Dipartimento di Ingegneria dell'Informazione, delle Infrastrutture e dell'Energia Sostenibile - Università Mediterranea di Reggio Calabria - Didattica

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Sistemi elettronici per l'energia

Corso

Ingegneria Informatica e dei sistemi per le Telecomunicazioni

Curriculum

Curriculum unico

Orientamento

Dispositivi

Anno Accademico

2017/2018

Crediti

Settore Scientifico Disciplinare

ING-IND/33

Anno

Secondo anno

Unità temporale

Secondo semestre

Ore aula

Attività formativa

Attività formative a scelta dello studente (art.10, comma 5, lettera a)

Canale unico

Erogazione

1000339 Sistemi elettronici per l'energia in Ingegneria Elettronica LM-29 CARBONE ROSARIO

Docente

Rosario CARBONE

Obiettivi

Il corso è finalizzato al completamento delle conoscenze maturate nei corsi di Elettrotecnica e di Elettronica, con l’apprendimento di nozioni sui dispositivi elettronici di potenza e sulle configurazioni circuitali fondamentali per la conversione statica dell'energia elettrica, sia nella fase di utilizzazione che nella fase di generazione. I contenuti sono fortemente applicativi ed indirizzati alla comprensione del ruolo dell’elettronica di potenza nelle applicazioni elettriche moderne.

Programma

Nella prima parte, vengono analizzate le caratteristiche peculiari dei dispositivi elettronici di potenza maggiormente diffusi nelle applicazioni di media e grande potenza: diodi di potenza, SCR, BJT, GTO, IGBT... E’ anche affrontato il problema della dissipazione di potenza in tali dispositivi e del dimensionamento dei relativi scambiatori di calore.
Nella seconda parte, vengono presentate ed analizzate in dettaglio le principali configurazioni circuitali per la conversione statica dell’energia elettrica. In particolare vengono presi in esame i seguenti convertitori, anche denominati a commutazione naturale:
Convertitori alternata/continua (raddrizzatori): raddrizzatori a diodi a semplice e doppia semionda con trasformatore a presa centrale, a ponte monofase, trifase ed esafase; raddrizzatori controllati a tiristori monofasi e trifasi, anche nel funzionamento da inverter (convertitore alternata/continua); dual converter (a quattro quadranti) monofasi e trifasi.
Nella terza parte, vengono presentati ed analizzati in dettaglio i convertitori (raddrizzatori ed inverter) denominati a commutazione forzata. In particolare vengono presi in esame i raddrizzatori monofasi e trifasi con controllo ad anticipo dello spegnimento, con controllo simmetrico, con controllo detto PWM, lineare e sinusoidale. Vengono altresì considerati gli inverter a tensione impresa con modulazione PWM sinusoidale.
Nell’ultima parte, vengono presentati ed analizzati in dettaglio i convertitori continua/continua. In particolare è affrontato lo studio dei chopper, nella configurazione Buck converter, Boost converter e Buck-Boost converter. Lo studio affronta anche il problema del corretto dimensionamento dei filtri LC presenti in questi convertitori per il conseguimento delle specifiche desiderate, soprattutto in termini di stabilizzazione delle tensioni e delle correnti di carico.
Sono, altresì, previste esercitazioni in aula, sia per la risoluzione di semplici problemi di progettazione di circuiti elettronici di potenza per assegnate specifiche di ingresso che per l'analisi numerica di assegnati circuiti, con l'ausilio di appositi tool (Dadisp, Pspice, …).

Testi docente

Rashid: “Power Electronics: circuits, devices and applications”.
Appunti dalle lezioni.

Erogazione tradizionale

Erogazione a distanza

Frequenza obbligatoria

Valutazione prova scritta

Valutazione prova orale

Valutazione test attitudinale

Valutazione progetto

Valutazione tirocinio

Valutazione in itinere

Prova pratica