RELAZIONE FINALE E PROGRAMMAZIONE SVOLTA ANNO SCOLASTICO ELETTROTECNICA CLASSE V A

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1 Istituto di Istruzione Superiore - Professionale e Tecnico Sebastiano Grandis RELAZIONE FINALE E PROGRAMMAZIONE SVOLTA ANNO SCOLASTICO ELETTROTECNICA CLASSE V A Ore svolte al 15 maggio 2012: 238 Docenti: - INGARAMO PAOLO - BERARDONE ANTONIO I.I.S. "Sebastiano GRANDIS" 1/7

2 Analisi della classe La classe è composta da un totale di N 20 allievi, di cui - N 19 maschi e N 1 femmine, - N 20 provenienti da questo Istituto, - N 1 portatori di handicap di cui: - N 1 con programmazione semplificata - N 0 con programmazione diversificata Il quadro complessivo della classe è il seguente: Un livello cognitivo globale finale Un possesso di abilità trasversali minime Lo svolgimento del programma precedente Un clima della Classe Problematico Buono Ottimo Scarso Insufficiente Adeguato La materia è nuova Incompleto Adeguato Completo Anticipato Problematico Accettabile Buono Ottimo Interesse Scarso Buono Ottimo Partecipazione Scarsa Saltuaria Attiva Impegno Scarso Saltuario Attiva Libri di testo adottati Elettrotecnica, Elettronica e Applicazioni 1, Hoepli, Gaetano Conte Elettrotecnica, Elettronica e Applicazioni 2, Hoepli, Gaetano Conte MANUALE DI ELETTROTECNICA E AUTOMAZIONE, Hoepli Ortolani Giuliano, Venturi Ezio Dispense fornite dal docente Si prevede l assegnazione di schede tecniche e di formulario per la risoluzione degli esercizi (in alternativa al manuale tecnico) da utilizzare anche in sede di esame (le schede consentire sono allegate al documento del 15 maggio e non potrà essere utilizzata altra documentazione) I.I.S. "Sebastiano GRANDIS" 2/7

3 Obiettivi generali CONOSCENZE Assimilazione di informazioni (fatti, principi, teorie e pratiche) relative ad un settore. Sono teoriche e pratiche. Conoscere i principi e le verifiche per il dimensionamento di un impianto elettrico di bassa tensione Conoscere i principi fondamentali della sicurezza elettrica Conoscere le regole applicative di realizzazione degli impianti elettrici in bassa tensione (anche negli ambienti particolari) Conoscere il principio di funzionamento e il campo di applicazione dei convertitori Conoscere i metodi di regolazione e controllo di un motore asincrono trifase e di un motore in corrente continua Conoscere i principali metodi di produzione dell energia elettrica ABILITÀ Applicare le conoscenze e usare il know how necessario per portare a termine compiti e risolvere problemi. Sono cognitive (uso del pensiero logico, intuitivo e creativo) e pratiche (abilità manuale, uso di metodi, di materiali, di strumenti). Saper dimensionare un impianto elettrico di bassa tensione Saper disegnare ed interpretare uno schema elettrico unifilare di potenza Saper riconoscere i luoghi elettrici particolari e saper applicare le principali prescrizioni normative Saper distinguere i convertitori e le loro applicazioni Saper scegliere i metodi di regolazione dei motori in modo opportuno in base alle applicazioni Saper confrontare tra loro e fare un analisi critica le varie fonti di energia dalle quali viene prodotta energia elettrica Saper valutare l efficienza e la convenienza di un impianto fotovoltaico Saper realizzare relazioni tecniche Saper svolgere e gestire autonomamente prove di laboratorio COMPETENZE Comprovata capacità di usare conoscenze, abilità e capacità personali, sociali, metodologiche in situazioni di lavoro o di studio e nello sviluppo professionale e personale. Sviluppare autonomamente un dimensionamento di un progetto elettrico Interagire in coppia o a gruppo per realizzare progetti e schemi elettrici Lavorare in coppia o a gruppi per realizzare relazioni tecniche Lavorare in coppia o a gruppo per eseguire prove pratiche di laboratorio Scegliere il metodo di regolazione dei motori più adeguato in base all applicazione Moduli e unità didattiche realizzate MODULO n. 1: Ripasso sul dimensionamento linee e sicurezza Dimensionamento linee monofasi e trifasi Calcolo della potenza assorbita dalle utenze tramite coefficiente di contemporaneità e coefficiente di utilizzazione. Calcolo della potenza tramite coefficiente di potenza specifica Analisi dei fattori correttivi che influenzano la portata di un cavo Scelta mediante ausilio di tabelle estratte dalle norme di settore, della sezione adeguata per un impianto elettrico di bassa tensione Verifiche contro il sovraccarico (CEI 64/8); Cadute di tensione e perdite di potenza di linea Rifasamento: dimensionamento ed effetti sull impianto I.I.S. "Sebastiano GRANDIS" 3/7

