Corso Propulsione Elettrica Laurea Magistrale Ingegneria Meccanica Anno Accademico

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1 Corso Propulsione Elettrica Laurea Magistrale Ingegneria Meccanica Anno Accademico

2 Contenuti del Corso 1. Generalità sui sistemi di propulsione

3 Contenuti del Corso : Classificazione sistemi di propulsione : propulsori ad elica, a getto,a contatto ruota rotaia. Richiami fenomeno dell aderenza. Cabraggio cassa, cabraggio carrello. Metodi di compensazione. Caratteristiche dei sistemi di propulsione terrestri.profilo altimetrico e planimetrico. Veicoli diesel,diesel elettrici, elettrici. Propulsione concentrata e distribuita. Frenatura a recupero e reostatica. Diagrammi F- V e C-n. Nuovi sistemi di storage dell energia elettrica : Supercap. Esempi di caratteristiche F-V di loco in corrente continua : loco E 444 e loco E633. Richiami teorici sulle macchine in DC. Problematiche delle macchine a commutazione per la trazione elettrica. Sistema reostatico.

4 Cenni sui sistemi di alimentazione dei rotabili : 3KV dc, 15 KV monofase 16 2/3 Hz, 25 kv monofase 50 Hz. Sistemi ad induzione. Configurazione dei sistemi di propulsione : modulo chopper + motore DC, modulo inverter + motore AC, modulo trafo + 4Q + modulo inverter + motore AC, modulo chopper + modulo inverter +motore AC, modulo gruppo diesel-elettrico + modulo inverter + motore AC. Caratteristiche dei veicoli : potenze specifiche, lunghezze, pesi per asse, velocità max. Esempi di lay-out di loco AC e loco DC.

5 Contenuti del Corso 2. Norme di riferimento per i sistemi di propulsione

6 Norme Normative applicabili in ambito ferroviario. Prove di tipo, di accettazione, Prove di combined test dei veicoli elettrici. Processo di omologazione di un veicolo : Linee guida emesse da ANSF ( Agenzia Nazionale Sicurezza Ferroviaria ) per la messa in servizio dei veicoli.

7 Contenuti del Corso 3. Meccanica della locomozione

8 Meccanica della locomozione Resistenze al moto dei veicoli : attrito, rotolamento, mezzo, addizionali. Calcolo delle resistenze al moto di una loco con 15 carrozze. Metodi sperimentali per calcolare le resistenze al moto. Equazione della dinamica di marcia. Fenomeno dello svio Accelerazione in curva. Accelerazione non compensata : raggio minimo. Calcolo diagramma orario conoscendo le curve F-V e R-V. Calcolo caratteristiche F-V conoscendo i parametri cinematici del profilo di missione. Definizione di peso frenato.

9 Contenuti del Corso 4. Requisiti di Capitolato Tecnico

10 Esempio di un capitolato tecnico per veicoli metropolitani. Analisi dei requisiti : prestazionali ; gestionali ; manutentivi ; vincoli al servizio commerciale imposti dall Esercente. Allocazione dei requisiti di capitolato nei vari componenti del sistema di propulsione : motore ; Riduttore;

11 convertitore ; interruttore extrarapido; scaricatore ; pantografo ; filtro di ingresso; reostato di frenatura ; freno meccanico. Schema elettrico del sistema di propulsione.

12 Contenuti del Corso 5. La macchina asincrona per trazione

13 Richiami teorici della macchina asincrona. Metodologie di calcolo e verifica del dimensionamento. Ciclo di fabbricazione di un motore asincrono. Problematiche della macchina asincrona come motore di trazione : load sharing, coppie pendolari, correnti d albero ( cuscinetti).

14 Richiami azionamenti elettrici con macchina asincrona. Cenni sugli azionamenti elettrici. Controlli ad anello aperto e ad anello chiuso. Controllo scalare di una macchina asincrona. Modello della macchina asincrona sugli assi DQ. Cenni sul controllo vettoriale : IFOC e DFOC.

15 Contenuti del Corso 6. Ausiliari di bordo

16 Ausiliari di bordo di un veicolo di trazione ( MT e BT) Elenco dei carichi MT ; calcolo potenza compressore; calcolo impianto HVAC; Calcolo potenza convertitore MT. Elenco carichi BT : calcolo batteria ; calcolo illuminazione ( confronto neon led); calcolo carica batteria.

17 Contenuti del Corso 7. Sistemi e motori innovativi

18 Cenni sui veicoli ad alta velocità. Sistemi a motore lineare e a levitazione magnetica : MAGLEV. Linee di alimentazione Alta velocità(feeder). Motori innovativi Sincroni a magneti permanenti per la trazione. Esempio motoruota per veicolo tranviario. Hyperloop alfa Sistema di propulsione in tubo a bassa pressione con motori lineri di lancio.

19 Contenuti del Corso 8. Cassa e carrelli

20 Tipologia dei carrelli : caratteristiche costruttive ; cenni sul dimensionamento dei carrelli (Norma EN 13749) Tipologia delle casse : caratteristiche costruttive ; cenni sul dimensionamento delle casse (Norma EN 12663) Dinamica di marcia