ITALIANO

-Richiami teorici
-dispositivi di potenza e pilotaggio: Dispositivi di potenza, problema termico e dimensionamento; pilotaggio; sistemi di protezioni; problema dell’isolamento elettrico.
-raddrizzatori (elementari, polifase e controllati): studio dei raddrizzatori monofase con tiristori; Calcolo del valor medio della tensione di uscita in funzione dell'angolo di accensione; Corrente lato AC e fattore di potenza. Dimensionamento; Funzionamento da inverter e Calcolo del limite di inversione (solo controllati). Effetti della linea reale e calcolo dell'angolo di overlap.
-amplificatori di potenza e modulazioni: PWM sincrona ed asincrona; Voltage Cancellation Modulation; Pulse Ratio Modulation; Controllo isterico della corrente; Principio di funzionamento e dimensionamento del modulatore; modulazione vettoriale. Trasformate di Clarke e Park; Eliminazione selettiva delle armoniche
-Richiami circuiti magnetici, trasformatori.
-Sensori di uso industriale
- conversione elettromeccanica dell’energia: principio di conservazione dell'energia applicato alle macchine elettriche; calcolo della coppia/forza a partire dal bilancio energetico
-macchine elettriche rotanti (corrente continua, asincrono, sincrono, brushless, riluttanza variabile): principio di funzionamento, caratteristica statica coppia-velocità
- controllo macchine rotanti. Controllo scalare e vettoriale. Utilizzo degli osservatori per la stima dello stato. Controllo predittivo
- simulazioni FEM per la progettazione delle macchine elettriche. Utilizzo di FEMM
- controllo digitale: architetture digitali per il controllo in tempo reale. Architetture di comune impiego (ASIC, microcontrollore, FPGA); Tecniche di programmazione (bare metal, sistema operativo real time)
- Utilizzo di un microcontrollore a 8/16/32-bit per il controllo in tempo reale di un azionamento.
- Calcolo in virgola fissa

dispense del docente.
- Mohan, Ned, and Tore M. Undeland. Power electronics: converters, applications, and design. John Wiley & Sons, 2007.

Apprendere le basi della conversione statica di potenza con particolare enfasi a sistemi di grande potenza monofase e trifase. Elementi di macchine elettriche statiche e dinamiche

Elettrotecnica

Il corso prevede sia lezioni teoriche che approfondimenti con esercitazioni numeriche al calcolatore.

esame orale e discussione dell'elaborato preparato a casa

-Richiami teorici
-dispositivi di potenza e pilotaggio: Dispositivi di potenza, problema termico e dimensionamento; pilotaggio; sistemi di protezioni; problema dell’isolamento elettrico.
-raddrizzatori (elementari, polifase e controllati): studio dei raddrizzatori monofase con tiristori; Calcolo del valor medio della tensione di uscita in funzione dell'angolo di accensione; Corrente lato AC e fattore di potenza. Dimensionamento; Funzionamento da inverter e Calcolo del limite di inversione (solo controllati). Effetti della linea reale e calcolo dell'angolo di overlap.
-amplificatori di potenza e modulazioni: PWM sincrona ed asincrona; Voltage Cancellation Modulation; Pulse Ratio Modulation; Controllo isterico della corrente; Principio di funzionamento e dimensionamento del modulatore; modulazione vettoriale. Trasformate di Clarke e Park; Eliminazione selettiva delle armoniche
-Richiami circuiti magnetici, trasformatori.
-Sensori di uso industriale
- conversione elettromeccanica dell’energia: principio di conservazione dell'energia applicato alle macchine elettriche; calcolo della coppia/forza a partire dal bilancio energetico
-macchine elettriche rotanti (corrente continua, asincrono, sincrono, brushless, riluttanza variabile): principio di funzionamento, caratteristica statica coppia-velocità
- controllo macchine rotanti. Controllo scalare e vettoriale. Utilizzo degli osservatori per la stima dello stato. Controllo predittivo
- simulazioni FEM per la progettazione delle macchine elettriche. Utilizzo di FEMM
- controllo digitale: architetture digitali per il controllo in tempo reale. Architetture di comune impiego (ASIC, microcontrollore, FPGA); Tecniche di programmazione (bare metal, sistema operativo real time)
- Utilizzo di un microcontrollore a 8/16/32-bit per il controllo in tempo reale di un azionamento.
- Calcolo in virgola fissa

Italian

-Theoretical remarks
-Power devices and piloting: power devices, thermal problem and dimensioning; piloting; protection systems; electrical insulation problem.
-Rectifiers (elementary, polyphase and controlled): Study of single-phase rectifiers with thyristors; Calculation of mean value of output voltage as a function of turn-on angle; AC-side current and power factor. Sizing; Inverter operation and calculation of inversion limit (controlled only). Real line effects and calculation of overlap angle.
-Power amplifiers and modulation: Synchronous and asynchronous PWM; Voltage Cancellation Modulation; Pulse Ratio Modulation; Hysteretic current control; Principle of operation and modulator sizing; Vector modulation. Clarke and Park transforms; Selective elimination of harmonics
-Magnetic Circuit Recorders; Transformers.
-Sensors for industrial use
- electromechanical energy conversion: principle of energy conservation applied to electrical machines; calculation of torque/force from energy balance
-rotating electrical machines (direct current, asynchronous, synchronous, brushless, variable reluctance): operating principle, static torque/speed characteristic
- rotating machine control. Scalar and vector control. Use of observers for state estimation. Predictive control
- FEM simulations for the design of electrical machines. Use of FEMM
- Digital control: digital architectures for real-time control. Commonly used architectures (ASIC, microcontroller, FPGA); Programming techniques (bare metal, real time operating system)
- Use of an 8/16/32-bit microcontroller for real-time control of a drive.
- Fixed-point calculation

- Mohan, Ned, and Tore M. Undeland. Power electronics: converters, applications, and design. John Wiley & Sons, 2007.
- additional materials made by the professor

Learning the basics of static power conversion with emphasis on single-phase and three-phase large power systems. Elements of static and dynamic electrical machines

Electrotechnics

the course includes lectures and numerical exercises

oral exam. Homework discussion

-Theoretical remarks
-Power devices and piloting: power devices, thermal problem and dimensioning; piloting; protection systems; electrical insulation problem.
-Rectifiers (elementary, polyphase and controlled): Study of single-phase rectifiers with thyristors; Calculation of mean value of output voltage as a function of turn-on angle; AC-side current and power factor. Sizing; Inverter operation and calculation of inversion limit (controlled only). Real line effects and calculation of overlap angle.
-Power amplifiers and modulation: Synchronous and asynchronous PWM; Voltage Cancellation Modulation; Pulse Ratio Modulation; Hysteretic current control; Principle of operation and modulator sizing; Vector modulation. Clarke and Park transforms; Selective elimination of harmonics
-Magnetic Circuit Recorders; Transformers.
-Sensors for industrial use
- electromechanical energy conversion: principle of energy conservation applied to electrical machines; calculation of torque/force from energy balance
-rotating electrical machines (direct current, asynchronous, synchronous, brushless, variable reluctance): operating principle, static torque/speed characteristic
- rotating machine control. Scalar and vector control. Use of observers for state estimation. Predictive control
- FEM simulations for the design of electrical machines. Use of FEMM
- Digital control: digital architectures for real-time control. Commonly used architectures (ASIC, microcontroller, FPGA); Programming techniques (bare metal, real time operating system)
- Use of an 8/16/32-bit microcontroller for real-time control of a drive.
- Fixed-point calculation