4 Dispositivi di protezione, relè automatici e dispositivi di interruzione Cenni sulla protezione al cortocircuito Sistemi TT, TN e IT; sicurezza delle persone nei sistemi TT e TN Protezione contatti diretti e indiretti Realizzazione schemi unifilari di potenza e schemi a blocchi Dimensionare correttamente una linea elettrica di bassa tensione e effettuare le verifiche contro il sovraccarico Conoscere e dimensionare la protezione contro i contatti indiretti nei sistemi TT Rifasamento, dimensionamento la batteria di condensatori e conoscere gli effetti Realizzare schemi unifilari di potenza e schemi a blocchi Interpretare correttamente un esercizio complesso (tipo maturità) e tramite opportune ipotesi saper organizzare il lavoro TEMPO UTILIZZATO: 85 ore PERIODO: settembre / novembre MODULO n. 2: Sistemi a bassissima tensione, sistemi di emergenza ed impianti in ambienti particolari Sistemi SELV, FELV, PELV Gruppi di continuità UPS Impianti in ambienti particolari ( locali contenenti bagni/docce; locali ad uso medico; ambiente a maggior rischio in caso di incendio; luoghi di pubblico spettacolo ed intrattenimento; luoghi con pericolo d esplosione) Conoscere sistemi di sicurezza alternativi ai sistemi TT, TN e IT, utilizzando tensioni ridotte Sapere la differenza tra UPS e gruppi elettrogeni, sceglierne la potenza e le protezioni Saper individuare gli ambienti particolari e conoscere le principali prescrizioni di sicurezza TEMPO UTILIZZATO: 40 ore PERIODO: novembre / gennaio MODULO n. 3: Centrali di produzione Aspetti generali sui problemi energetici, assorbimenti, produzione, mix produttivo, costi e tariffe Centrali idroelettriche (Energia primaria, principio Bernulli, trasformazioni energetiche, tipi di centrai, opere di sbarramento, turbine idrauliche) Centrali termoelettriche tradizionali (energia primaria, trasformazioni energetiche, ciclo di Rankine, impianti con turbine vapore, impianti con turbine a gas, cicli combinati e cogenerazione) Centrali nucleari (cenni sul principio di funzionamento) Produzione di energia da fonti rinnovabili (principi generali su centrali geotermiche, eoliche, biomassa, biogas, solari) Impianti fotovoltaici (cella fotovoltaica, conversione energia solare, calcolo producibilità impianto, componenti impianto, dimensionamento impianto, conto energia e incentivazione, utilizzo software per calcolo producibilità) I.I.S. "Sebastiano GRANDIS" 4/7

