[Conversione Statica Dell'energia Elettrica Pdf
Christel Malden
Il corso si propone di fornire le competenze per l'analisi e la progettazione di strutture per la conversione statica dell'energia elettrica, utilizzate in ambito industriale. Saranno trattate le to-pologie dei principali convertitori dc/dc, dc/ac, ac/ac, i criteri per il dimensionamento, le strate-gie di controllo e le tecniche di modulazione. Saranno esaminati particolari contesti d'applica-zione dei convertitori suddetti: UPS, controllo motori, filtri attivi, ecc.
Le lezioni sono svolte con l'ausilio di PC e videoproiettore (Power Point). Sulla piattaforma VIRTUALE sono disponibili i file PDF delle diapositive di Power Point proiettate durante il corso. Le esercitazioni sono svolte in aula (MATLAB-Simulink).
1) Introduzione: consumo e generazione di energia ed elettricit:
Problemi di sostenibilit ambientale. Ciclo del carbonio. Fabbisogni energetici mondiali, europei, nazionali. Norme di riferimento.
2) Generazione da fonti convenzionali e da fonti rinnovabili:
principi di base dei sistemi di conversione idroelettrica, eolica, solare e fotovoltaica, da maree ed onde, da biomassa, da biogas.
3) Introduzione all'elettronica di Potenza:
Applicazioni ed evoluzione storica. Cenni sui dispositivi di potenza a semiconduttore; classificazione dei convertitori. Parametri di merito: distorsione in ingresso e in uscita, rendimento, regolazione.
4) Convertitori AC/DC (raddrizzatori):
Raddrizzatore a singola semionda. Raddrizzatore a onda intera con secondario a presa centrale. Raddrizzatore a ponte. Filtri passa-basso. Raddrizzatore a ponte con carico RLE. Raddrizzatore a ponte trifase.
5) Convertitori DC/DC dissipativi e di tipo "switching":
regolatori di tensione a zener, BJT ed OPAMP. Convertitori DC/DC "switching": Buck, Boost, Buck-Boost, Cuk. Convertitore DC/DC a ponte; modulazione PWM.
6) Convertitori DC/AC (inverter):
Inverter a mezzo ponte. Inverter a ponte intero. Inverter trifase: funzionamento a 180 e a 120. Modulazione degli inverter a ponte: PWM a impulso singolo, a impulsi multipli, sinusoidale; modulazione "space vector".
7) Snubber per interruttori di Potenza:
Snubber per turn-off, overvoltage, e turn-on.
8) Driver per BJT e MOSFET
Cenni sui driver per BJT e MOSFET. Isolamento dei driver.
9) Trasformatore monofase:
equazioni, circuiti equivalenti, dimensionamento, parametri caratteristici, prove standard.
10) Trasformatore trifase:
collegamento fra le fasi, rapporto di trasformazione, indice orario.
11) Macchine a induzione:
equazioni, caratteristiche elettriche e meccaniche, regolazione della velocit.
12) Macchine sincrone:
con eccitazione, a magneti permanenti, equazioni, funzionamento su rete, regolazione tensione-frequenza.
13) Distribuzione dell'energia elettrica:
Distribuzione con produzione centralizzata. Stato delle reti. Impatto delle fonti rinnovabili. Distribuzione con consumo e generazione di energia ed elettricit diffusa. Smart Grid. Immagazzinamento dell'energia. Cenni alle regole tecniche di connessione (norma CEI 0-21).
14) Sistemi fotovoltaici ed eolici:
Spettro solare. Tecnologie, tecniche e schemi circuitali di base dei sistemi fotovoltaici ed eolici.
15) Modelli per la simulazione di convertitori di potenza
presentazione in laboratorio di modelli di convertitori di potenza in ambiente Simulink di MATLAB.
Advanced biomedical machine learning
Advanced topics in microwave technologies
Algoritmi e strutture dati
Analisi matematica 2 (per Ingegneria Elettronica e Informatica)
Analisi matematica 2 (per Bioingegneria)
Analisi matematica B
Applied geology to environmental sustainability
Apprendimento computazionale in biomedicina
Architettura e composizione architettonica 1
Architettura tecnica 2
Automated mechanical system design
Bioelettromagnetismo applicato
Biofotonica
Bioimmagini multimodali
Biomacchine
Biomateriali
Biomeccanica e simulazione di dispositivi biomedici
Building technologies for sustainable architecture
Calcolatori elettronici
Chimica
Chimica dei materiali tradizionali e innovativi per l'edilizia
Circuiti elettrici lineari
Climate dynamics and changes
Complementi di analisi matematica e statistica
Complementi di elettronica
Complementi di idraulica
Complementi di meccanica applicata
Comunicazioni elettriche
Controllo motorio e riabilitazione
Conversione dell'energia e fonti rinnovabili
Conversione statica dell'energia
Costruzione di macchine
Costruzione di strade, ferrovie e aeroporti
Costruzioni idrauliche (urbane) A
Data science and big data analytics
Deep learning
Design and technology of electrical machines
Digital communications
Digital content retrieval
Digital IC design
Diritto urbanistico + legislazione delle opere pubbliche e dell'edilizia
Diritto urbanistico, legislazione opere pubbliche
Disegno di infrastrutture e opere civili
Disegno di macchine
Earth engine for eo data processing
Economia dell'ambiente
Elaborazione di dati biomedici
Electric vehicles
Elementi di impianti elettrici
Elementi di macchine elettriche
Elementi di meccanica computazionale
Elettronica I (A-K)
Elettronica I (L-Z)
Elettronica II B
Energetica elettrica
Energy efficiency in compressed air systems
