Principi ed applicazioni dell'energia elettrica

L'insegnamento di Principi ed applicazioni dell'energia elettrica per gli allievi del Corso di laurea in Ingegneria Gestionale ha lo scopo di fornire al non specialista del settore una conoscenza di base di elettrotecnica generale, nonché la conoscenza delle problematiche connesse alla produzione trasporto e utilizzazione dell’energia elettrica, la giusta competenza sulle problematiche di scelta e dimensionamento degli impianti elettrici utilizzatori e le basi per comprendere i temi fondamentali dell’automazione industriale, nell’ottica della gestione dell’attività tecnica ed economica connessa e per l’arricchimento del patrimonio culturale di base dell’ingegnere.

Attività d'esercitazione Esercizi sulla risoluzione delle reti nei vari regimi analizzati. Esercizi sul dimensionamento di impianti elettrici BT. Utilizzo del CAD circuitale Pspice e di Matlab. Utilizzo di SW tecnici del settore impiantistico e dell’automazione industriale. Modalità d'esame Una prova scritta, ed una prova orale. Propedeuticità Analisi AB

I PARTE: ELETTROTECNICA GENERALE E MACCHINE ELETTRICHE (16 ORE)
Regime stazionario
• Circuiti elettrici in regime stazionario
• Leggi fondamentali. Maglie, nodi, rami. KLC, KLV, Legge di Ohm.
• Serie e parallelo, partitori.
• Metodi di analisi per circuiti in regime stazionario.
• Analisi dei circuiti con PSpice o con matlab
• Potenza in DC, massimo trasferimento di potenza per il partitore.
Circuiti in regime non stazionario
• Componenti con memoria. Condensatori ed induttori.
• Circuiti del primo ordine. RL, RC.
• Circuiti del secondo ordine. RLC serie e parallelo.
Circuiti in regime sinusoidale
• Sinuosoidi e fasori. Trasformate di Steinmetz. Reattanza, Impedenza.
• Analisi in regime sinusoidale.
• Potenza in regime sinusoidale.
• Sistemi trifase
• Potenza nei sistemi elettrici trifase
• Rifasamento
Macchine elettriche
• classificazione
• principio di funzionamento, caratteristiche, dati di targa, tipologie, dimensionamento di: trasformatore,
motore DC, MAT.

II PARTE - IMPIANTI ELETTRICI E AUTOMAZIONE INDUSTRIALE (32 ORE)
Impianti elettrici
• Definizioni, panorama legislativo e normativo regionale nazionale europeo e internazionale. AEEG GRTN
CIP. Altri organismi territoriali competenti AUSL ISPESL ARPA CCIAA VVFF.
• Produzione trasmissione e utilizzazione. Categorie dei sistemi elettrici. Fornitura dell’energia elettrica AT
MT BT. Mercato elettrico, utenti idonei, Energy Manager. Tariffazione.
• Calcolo della tipologia di fornitura (MT o BT) e della potenza impegnata per una installazione. Potenza
effettiva e correnti di impiego.
• Linee elettriche. Tipologia, parametri, caduta di tensione industriale, criteri di scelta della tensione
nominale.
• definizioni parti impianto elettrico. Sistemi TT, TN-S, TN-C, IT
• I cavi elettrici, designazione, materiali, caratteristiche proprie e dimensionali. Portata in regime
permanente. Posa dei cavi. Condotti sbarre.
• criteri di dimensionamento delle linee elettriche.
• le sovracorrenti: sovraccarico, curva di riscaldamento in regime nominale di sevizio e in sovraccarico,
cortocircuito, transitorio, fattore di cresta, integrale di joule.
• protezione dei circuiti contro le sovracorrenti. Apparecchi di manovra e protezione, interruttori
automatici, fusibili, contattori con relè termico. Coordinamento delle protezioni.
• pericolosità della corrente elettrica. Curva di sicurezza IEC364. Contatti diretti e indiretti
• Protezione degli utilizzatori contro contatti indiretti. Caso del sistema TT. Protezione mediante
interruzione automatica dell’alimentazione, interruttore automatico differenziale, impianti di terra,
masse, masse estranee, equipotenzialità.
• Protezione degli utilizzatori contro contatti diretti. Isolamento, Involucri e barriere, ostacoli e
distanziamento, protezione addizionale. Classe di isolamento, Grado IP
• Morfologia degli impianti utilizzatori BT. Consegna, quadri elettrici, montanti, linee di distribuzione,
linee terminali, scatole di derivazione, portafrutti e frutti, semplici schemi di comando e automazione.
• Illuminotecnica: grandezze fondamentali, tipi di lampade e di apparecchi illuminanti, calcolo
illuminotecnico con il metodo del flusso totale. Illuminazione di sicurezza.
Automazione industriale
• Normativa di riferimento. Schema di principio di un sistema di automazione industriale, sensori,
attuatori, elementi per il dialogo uomo-macchina, controllo WLC, PLC, PC.
• Movimentazioni con MAT, riduttori, assi, dimensionamento motore. Lettura degli schemi elettrici per
l’automazione industriale. Schemi di avviamento tipici per MAT. Regolazione della velocità. Circuito di
comando e circuito di potenza.
• elementi di pneumatica.