1. M.H.RASHID: "Elettronica di potenza. Vol.1 - Dispositivi e circuiti " – Pearson Prentice Hall 2007
2. M.H.RASHID: "Elettronica di potenza. Vol.2 - Applicazioni. " – Pearson Prentice Hall 2008
3. B.K.BOSE: "Power Electronics and Motor Drives" – Elsevier 2006
4. N.MOHAN, T.M.UNDELAND, W.P.ROBBINS: “Elettronica di Potenza, convertitori e applicazioni”, Hoepli 2005.
5. R. Teodorescu, M. Liserre, P. Rodriguez “Grid Converters for Photovoltaic and Wind Power Systems”, Wiley-IEEE, ISBN 8-0-470-05751- 3, January 2011
6. D.G. Holmes and T. Lipo, Pulse Width Modulation for Power Converters: Principles and Practice, 2003, ISBN 0471208140.
7. M. P. Kazmierkowski, R. Krishnan, F. Blaabjerg, “Control in Power Electronics”, Academic Press, 2002, ISBN 0-12-40277205.
Obiettivi Formativi
Il corso tratta i principali apparati utilizzati per la conversione statica controllata di energia elettrica e le loro applicazioni più significative. Di ciascuno schema vengono esaminati le caratteristiche di funzionamento nonché i criteri base di dimensionamento.
Per gli studenti del Corso di Laurea in Ingegneria Elettrica e dell'Automazione gli obiettivi sono:
- Conoscenza e capacità di comprensione relative a :
1) principio di funzionamento e comportamento elettromagnetico dei principali apparati contenenti componenti semiconduttori di potenza ovvero convertitori c.a./c.c., c.c./c.c., c.c./c.a., c.a./c.a., regolatori di tensione a parzializzazione in c.a.
2) criteri di progetto dei principali apparati contenenti componenti semiconduttori di potenza, ovvero convertitori c.a./c.c., c.c./c.c., c.c./c.a., c.a./c.a., regolatori di tensione a parzializzazione in c.a., in funzione anche della loro specifica applicazione.
- Capacità di applicare le conoscenze al fine di determinare le caratteristiche di funzionamento ed i parametri dei principali convertitori di potenza;
- Capacità di applicare le conoscenze al fine di scegliere i convertitori di potenza per diverse applicazioni facendo uso delle specifiche tecniche riportate dai manuali.
Per gli studenti del Corso di Laurea in Ingegneria Energetica gli obiettivi sono:
CA1: Capacità di analisi e modellazione di componenti e sistemi meccanici/elettrici/propulsivi: problemi e modelli alla base dell'ingegneria industriale, con particolare riferimento all'ingegneria meccanica ed energetica.
CA8: Capacità di analizzare le tecnologie degli impianti, dei componenti e dei processi e metodi dell'ingegneria e le loro implicazioni economiche
CC1: Approfondimento delle conoscenze in ambito energetico ed elettrico.
CC9: Generazione del freddo, sistemi e macchine elettriche.
Prerequisiti
Analisi matematica, Fisica II, Elettrotecnica.
Metodi Didattici
Lezionionline e lezioni in aula supportate da videoproiettore,
esercitazioni al calcolatore, tutoraggio in forma di assistenza individuale.
Altre Informazioni
Al termine del corso gli allievi conosceranno il funzionamento dei
principali apparati di conversione statica dell’energia e saranno in grado di effettuarne un dimensionamento di massima.
Modalità di verifica apprendimento
Esame orale costituito da domande teoriche volte a verificare:
- la conoscenza del principio di funzionamento e del comportamento elettromagnetico dei convertitori in oggetto
- la capacità di applicare le conoscenze al fine di determinare i modelli matematici dei convertitori in oggetto e le forme d'onda delle principali grandezze elettriche ad essi associate.
- la capacità di applicare le conoscenze al fine di determinare le caratteristiche di funzionamento ed i parametri dei principali convertitori in oggetto
- la capacità di applicare le conoscenze al fine di scegliere i convertitori di potenza per le diverse applicazioni facendo uso delle specifiche tecniche riportate nei manuali.
Programma del corso
1. Componenti semiconduttori di potenza: Caratteristiche statiche, funzionamento in regime di commutazione, dati caratteristici. (2 ore)
2. Convertitori c.a./c.c.: Raddrizzatore monofase elementare, raddrizzatore monofase a ponte semi-o interamente controllato, raddrizzatore trifase a ponte semi-o interamente controllato. Convertitori bidirezionali. Grandezze deformate: generalità sulle grandezze deformate e analisi armonica. (16 ore)
3. Convertitori c.c./c.c.: Buck, Boost e Buck-Boost in conduzione continua, condizione limite che separa il funzionamento in conduzione continua da quello in conduzione discontinua, Convertitore DC/DC Full Bridge (10 ore)
4. Regolatori di tensione in c.a.: Regolatori a parzializzazione per circuiti monofase e trifase. Interruttori a semiconduttori per circuiti in c.a. (2 ore)
5. Convertitori c.c./c.a.: Classificazione. Invertitori a tensione impressa ad onda quadra: schema monofase, schema trifase, sintesi delle forme d'onda in uscita, analisi di Fourier. Invertitori PWM: modulazione in
larghezza del singolo impulso, modulazione multipla dell'impulso, modulazione sinusoidale: tecniche PWM unipolari, bipolari. Intervallo di funzionamento lineare, fattori di simmetria, gruppi di armoniche, sovramodulazione. Tecniche PWM trifase con e senza iniezione di sequenza zero. PWM vettoriale. (16 ore)
6. Convertitori c.a./c.a.: Convertitori diretti. Convertitori di frequenza con circuito intermedio in c.c. Metodi di regolazione della frequenza e della tensione. (2 ore).
Il programma potrebbe essere soggetto a variazioni alla luce delle esigenze didattiche dettate dall'emergenza COVID 19.