ELEMENTI FORMATIVI DI BASE PER LO STUDIO DEGLI IMPIANTI ELETTRICI:

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1 ATTIVITA DIDATTICA Obiettivi specifici della disciplina Requisiti minimi Requisiti per l eccellenza METODO DI LAVORO Metodologia Strumenti e materiali didattici Strategie di recupero Conoscere i fondamenti della disciplina inquadrata in un contesto sistemico (olistico) Conoscere i principi di programmazione su PLC Conoscere la struttura ei principi fondamentali per l azionamento dei motori Conoscere i principali comandi per la stesura di un disegno computerizzato (Autocad) Conoscenza degli obiettivi minimi di ciascun modulo ( indicati con * ) Uso abbastanza corretto del linguaggio specifico della disciplina Conoscenza approfondita degli argomenti previsti in ciascun modulo Raggiungimento di tutti gli obiettivi specifici della disciplina Lezione frontale Esercitazioni collettive e singole Sviluppo di progetti teorici e pratici Esercitazioni per l aspetto pratico Esercitazioni supplementari e Tesine Lavagna Libro di testo Personal Computer Software specifici PLC e MCU Fotocopie appunti del prof. Ingrosso Pasquale Recupero nelle ore di lezione e IDEI INDICE DEI MODULI N. DENOMINAZIONE 1 ELEMENTI FORMATIVI DI BASE PER LO STUDIO DEGLI IMPIANTI ELETTRICI:

2 Norme tecniche, disposizioni legislative e rappresentazione grafica degli apparati elettrici ed elettronici prevalentemente di tipo industriale. Dimostrazione della relazione esistente tra tensione concatenata e quella stellata nei sistemi trifasi simmetrici. Significato dei parametri caratteristici di una grandezza sinusoidale; relazioni esistenti tra valore efficace valore massimo e valore medio, fattore di forma. Calcolo del valore istantaneo di una grandezza sinusoidale. Formule e relazioni delle potenze, sia nei sistemi monofasi sia in quelli trifase. Teorema di Boucherot ed esempi applicativi. Calcolo delle correnti d impiego su linee trifasi con carichi equilibrati di varia natura (uso dei rendimenti dei coefficienti di utilizzazione e contemporaneità). 2 ELETTRONICA DI POTENZA: diodi di potenza; transistor di potenza(bjt, mosfet, igbt); i tiristori (diac, scr, triac); conversione statica dell energia: raddrizzatori non controllati, semicontrollati, controllati; inverter: inverter monofase a mezzo ponte; inverter monofase a ponte; inverter trifase a mezzo ponte; inverter Pwm; chopper: convertitore abbassatore; convertitore elevatore; convertitore abbassatore/elevatore. 3 DISPOSITIVI COSTITUENTI GLI IMPIANTI ELETTRICI: Dispositivi di manovra sia nel campo civile sia in quello industriale (interruttori, commutatori, deviatori,invertitori, sezionatori, relé, contattori, temporizzatori). Classificazione dei dispositivi utilizzatori; funzioni, caratteristiche e criteri di scelta. Significato e tipi di servizio S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8. Significato di corrente nominale In. Dispositivi di collegamento; linee elettriche in cavo(temperature caratteristiche, parametri rappresentativi, criteri di scelta e di posa, portata effettiva Iz e corrente d impiego Ib).

3 Le sovracorrenti; il sovraccarico e il corto-circuito(cause ed effetti); Dispositivi di protezione degli impianti elettrici dalle sovracorrenti; relé termico, relé magnetico, relé magneto-termico, fusibili, dispositivi elettronici; caratteristiche d intervento e dell energia specifica passante. Criteri di scelta di tali dispositivi in base al tipo di sovracorrente da cui proteggere le linee elettriche in cavo. 4 Contatti diretti ed indiretti(definizione normativa); protezione totale e parziale nei confronti dei contatti diretti. Protezione dai contatti indiretti(messa a terra e interruttore differenziale). Formule da adottare nei sistemi TT e TN MACCHINE ELETTRICHE ROTANTI *Motori in a.c. trifase.. Struttura, principio di funzionamento e tipi. *Caratteristica di coppia motrice di un motore asincrono trifase a gabbia sia in funzione dello scorrimento sia in funzione della velocità del rotore. *Individuazione dei punti caratteristici di funzionamento e confronto tra coppia motrice e le possibili coppie resistenti. *Individuazione e significato del tratto stabile ed instabile della caratteristica di coppia. *Motori a corrente continua: 1. con eccitazione indipendente e/o in derivazione; 2. con eccitazione serie; 3. con eccitazione composta. Motori speciali: Motori passo-passo; Motore brusheless; Motore lineare a riduzione. AVVIAMENTO DEI MOTORI ASINCRONI A VELOCITÀ NON REGOLATA: Avviamento leggero, normale, pesante. Avviamento a inserzione diretta. Avviamento di un motore asincrono trifase, con rotore avvolto,mediante reostato in serie all avvolgimento rotorico. Avviamenti a tensione ridotta: Avviamento di un motore asincrono trifase con impedenze statoriche. Avviamento stella triangolo di un motore asincrono trifase a gabbia di scoiattolo. Avviamento di motori asincroni a doppia gabbia mediante autotrasformatore (scelta della potenza Sn dell autotrasformatore e

