I corsi UniTrain sulle macchine elettriche aprono l’intero mondo delle macchine elettriche in esperimenti e animazioni preparati. I motori sono caratterizzati da statori aperti e liberamente accessibili. Questi sono impostati sulle schede degli esperimenti e consentono quindi una visione approfondita della struttura interna delle macchine elettriche. Inoltre, il design aperto consente di sostituire i rotori rapidamente e senza attrezzi.
I partecipanti al corso apprendono le basi fisiche, la modalità di funzionamento, le proprietà e i circuiti di base di diverse macchine. In molti esperimenti si mettono in funzione macchine, si misurano i parametri elettrici con un multimetro e un oscilloscopio, si regolano i dispositivi di controllo e si approfondisce la gestione sicura delle macchine elettriche.
I percorsi didattici offerti sono:
I contenuti didattici di questo corso sono:
- applicazione comuni per le macchine a corrente continua
- induzione elettromagnetica e la forza di Lorentz
- struttura e funzionalità delle macchine a collettore elettrici (macchine a corrente continua)
- componenti più importanti delle macchine a collettore: statore, collettore e spazzole di carbone
- misura della corrente e tensione di armatura e di eccitazione e determinazione della resistenza di armatura e di eccitazione
- norme e lettura targa motore
- Con schemi elettrici e curve caratteristiche per i diversi tipi di collegamento: serie, shunt e doppio circuito
- Collegamento e funzionamento della macchina DC nelle varie modalità operative
- Misurare la velocità mediante stroboscopio
- metodi per il controllo della velocità e l’inversione del senso di rotazione: indebolimento del campo, modifica tramite armatura e resistenze di campo
- Indagine sperimentale sui vari metodi per la regolazione della velocità e l’inversione del senso di rotazione
- collegamento e funzionamento della macchina a collettore con tensione alternata: il motore universale
- procedure per la frenatura delle macchine in corrente continua
- misurazione della corrente e della tensione durante la frenatura della macchina DC
- importanza del monitoraggio della temperatura delle macchine elettriche
- misurazione della temperatura dell’avvolgimento di campo mentre la macchina è in funzione utilizzando un sensore a semiconduttore
Durata del corso: circa 5,5 ore
I contenuti didattici di questo corso sono:
- applicazioni più comuni delle macchine a induzione
- principio dell’induzione elettromagnetica
- struttura e funzione delle macchine ad induzione
- differenze tra il funzionamento del motore e del generatore
- componenti più importanti delle macchine ad induzione: rotore e statore
- prova sperimentale della generazione della coppia e del principio del generatore
- formazione di un campo magnetico rotante nelle macchine ad induzione: prova sperimentale del campo magnetico rotante nello statore
- principio del trasformatore rotante
- analisi metrologica di una macchina ad induzione in collegamento stella e triangolo
- misura della corrente e della tensione di linea e di fase
- misurazione della corrente e della tensione del rotore
- norme e lettura targa motore
- dati nominali e i parametri di una macchina elettrica: cos phi, numero di coppie polari, coppia, velocità, scorrimento
- struttura e funzionale di una macchina asincrona con rotore a gabbia di scoiattolo
- analisi metrologica di un motore a gabbia di scoiattolo: risposta in frequenza, caratteristiche di controllo, inversione del senso di rotazione
- analisi metrologica sul comportamento operativo di una macchina sincrona con rotore a magneti permanenti
- principio del motore a condensatore (circuito di Steinmetz)
- analisi metrologica sul comportamento operativo di un motore a condensatore
- importanza del monitoraggio della temperatura delle macchine elettriche
- misurazione della temperatura dell’avvolgimento mentre la macchina è in funzione
- individuazione e risoluzione dei problemi (4 errori attivabili tramite relè)
Durata del corso: circa 5,5 ore (di cui circa 0,5 ore per la risoluzione dei problemi)
I contenuti didattici di questo corso sono:
- tipologie di applicazione delle macchine sincrone, ad anelli e a riluttanza
- l’origine del campo magnetico rotante nelle macchine ad induzione
- struttura e funzionalità delle macchine sincrone, ad anello rotante e a riluttanza
