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dal 1 ottobre 2001 Elettrotecnica aggiornamento: gennaio 2012
L’elettronica e l’informatica hanno contribuito al rinnovamento della gestione dei sistemi elettrici e delle loro applicazioni. Di conseguenza anche la didattica deve adeguarsi, con dosati compromessi fra la validità dei principi generali e le moderne applicazioni, pur tenendo conto che rilevanti cambiamenti alle impostazioni consolidate raramente portano a risultati concreti, come ha mostrato spesso l’esperienza.
L’obiettivo di queste pagine è quello di offrire un’impostazione per lo studio delle macchine elettriche, che ne prenda in considerazione le recenti applicazioni, pur tenendo conto dell’essenzialità. Gli utilizzatori potrebbero essere soprattutto gli studenti degli istituti tecnici della specializzazione.
Alcuni argomenti pur qualificanti svolti nel passato e validi sia per l’aspetto metodologico, sia formativo, non sono ritenuti oggi più essenziali: verranno pertanto affrontati valutandone solamente gli aspetti utili per eventuali successivi collegamenti.
Per tutti si cita lo studio della dinamo, macchina generatrice ormai sostituita dai convertitori statici, di cui occorre conoscere solo alcuni aspetti che tornano ancora utili nelle applicazioni della macchina reversibile, che è il motore a corrente continua. Della dinamo quindi si affronterà in modo conciso la fenomenologia comune anche al motore a corrente continua e null’altro. Questo non per superficialità, ma per mancanza di tempo.
Sono altresì presi in considerazione aspetti che in passato potevano trovare realizzazioni complesse e pertanto o non erano usuali o addirittura non venivano considerati. Ad esempio l’attuale possibilità di poter disporre di una sorgente di alimentazione a frequenza variabile crea notevoli possibilità per le applicazioni o, per meglio dire, richiede nuovi punti di vista, pur rimanendo sempre fermi la teoria generale ormai consolidata della macchina in studio ed il suo principio di funzionamento. Con la modellizzazione si può generalizzare e successivamente simulare il comportamento, in modo da giustificarne anche aspetti particolari nel campo delle realizzazioni.
Negli appunti che seguono vi sono applicazioni ottenute con:
Ø Excel della Microsoft, per tabelle e grafici;
Ø Pspice della Microsim, versione per studenti, per le simulazioni di circuiti elettrici, elettronici e sistemi automatici;
Ø Mathcad della MathSoft, per studio di funzioni matematiche complesse e grafici relativi.
Lo studio può oggigiorno essere stimolato fortemente dalle infinite possibilità di documentazione, ma si deve concretizzarlo con la logica e l’organica successione degli argomenti, siano essi presentati sotto forma di capitoli, di paragrafi o di moduli. Lo studio organico su un testo deve rimanere dunque insostituibile, per la guida e lo sviluppo delle applicazioni e per la maggiore completezza formale.
Noi facciamo riferimento, in particolare, ai testi noti a generazioni di studenti, il cui autorevole e illustre autore fu l’ingegner Edoardo Ravelli (la collana Olivieri-Ravelli è della Casa Editrice Cedam).
A completamento vi saranno dei riferimenti a vari siti sparsi nel mondo, da ciascuno dei quali ognuno potrà trarre spunti interessanti, impostazioni particolari e possibilità per ulteriori approfondimenti.
Con animo grato gli autori ringraziano per eventuali osservazioni.
Attilio Barra e Antonio Scarpetta
prof. Attilio Barra e-mail: elettrotecnica@barrascarpetta.org
prof. Antonio Scarpetta e-mail: laboratorio@barrascarpetta.org