English for engineering
Enterprise digital infrastructure
Etica ambientale
Etica per la progettazione sostenibile
Fisica B
Fisica I (per Ingegneria Industriale)
Fisica I (per Bioingegneria)
Fisica I (per Ingegneria Elettronica e Informatica)
Fisica matematica
Fisica per l'edilizia e il territorio
Fisica tecnica (per Ingegneria Industriale)
Fisica tecnica (per Ingegneria Civile e Ambientale e Ingegneria Edile-Architettura)
Fondamenti di automatica
Fondamenti di informatica (per Ingegneria Industriale)
Fondamenti di informatica (per Bioingegneria)
Fondamenti di informatica B
Fondamenti di scienza delle costruzioni
Fotogrammetria, lidar e GIS
Geologia applicata
Geotechnical earthquake engineering
Geotecnica (per Ingegneria Edile-Architettura)
Geotecnica (per Ingegneria Civile e Ambientale)
Gestione aziendale
Gestione della qualita'
Human computer interaction
Identificazione dei modelli e analisi dei dati B
Idraulica applicata
Idrologia
Impianti eolici
Impianti meccanici
Industrial control
Industrial informatics and embedded systems
Industrial topics in microelectronics and photonics
Ingegneria clinica
Integrated circuit devices
Introduzione alla normazione tecnica
Laboratorio (tecnica delle costruzioni)
Laboratorio di CAD e BIM
Laboratorio di GIS e procedure catastali
Laboratorio di rilievo digitale e droni
Laboratorio FPGA
Laser safety
Machine learning
Machine learning for earth observation
Management of photovoltaic systems
Meccanica applicata alle macchine
Meccanica razionale
Microgrids
Microwaves
Misure idrauliche
Misure meccaniche e termiche
Modelli applicati alla fisiologia
Modelli di sistemi biologici
Modellistica idrologica e analisi di rischio
Optical communications
Optimal design in electromagnetism and electromagnetic environmental compatibility
Optoelettronica biomedica
Organization theory and design
Organizzazione del cantiere
Organizzazione, automazione e logistica ospedaliera
Parallel programming
Planning and operation of power systems
Planning of energy conversion systems
Planning, management and supply of goods and services
Posizionamento GPS/GNSS
Power electronics
Principi e applicazioni di elettrotecnica
Process control and robotics
Progettazione con elaborazione grafica
Progettazione degli elementi costruttivi
Progetto di acquedotti e fognature
Progetto di impianti di trattamento di acque e rifiuto
Progetto di opere per la difesa idraulica del territorio
Progetto di sistemi di telemedicina
Progetto di strutture
Progetto e riabilitazione delle strutture in muratura
Progresso umano e sviluppo sostenibile
Propagazione radiata
Quantum electronics and nonlinear optics
Radar remote sensing
Recupero e conservazione degli edifici
Recupero energetico dai rifiuti
Regulatory affairs nella progettazione, sviluppo e certificazione di dispositivi medici
Reti logiche
RF microelectronics
Rilievo e rappresentazione dell'architettura
Robot control
Safety in engineering and technology
Simulazioni numeriche per applicazioni industriali
Sistemazione dei bacini idrografici
Sistemazioni fluviali
Sistemi cellulari ingegnerizzati per l'industria farmaceutica
Sistemi di telecomunicazioni
Sistemi operativi
Sociologia
Sperimentazione, diagnostica, monitoraggio e collaudo delle strutture
Statica
Storia dell'architettura 1
Sustainability Management
Sustainable management of water resources in agriculture
Sviluppo storico della scienza e della tecnica delle costruzioni
Tecnica urbanistica
Tecnica urbanistica
Tecniche avanzate di protezione sismica delle strutture: isolamento alla base e dissipazione aggiuntiva
Tecnologie a basso impatto ambientale per le infrastrutture idrauliche
Tecnologie di depurazione e recupero dalle acque reflue
Teoria dei circuiti
Teoria e progetto delle costruzioni in acciaio
Topografia
Trattamenti avanzati delle acque di approvvigionamento e di rifiuto
Trazione elettrica
Urbanistica
Urbanistica digitale
Valutazione e rinforzo sismico delle strutture esistenti
Water-energy sustainable urban development
L'energia elettrica svolge un ruolo fondamentale in vari settori tecnologici, come forma intermedia di energia, potendo essere trasmessa, controllata e trasformata con estrema versatilit, affidabilit ed efficienza. Queste caratteristiche dell'energia elettrica permettono lo sviluppo di sistemi e dispositi a supporto di una mobilit asostenibile.
In particolare, le attivit di questo Progetto sono rivolte allo studio di sistemi di conversione ed accumulo dell'energia elettrica, impiegati in diverse tipologie di propulsori elettrici e ibridi con diversi gradi di ibridizzazione. Le attivit sperimentali di questo Progetto consentono inoltre di approfondire gli studi sugli azionamenti elettrici, come sistemi di conversione elettromeccanica dell'energia, sui sistemi elettrochimici, come sistemi di accumulo efficiente dell'energia elettrica, sui sistemi di conversione elettronica della potenza, basati su dispositivi a semiconduttore, e sulla gestione dei flussi di energia. Sono infine valutate in questo Progetto le problematiche di integrazione di sistemi di conversione ed accumulo dell'energia elettrica con sistemi di generazione di energia elettrica e/o di propulsione.