4 calcolo della potenza di dimensionamento Sd). Applicazioni FRENATURA DEI MOTORI ASICRONI: Momento d inerzia; Il PD 2 ; Tempo di avviamento, di frenatura e coppia di accelerazione. frenatura meccanica e per motori autofrenanti; frenatura in controcorrente; frenatura per iniezione di corrente continua; frenatura dinamica; frenatura per commutazione di poli. 5 MODULO 5: IL RIFASAMENTO Cause di un basso fattore di potenza; Conseguenze di un basso fattore di potenza e situazione tariffaria; Calcolo della potenza reattiva rifasante; Criteri di scelta del collegamento dei condensatori; Tipi di rifasamento: singolo o distribuito, per gruppi, centralizzato a potenza costante, centralizzato a potenza modulabile, misto; Criteri di installazione dei condensatori di rifasamento; Calcolo del valore delle resistenze di scarica ; Criteri di scelta e di dimensionamento dei dispositivi di comando e protezione: contattori, interruttori automatici, fusibili di protezione, sezionamento della linea di alimentazione della batteria di condensatori; Sovracorrenti nei sistemi di rifasamento centralizzati; 6 DISEGNO TECNICO COMPUTERIZZATO (CAD) Comandi fondamentali. Gestione di Layers e Blocchi. Stampa su formato A4. *Hardware e Software del PLC: Alimentazione, cablaggio degli I/O digitale e messa in opera. Linguaggio di programmazione Ladder (KOP). Programmazione ON Line e OFF Line. Compilazione, caricamento e monitoraggio con PLC Siemens serie S200. Programmazione strutturata a blocchi. 7 PROGETTI ED ESERCITAZIONI 1- Impianto di teleavviamento indipendente di due motori asincroni trifase a gabbia protetti da relé termico e fusibili. 2- Marcia e arresto di due m.a.t.a gabbia con interblocco e lampade di

5 segnalazione. 3- teleavviamento temporizzato di due motori asincroni trifase a gabbia protetti da relé termico e fusibili. 4- avviamento stella-triangolo di un m.a.t.a gabbia. 5- tele inversione di marcia manuale di un m.a.t.a gabbia applicato ad un cancello elettrico, con relè termico e lampade di segnalazione; 6- schemi elettrici di un impianto di un capannone industriale, calcolo delle potenze convenzionali e scelta dei dispositivi di protezione. Disegno degli schemi di comando e potenza con Autocad. Realizzazione del quadro di comando. Programmazione del PLC S200 CPU226. AREA DI PROGETTO PROTOTIPO SU PANNELLO MEDIANTE PLC DI UN IMPIANTO DI AUTOLAVAGGIO Progettazione, realizzazione e collaudo dell impianto. PROTOTIPO MEDIANTE PLC DI UN IMPIANTO SEMAFORICO INTELLIGENTE, cioè non scatta il verde se l auto oltrepassa il limite consentito. Progettazione, realizzazione e collaudo dell impianto. RISISTEMAZIONE ED AMPLIAMENTO DELLA CASETTA DOMOTICA GIÀ REALIZZATA NEGLI ANNI PRECEDENTI TIPOLOGIA VERIFICHE Scritto-grafiche, Orali, test con domande aperte e Pratiche. Verifiche formative: colloquio guidato, test strutturato, interrogazioni brevi, esercizi a casa e in classe. Verifiche sommative: test a domande aperte in classe, problemi ed esercizi in classe, relazioni tecniche e disegni, realizzazione di impianti elettrici in laboratorio, progettazione di impianti elettrici industriali. NUMERO VERIFICHE TRIMESTRE 2 S/G, 2 O e 3P NUMERO VERIFICHE PENTAMESTRE 3 SG, 3 O e 4P Cirié, 15 ottobre 2013 Firma Docenti Orazio Michele Buongiorno Luigi Lautieri