Scarica Appunti di Macchine Elettriche - introduzione - 2011 e più Appunti in PDF di Macchine Elettriche solo su Docsity! 1 INTRODUZIONE MACCHINE ELETTRICHE Prof. Luca Ferraris Politecnico di Torino Tel.: 011-0907160 0131-229366 E-mail: luca.ferraris@polito.it A.A. 2010/1 2 Indice Scopi del corso Contenuto del corso Testi consigliati Modalità d’esame Macchine elettriche e applicazioni Generalità sulla conversione dell’energia elettrica 5 Testi consigliati Possibilità di reperire materiale didattico, cataloghi e materiali in rete: http://www.esat.kuleuven.ac.be/electa/teaching/maxwell http://www.unipv.it/energy/conversione/index.htm http://it.wikipedia.org/wiki/Ingegneria_elettrica http://www.webalice.it/egidiorezzaghi/ 7 Apparato costituito da più parti per la conversione dell’energia (potenza) da elettrica a meccanica e viceversa (motori-generatori) da elettrica a elettrica (trasformatori e convertitori) In particolare ci occuperemo di macchine di tipo elettromagnetico Non ci occuperemo di macchine di tipo elettronico (convertitori elettronici) Che cosa intendiamo per “macchine elettriche” Generalità 8 M.E. Potenza elettrica Potenza elettrica M.E. Potenza elettrica Potenza meccanica Macchine elettriche statiche •Trasformatori Macchine elettriche rotanti o lineari •Motori/generatori a corrente continua •Motori/generatori a corrente alternata Generalità Le macchine elettriche di tipo elettromagnetico sono tipicamente "bidirezionali" 11 Trazione elettrica Macchine elettriche e applicazioni 12 Applicazioni residenziali (condizionatori d’aria, ascensori, pompe, ecc.) Macchine elettriche e applicazioni SL Macchine elettriche e applicazioni
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16 Home entertainment (azionamenti elettrici piccola potenza) Applicazioni medicali e di mobilità (azionamenti elettrici) Macchine elettriche e applicazioni 17 Applicazioni aerospaziali e navali (generazione energia a bordo, sistemi di pressurizzazione, sostituzione di attuatori idraulici) Macchine elettriche e applicazioni 18 APPROCCIO Descrizione della macchina e del principio di funzionamento Deduzione del modello(*) Determinazione delle caratteristiche e delle prestazioni - Aspetti di regolazione (*) modello matematico >>>> modello circuitale a parametri concentrati (circuito equivalente) - descrive i fenomeni elettromagnetici/elettromeccanici Come studieremo le “macchine elettriche” Generalità 21 La conversione elettromeccanica dell’energia comporta la trasformazione di energia elettrica in energia meccanica e viceversa L’accoppiamento tra i due sistemi avviene tramite un campo magnetico Generalità Sistema elettrico Campo magnetico Sistema meccanico Perdite elettriche (RI2) Perdite dovute al campo Perdite meccaniche Flussi di energia 22 Il rendimento della trasformazione non è unitario a causa fenomeni dissipativi di diversa natura La conversione elettromeccanica dell’energia sfrutta fenomeni fisici che coinvolgono grandezze elettriche, magnetiche e meccaniche 1) Forza meccanica su conduttori percorsi da corrente immersi in un campo magnetico 2) Tensione indotta in un conduttore in movimento in un campo magnetico 3) Forza meccanica su materiali ferromagnetici immersi in un campo magnetico tendente ad allineare il materiale con il campo e attrarlo dove il campo è più intenso Generalità 23 4. Forza meccanica sulle armature di un condensatore carico e sul dielettrico immerso nel campo elettrico; il movimento delle armature o del dielettrico si traduce in un cambiamento della carica e/o della tensione 5. Effetto piezoelettrico: quando certi cristalli vengono opportunamente deformati generano campo elettrico; sotto l’azione di un campo elettrico i cristalli si deformano 6. Magnetostrizione: la maggior parte dei materiali ferromagnetici evidenzia una deformazione sotto l’azione di un campo magnetico Il corso analizzerà solo i primi tre fenomeni ed il loro sfruttamento nelle macchine elettriche Generalità
