIONI METODOLOGICHE E OPERATIVE Lezione dialogata, esercitazioni in classe. STRUMENTI E MATERIALI Libro di testo, materiale didattico,appunti, laboratorio, videoproiettore, PC, manuale del perito, documenti tecnici. CRITERI DI VALUTAZIONE CON INDICAZIONI PER LA SUFFICIENZA Requisiti minimi della disciplina: conoscere, comprendere, saper applicare, capacità di orientamento e di analisi non completa delle problematiche. Requisiti per l eccellenza : analisi, sintesi, valutazione, anche di problemi nuovi. Nella valutazione si tiene conto, anche, dell impegno personale profuso e dei progressi degli studenti. Le verifiche sommative si misurano mediante griglie tassonomiche. Per le valutazioni si fa riferimento alla tabella criteri comuni per le valutazioni riportata nel POF. VALORE ATTESO DI SUFFICIENZE SULLA CLASSE 100 % MODALITA PER IL RECUPERO Esercitazioni guidate e di rinforzo Ripresa degli argomenti svolti in modo interattivo. Lavoro interattivo Verifiche formative. Appunti. Libro di testo. Recupero in itinere. Corso IDEI. DURATA Cirié, 15 ottobre 2013 Firma Docenti Pasquale Ingrosso Salvatore Danza

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