Laboratorio di Elettronica di potenza AVANZATO

OBIETTIVI E FINALITÀ DIDATTICHE

• Obiettivi Principali:
  • Studiare i principali dispositivi di potenza, inclusi SCR, TRIAC, MOSFET e IGBT.
  • Comprendere le tecniche di conversione e controllo per l’azionamento di motori elettrici.
  • Sviluppare competenze nella gestione della qualità della potenza e nella protezione dei sistemi.
  • Effettuare analisi e simulazioni su convertitori e circuiti avanzati di potenza.
• Finalità Didattiche:
  • Preparare gli studenti a progettare e gestire sistemi di conversione avanzati.
  • Integrare la teoria della conversione di potenza con esperimenti pratici.
  • Favorire la comprensione delle applicazioni industriali dei convertitori di potenza.

DESCRIZIONE APPROFONDITA DEL SISTEMA

Il laboratorio comprende una vasta gamma di moduli e strumenti dedicati:

• Modulo di Controllo:
  • Generazione di segnali digitali tramite FPGA per il controllo e l’acquisizione dati.
  • Interfaccia utente intuitiva per il monitoraggio e la gestione delle attività.
  • Software di guida per gli studenti con schemi e istruzioni dettagliate.
• Driver per SCR e TRIAC:
  • Moduli per la gestione e la protezione dei circuiti controllati.
  • Include schemi di spegnimento e tecniche di protezione per i componenti sensibili.
• MOSFET e IGBT con Driver:
  • Moduli singoli e a ponte H per lo studio del controllo di potenza dinamico.
  • Analisi delle perdite di commutazione e delle efficienze dei dispositivi.
• Convertitore di Frequenza e Inverter:
  • Studio delle tecniche di controllo vettoriale e scalare per azionamenti di motori.
  • Include configurazioni per inverter trifase e sistemi di controllo a frequenza variabile.
• Modulo Raddrizzatore (CA-CC):
  • Raddrizzatori controllati e non controllati per lo studio della qualità della potenza.
  • Ponte di diodi trifase e circuiti di filtraggio per ridurre le armoniche.
• Modulo Chopper (CC-CC):
  • Applicazioni su sistemi di trasporto elettrico e regolatori di tensione variabile.
• Motori CC e CA per Applicazioni Pratiche:
  • Motore shunt e motore brushless per test dinamici.
  • Motore a gabbia di scoiattolo e motore trifase con reostato del rotore per esperimenti sulle diverse tecniche di avviamento.
• Oscilloscopio Virtuale Multicanale:
  • Strumento di monitoraggio integrato per visualizzare forme d’onda e analisi delle armoniche.
  • Funzioni matematiche avanzate per la valutazione delle prestazioni dei circuiti.
• Trasformatore Trifase Variabile e Banco di Carico R-L-C:
  • Per simulare condizioni reali di carico variabile e misurare l’impatto sulla qualità della potenza.
• Multimetro Portatile Digitale Calibrato ISO:
  • Funzione True RMS per misurazioni precise.
  • Connessione Bluetooth per acquisizione dati su dispositivi mobili.

ESEMPI DI ESERCITAZIONI PRATICHE

• Studio delle Tecniche di Raddrizzamento:
  • Implementazione di raddrizzatori monofase e trifase.
  • Analisi delle forme d’onda in ingresso e in uscita.
• Controllo della Velocità e della Coppia dei Motori:
  • Configurazione di sistemi di azionamento con inverter a frequenza variabile.
  • Monitoraggio delle prestazioni dei motori CC e CA.
• Studio delle Tecniche di Chopping (CC-CC):
  • Variazione della tensione e analisi delle forme d’onda.
  • Simulazione di applicazioni nei sistemi di trazione elettrica.
• Controllo di Potenza con MOSFET e IGBT:
  • Configurazione di circuiti di controllo per carichi resistivi, capacitivi e induttivi.
  • Valutazione delle perdite e dell’efficienza.
• Diagnosi e Risoluzione di Guasti nei Circuiti di Potenza:
  • Simulazione di guasti e analisi delle strategie di protezione.
  • Test delle tecniche di spegnimento controllato per SCR.

TECNOLOGIE E CONSULENZA

• Tecnologie Utilizzate: Il laboratorio integra tecnologie avanzate per la formazione sui sistemi di potenza:
  • Moduli didattici avanzati per lo studio dei dispositivi di potenza e dei circuiti di controllo.
  • Simulatori di guasti per la pratica della diagnosi e della risoluzione dei problemi.
  • Banchi di lavoro ergonomici per un apprendimento pratico e confortevole.
  • Software di supervisione e monitoraggio per l’analisi dei risultati.
• Servizi di Consulenza: Per garantire il massimo rendimento delle attrezzature, il laboratorio offre servizi di supporto:
  • Installazione e configurazione delle apparecchiature da parte di tecnici specializzati.
  • Formazione per docenti sull’uso delle tecnologie di potenza.