- i componenti più importanti dei rotori sincroni, ad anelli rotanti e delle macchine a riluttanza (inclusi rotori a polo saliente, a polo non saliente e a riluttanza)
- schema elettrico, schema di collegamento e i dati nominali delle macchine sincrone, ad anelli e a riluttanza
- norme e lettura targa motore
- principi della regolazione della velocità della macchina ad anello rotante
- Indagine sperimentale sul comportamento operativo della macchina ad anello rotante: misurazione delle tensioni del rotore con rotori aperti e in cortocircuito, comportamento con resistenze di avviamento, determinazione dello scorrimento e della velocità con l’ausilio di misurazioni della tensione
- differenze tra il funzionamento del motore e del generatore della macchina sincrona
- i principi della regolazione della velocità della macchina sincrona
- Indagine sperimentale sul comportamento operativo della macchina sincrona: comportamento all’avvio, misurazione della velocità, determinazione del cos φ mediante misurazioni di corrente e tensione
- Indagine sperimentale sul comportamento operativo della macchina a riluttanza: generazione della coppia, comportamento all’avviamento, funzionamento asincrono e sincrono, inversione del senso di rotazione, determinazione del cos φ mediante misurazioni di corrente e tensione
Durata del corso: circa 5 ore
I contenuti didattici di questo corso sono:
- applicazioni più comuni dei motori passo-passo
- struttura e funzionamento dei motori passo-passo: motore passo-passo a magneti permanenti, a riluttanza e motore passo-passo ibrido
- vantaggi e gli svantaggi dei diversi tipi di motori passo-passo
- principi di controllo dei motori passo-passo (unipolare e bipolare)
- modalità operative full step e half step mode
- determinazione sperimentale dell’angolo di passo, della frequenza operativa massima e della frequenza iniziale
- analisi metrologica dei segnali di controllo in modalità half e full step
- analisi dei segnali di comando all’inversione del senso di rotazione
- metodi per il controllo della corrente nei motori passo-passo
- Determinazione sperimentale del controllo corrente utilizzato sulla base dei segnali di controllo
- Creare un programma per posizionare il motore passo-passo utilizzando posizioni relative o assolute
Durata del corso: circa 3,5 ore
I contenuti didattici di questo corso sono:
- principio di funzionamento e modalità di funzionamento del motore lineare
- significato della “Forza di Lorenz” e della “Tensione indotta”.
- aree di applicazione dei motori lineari
- diversi design e tipologie dei motori lineari
- vantaggi e gli svantaggi dei motori lineari rispetto alle macchine rotanti
- le costanti del motore
- Posizionamento con motore lineare
- determinazione della posizione (encoder, sensori Hall)
- differenza tra posizionamento assoluto e relativo
- Determinazione della posizione (assoluta e relativa) mediante sensori di Hall analogici
Durata del corso: circa 4,5 ore
I contenuti didattici di questo corso sono:
- definizione motore BLDC-Brushless Direct Current Motor, motore brushless (“senza spazzole”)
- aree di applicazione dei motori BLDC
- struttura e funzionamento dei motori BLDC
- Determinazione sperimentale del funzionamento dei motori BLDC
- vantaggi e svantaggi del motore BLDC
- schemi di alimentazione di corrente dei motori BLDC: blocco e curva di corrente sinusoidale
- Analisi metrologica dell’andamento del flusso di corrente
- metodi per rilevare la posizione del rotore: sensori di Hall, induzione inversa, rilevamento dei poli, resolver ed encoder incrementale
- analisi metrologica del rilevamento della posizione con sensori Hall
- controllo della corrente e della velocità nei motori BLDC
- indagine sperimentale sul controllo della velocità
- parametrizzazione del controllo della velocità
Durata del corso: circa 5 ore
I contenuti didattici di questo corso sono:
- principio del trasformatore
- comportamento di carico dei trasformatori monofase in funzionamento monofase e trifase
- Registrazione di corrente e tensione con e senza carico
- Indagine sul rapporto di trasmissione
- schema del circuito equivalente
- i trasformatori trifase
- Indagine sui casi di carico di diversi gruppi di vettori nei trasformatori trifase
- carichi sbilanciati su diversi gruppi di vettori
- tensione di corto circuito
Durata del corso: circa 3 ore