1. European Union 11-15 April 2011
Sustainable Energy Week
Istituto di Studi sui Sistemi Intelligenti per l’Automazione (ISSIA)
Unità Operativa di Supporto di Palermo
Conversione intelligente dell'energia elettrica negli azionamenti elettrici, nella
generazione elettrica da fonti rinnovabili, nella power quality e nella compatibilità
elettromagnetica.
Calogero Serporta
15 aprile 2011
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2. Personale
3 Ricercatori di II livello di ruolo
4 Ricercatori di III livello di ruolo
3 Tecnici di laboratorio
3 Personale amministrativo
2 Tirocinanti universitari
3 Tesisti
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3. Attività didattica e di supporto alla ricerca
2009/2011
• Corsi di insegnamento in Università italiane e straniere: …. 8
• Tesi di dottorato: ………………………………...................... 4
• Tesi di laurea: .……………………………………………….... 8
• Tutoraggio ricerca: .……………………………………………. 5
• Tirocini Industriali: .……………………..……………………… 15
• Collaborazioni con istituzioni di ricerca estere: …………….. 5
University of Belfort Montbeliard (France)
University of Nottingham (UK)
University of Amiens (France)
University of Maribor (Slovenia)
University of Vigo (Es)
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4. Azionamenti elettrici per l'automazione
industriale e per i trasporti a
propulsione elettrica
Nella fabbrica automatica
precisione, ripetibilità, elevata dinamica, controllabilità, ecc.
Nel trasporto e nella movimentazione a propulsione elettrica :
controllo di velocità e della coppia, comportamento all'avviamento e in
frenatura, fattore di potenza, ecc.
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5. Azionamenti elettrici per l'automazione
industriale
L'attuazione dei movimenti automatici che le macchine sono chiamate a
compiere è affidata, nella maggior parte dei casi, ad azionamenti elettrici che,
per il loro corretto funzionamento, necessitano di adeguate tecniche di
controllo e diagnosi del loro stato di funzionamento che abbiano caratteristiche
di precisione, ripetibilità, elevata dinamica, buona controllabilità, ecc.
Le tecniche di controllo più diffuse sono: Il controllo scalare, il controllo vettoriale
e il controllo diretto di coppia di motori ad induzione rotanti e lineari e richiedono
la messa a punto di algoritmi per il pilotaggio dei dispositivi di potenza
(convertitori) e la loro implementazione su schede a microprocessore tipo DSP
(Digital Signal Processor).
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6. Azionamenti elettrici per l'automazione
industriale
• L’ISSIA-UOS di Palermo ha approfondito le proprie competenze e
sviluppato ricerche sulla struttura degli azionamenti plurimotore
comprendendo azionamenti con motori non convenzionali (motore a
flusso trasverso, motore a flusso assiale, motore lineare piano, motore
lineare tubolare) e le ha utilizzate nello studio e nella messa a punto di
algoritmi di controllo di traiettoria e coppia per robot industriali.
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7. Azionamenti elettrici per l'automazione
industriale
Esempio di controllo di un azionamento elettrico con motore
asincrono trifase a induzione
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8. Azionamenti elettrici per l'automazione
industriale
Esempio di controllo di un azionamento elettrico con motore
lineare trifase a induzione
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9. Power Electronics
• Si sono progettati e costruiti:
• Inverter a tre livelli tipo NPC (Neutral Point Clamped) per applicazioni in
ambito di azionamenti ad elevate prestazioni dinamiche e sistemi di
generazione distribuita da fonti rinnovabili.
• Tecniche originali per il controllo del bilanciamento del punto medio del
DC link
• Tecniche di controllo DTC (Direct Torque Control) specifiche per questo
tipo di inverter con conseguente minor contenuto armonico delle tensioni
e correnti di statore, minor ripple di coppia e di flusso rispetto ad un
inverter a struttura convenzionale.
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10. Power Quality
Si sono sviluppate:
• Tecniche di controllo per inverter connessi alla rete elettrica (VOC =
Voltage Oriented Control e DPC = Direct Power Control) basate su filtri
neurali lineari adattativi
• Tecniche di controllo DPC per la minimizzazione delle emissioni di modo
comune
• Tecniche di filtraggio attivo dei disturbi di modo comune in azionamenti
elettrici
• Filtri attivi di potenza APF per reti elettriche monofase e trifase
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11. Power Quality
• Esempio di tecniche di filtraggio attivo dei disturbi di
modo comune in azionamenti elettrici
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12. Laboratorio di Compatibilità Elettromagnetica
Vista esterna della camera anecoica
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13. Laboratorio di Compatibilità Elettromagnetica
interno interno
camera di controllo camera di misura
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14. Progetti in atto o sottomessi
Modellazione, validazione e sperimentazione di dispositivi
innovativi per lo sfruttamento dell'energia solare in favore di una
serricoltura sostenibile
(Bando FIRB “Futuro in Ricerca” del MIUR)
Elevato irraggiamento
Nord Sud
Soluzione proposta
Basso irraggiamento
Nord Sud
Possibili architetture
elettriche
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15. Progetti in atto o sottomessi
OR1: Studio e sviluppo di tecnologie
energetiche da applicare a bordo di uno
yacht finalizzate al risparmio
energetico, alla riduzione dei consumi e
all’incremento dell’autonomia.
OR3: Studio e sviluppo di tecnologie
energetiche per imbarcazioni a vela
ad alta efficienza ed emissioni zero.
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16. Progetti in atto o sottomessi
Sistema fotovoltaico galleggiante integrato (InFloVoltS)
Realizzazione di un impianto
fotovoltaico in cui i pannelli
fotovoltaici vengono collocati
proprio nelle vasche d’accumulo,
adempiendo così alla parziale
copertura del fabbisogno energetico
dell’utenza.
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