5 Conoscere quali sono i problemi energetici italiani e mondiali, mix energetico di produzione Conoscere il funzionamento delle centrali idroelettriche Conoscere il funzionamento delle centrali termoelettriche Cenni sulle centrali che sfruttano fonti rinnovabili Fotovoltaico: funzionamento, dimensionamento e analisi critica sull effettiva efficienza dell impianto TEMPO UTILIZZATO: 40 ore PERIODO: gennaio / marzo MODULO n. 4: Convertitori Caratteristiche corrente tensione e funzionamento degli SCR, GTO e IGBT Considerazioni generali sui convertitori Convertitore AC/DC (definizioni delle grandezze elettriche, raddrizzatori non controllati e controllati monofase e trifase) Convertitori DC/AC (cenni al funzionamento dell inverter) Conoscere i principi di funzionamento dei convertitori Saper dimensionare convertitori per piccole applicazioni Conoscere pregi e difetti dell inverter TEMPO UTILIZZATO: 25 ore PERIODO: marzo / aprile MODULO n. 5: Azionamenti sulle macchine elettriche Ripasso motore asincrono (principio di funzionamento, schemi circuitali, potenze in gioco, caratteristica meccanica, prove a vuoto e rotore bloccato) Regolazione motore asincrono mediante la variazione delle coppie polari, mediante resistenze rotoriche, mediante la variazione della frequenza di alimentazione Ripasso motore corrente continua (principio di funzionamento, schemi circuitali, potenze in gioco, caratteristica meccanica, eccitazioni) Regolazione motore corrente continua mediante la variazione della resistenza di armatura, la variazione della tensione di armatura, la variazione della tensione di eccitazione Caratteristiche motore in corrente continua ad eccitazione indipendente, parallelo, serie Conoscere i principi di funzionamento del motore asincrono, conoscere i metodi più diffusi per la regolazione del motore, pregi e difetti di ogni regolazione, semplici calcoli di dimensionamento Conoscere i principi di funzionamento del motore corrente continua, conoscere i metodi più diffusi per la regolazione del motore, pregi e difetti di ogni regolazione, semplici calcoli di dimensionamento TEMPO UTILIIZATO: circa 35 ore PERIODO: aprile / giugno I.I.S. "Sebastiano GRANDIS" 5/7

6 MODULO n. 6: Laboratorio informatico e di misura Analisi di un alimentatore stabilizzato Automatismo con circuiti integrati (visualizzazione display a 7 elementi) Controllo di velocità di un motore in corrente continua Controllo di velocità di un motore passo-passo PLC: - configurazione hardware di base - schema a blocchi di un controllore programmabile - comandi cablati e comandi programmabili nella tecnica dell automazione - studio sintetico dei diagrammi di flusso (algoritmi semplici) - programmazione in linguaggio ladder - studio della funzione di base del temporizzatore e del contatore - Esecitazioni (sono stati prodotti elaborati cartacei utilizzando applicativi didattici come office writer ed extracad): - ritardo all inserzione/disinserzione di cicli pausa lavoro, - timer in cascata, semplice contatore di processo industriale, - abbinamento di contatori e temporizzatori, - sistema di allarme, - esercitazione su impianti elettrici industriali, - comando di chiusura e apertura di un cancello con fotocellule di sicurezza, - telecomando di una gru a torre/ponte, - studio delle fasi di progetto per un controllo di trapano, un sistema di verniciatura e un processo di tempra Redigere relazioni tecniche che illustrino scopo e risultati di una prova di laboratorio Saper utilizzare gli strumenti di laboratorio in modo opportuno per condurre le prove pratiche Conoscere gli obiettivi di ciascuna delle prove realizzate in laboratorio Saper organizzare e gestire autonomamente le prove proposte in laboratorio TEMPO UTILIZZATO: in contemporanea agli altri moduli PERIODO: settembre / giugno METODI Metodi - Valutazione Lezione frontale Gruppi di lavoro Percorsi individualizzati Approccio pluridisciplinare Attività di recupero-sostegno e integrazione Esercitazione di laboratorio Altro SPAZI UTILIZZATI Aula scolastica Lab. informatica Laboratori di Elettrotecnica Visite guidate Mostre Altro I.I.S. "Sebastiano GRANDIS" 6/7

7 Note: Ne documento del 15 maggio sono elencate le visite di istruzione CRITERI E STRUMENTI DI VALUTAZIONE prove cadenza Tipologia e modalità prove 1 Prove di verifica orale Prove di verifica scritta Prove parallele stabilite dal Dipartimento quadrimestre giorni Interrogazione alla lavagna, domande aperte (teoriche o esercizi) Domande a risposta aperta Domande a risposta multipla Esercizi di progettazione con calcolo numerico Simulazioni di seconda prova dell esame di stato ATTIVITÀ DI RECUPERO I recuperi sono stati sempre realizzati in itinere a tutta la classe o individualmente/a gruppi durante le ore di laboratorio. Si allegano le verifiche svolte durante l anno. Allegati Cuneo, 15 maggio 2012 Firma dei Docenti Firma dei rappresentanti di classe I.I.S. "Sebastiano GRANDIS" 7/7