CIRCUITI E SISTEMI DI POTENZA

Docenti: 
MENOZZI Roberto
Crediti: 
6
Sede: 
PARMA
Anno accademico di offerta: 
2020/2021
Responsabile della didattica: 
Settore scientifico disciplinare: 
ELETTRONICA (ING-INF/01)
Semestre dell'insegnamento: 
Primo Semestre

Obiettivi formativi

1) Conoscenza e comprensione

Tramite la frequenza delle lezioni e lo studio individuale lo studente potrà acquisire conoscenza su:

- complementi di circuiti di potenza per la conversione statica dell'energia
- aspetti fondamentali e problemi della generazione, trasmissione e distribuzione dell'energia elettrica nei sistemi di potenza
- metodi di controllo di potenza, frequenza e tensione

2) Capacità di applicare conoscenza e comprensione

- Scopo del corso è fornire agli studenti la capacità di collegare le nozioni acquisite e da acquisire di elettronica di potenza, energetica e controlli ai sistemi di potenza
- Si attribuisce importanza anche alla capacità di risolvere problemi ed esercizi quantitativi

Prerequisiti

Si presuppone nello studente la familiarità con le nozioni di matematica, fisica, elettrotecnica ed elettronica di potenza acquisite nei corsi di laurea della classe dell'Ingegneria dell'informazione (classe L-8). In particolare, per i laureati in Ingegneria informatica, elettronica e delle telecomunicazioni dell'università di Parma riveste particolare importanza propedeutica l'insegnamento di "Generazione e conversione da fonti rinnovabili". Alle lezioni sugli interruttori di potenza (parte 10 del programma sintetico) è propedeutico l'insegnamento di "Dispositivi a semiconduttore".

Contenuti dell'insegnamento

- Parte prima: circuiti di potenza

1) Raddrizzatori controllati
2) Convertitori AC/AC
3) Convertitori DC/DC risonanti
4) Alimentatori "switching" e UPS

- Parte seconda: sistemi di potenza

5) Generazione dell’energia elettrica
6) Introduzione ai sistemi di potenza
7) Trasmissione dell’energia elettrica
8) Utilizzazione dell’energia elettrica
9) Controllo dei sistemi di potenza
10) Interruttori di potenza a semiconduttore

Programma esteso

- Parte prima: circuiti di potenza

1) Raddrizzatori controllati - 4 ore

Raddrizzatori controllati monofase: raddrizzatore a singola semionda; semiconverter; full converter; dual converter. Semiconverter e full converter trifase.

2) Convertitori AC/AC - 4 ore

Controllo on-off. Controllori AC/AC a mezz'onda e ad onda intera. Interruttore con catodo comune. Convertitore AC/AC a onda intera con 1 SCR. Transformer tap changer. Cycloconverter monofase e trifase.

3) Convertitori DC/DC risonanti - 2 ore

Interruttori ZCS e ZVS. Convertitore ZCS di tipo L. Convertitore ZVS. Convertitore ZVS a mezzo ponte.

4) Alimentatori "switching" e UPS - 6 ore

Alimentatori lineari e alimentatori switching. Alimentatore Flyback. Alimentatore Forward. Progetto di alimentatori switching. UPS.

- Parte seconda: sistemi di potenza

5) Generazione dell’energia elettrica – 4 ore

6) Introduzione ai sistemi di potenza – 4 ore

7) Trasmissione dell’energia elettrica – 4 ore

8) Utilizzazione dell’energia elettrica – 2 ore

9) Controllo dei sistemi di potenza – 8 ore

10) Interruttori di potenza a semiconduttore - 4 ore

11) Seminari - 6 ore

Bibliografia

- Parte prima: circuiti di potenza

M. H. Rashid, Power Electronics: Circuits, Devices, and Applications, 2nd Edition, Prentice-Hall, 1993.

- Parte seconda: sistemi di potenza

P. Schavemaker, L. van der Sluis, "Electrical Power System Essentials," 2nd Edition, Wiley, 2017, ISBN-13: 978-1118803479.

* Testi di approfondimento

N. Mohan, T. M. Undeland, W. P. Robbins, Power electronics: converters, applications and design, 2nd ed., Wiley, 1995

J. D. Glover, T. J. Overbye, M. S. Sarma, Power System Analysis and Design, 6th ed., Cengage Learning, 2016

Metodi didattici

Lezioni frontali. Esercizi ed esempi numerici svolti dal docente.
L'edizione 2020/21 del corso sarà tenuta in telepresenza con modalità sia sincrona (Teams) che asincrona (registrazioni raggiungibili da Elly per almeno tre giorni successivi alla lezione).

Modalità verifica apprendimento

Esame orale. Gli esami si svolgeranno in presenza e/o con modalità remota in base alle normative ed alle indicazioni di ateneo vigenti alla data dell'appello.

Durante l'esame lo studente dovrà dimostrare una buona comprensione degli aspetti teorici della materia, e la capacità di risolvere semplici esercizi quantitativi con calcoli manuali.

L'esame consiste di norma in due domande, una sulla prima parte del corso (1-5), una sulla seconda (6-12).

L'esame può essere sostenuto in lingua italiana o in lingua inglese, a scelta dello studente. Agli studenti (non di madrelingua inglese) che dimostrano in sede di esame una sufficiente padronanza dell'inglese tecnico viene attribuito un incremento del voto finale fino a 2/30.

Altre informazioni

Sito web dell'insegnamento disponibile sulla piattaforma Elly.