Il corso si propone di fornire agli studenti le metodologie
per organizzare le procedure di manutenzione in un ambiente industriale,
ponendo in evidenza l'importanza
della manutenzione basata sulle condizioni e,
conseguentemente, della diagnostica. Il corso intende, inoltre, fornire allo
studente una panoramica sui sistemi
diagnostici utilizzati a livello industriale per valutare lo
stato di sistemi isolanti e, più in generale, di sistemi elettrici.
Richiami di teoria matematica dell'affidabilità.
Definizione di affidabilità, funzione di azzardo, parametri
caratteristici di un sistema affidabilistico. Failure Mode and Effect Analysis.
Diagramma affidabilistico.
Affidabilità combinatoria. Tecniche di incremento
dell'affidabilità di sistemi e componenti. Dimostrazione statistica
dell'affidabilità.
Manutenzione.
Definizione di manutenzione, manutenzione correttiva e
manutenzione preventiva. Manutenzione preventiva ad intervalli regolari e
basata sulla condizione. Ruolo della
diagnostica, diagnostica in linea e diagnostica fuori linea.
Manutenibilità Manutenibilità combinatoria. Tecniche di incremento della
manutenibilità. Dimostrazione della
manutenibilità.
Generalità sulla diagnostica
Identificazione, localizzazione e classe di rischio dei
difetti. L'identificazione come processo guidato dai dati: procedure di
classificazione. Utilizzo di tecniche
statistiche e di intelligenza artificiale nel riconoscimento
dei difetti: estrazione di caratteristiche diagnostiche, classificatori non
supervisionati e supervisionati.
Classificatori non supervisionati: algoritmi statistici e
loro estensioni mediante logica fuzzy. Classificatori supervisionati: reti
neurali, e reti neurofuzzy.
Diagnostica dei cavi per il trasporto dell'energia.
Analisi del fattore di perdita. Analisi delle scariche
parziali per cavi con isolamento termoplastico. Trasduttori e sistemi di misura
impiegati per la misura delle scariche
parziali. Tecnica riflettometrica per la localizzazione del
guasto. Procedure di decisione.
Diagnostica per i sistemi isolanti delle macchine
elettriche.
Materiali isolanti utilizzati nella realizzazione di
macchine elettriche e loro comportamento sotto sollecitazione: materiali
bituminosi, resine epossidiche e mica. Prove a
rampa. Misura del fattore di perdita. Misure mediante
scariche parziali. Difetti tipici nell’isolamento di una macchina elettrica
(scariche in cava, in testata,
delaminazioni), loro caratteristiche ed identificazione.
Diagnostica per i guasti meccanici delle macchine
elettriche.
Analisi delle vibrazioni. Analisi delle correnti in ingresso
alla macchina (MCSA): diagnostica delle rotture nelle sbarre e dei corto
circuiti di statore.
E' consigliabile avere sostenuto il corso di Modellistica ed
ingegneria dei materiali elettrici. L'esame è orale.
Sono disponibili appunti scritti dal docente.
Il corso intende presentare in modo sistematico i disturbi
alla qualità dell'energia, di natura transitoria e permanente. Per ogni tipo di
disturbo sarà fornita la definzione
operativa, le sorgenti, i problemi che esso arreca ed i
modelli di propagazione dello stesso nelle reti di distribuzione, i sistemi di
compensazione, cenni alla
strumentazione necessaria per misurarne l'entità e la
normativa vigente
Aspetti generali legati alla qualità dell'energia
Il costo del guasto in generale e per vari settori della produzione
industriale. Aspetti economici legati alla qualità dell'energia: livello ottimo
di investimenti, accordi fra
distributore ed utente. La qualità dell'energia come
servizio del mercato elettrico. Livelli di Immunità ed emissione di un
dispositivo elettrico operante in un ambiente
industriale: approccio deterministico ed approccio
probabilistico. Disturbi transitori e disturbi permanenti della tensione,
classificazione dei disturbi. Aspetti normativi:
le norme EN e CEI, i documenti IEC ed IEEE, l’attività
dell’Autorità per l’Energia Elettrica ed il Gas (AEEG).
Calcolo del danno economico associato ai guasti elettrici.
Manutenzione e manutenibilità: tecniche di incremento della
manutenibilità. Analisi di un sistema riparabile mediante catene di Markov.
Disponibilità asintotica e
puntuale. Frequenza di guasto di un sistema. Analisi della
disponibilità di sistemi serie e parallelo. Analisi di sistemi industriali di
distribuzione dell'energia attraverso lo
standard IEEE 492 (Gold book). Analisi economica delle
scelte.
Fenomeni permanenti: le armoniche nei sistemi elettrici
Definizione di armoniche. Problemi legati alle armoniche. La
propagazione delle armoniche nei sistemi elettrici: modelli delle reti ed
aspetti probabilistici. La
compensazione delle armoniche: filtri passivi e filtri
attivi.
Fenomeni transitori: sovratensioni e buchi di tensione
Origine e sorgenti dei disturbi transitori: Tecniche di
rimozione dei cortocircuiti nelle reti elettriche e loro effetto sulla
disponibilità e qualità dell’energia elettrica.
Propagazione dei disturbi transitori nelle reti elettriche
di distribuzione. Immunità ai distrurbi transitori: la curva CBEMA Analisi
probabilistica della immunità di un
dispositivo operante all'interno di una rete. Metodologie di
immunizzazione dei componenti elettronici.
Flicker
Definizione di disturbo flicker. Fastidio fisiologico
arrecato dal flicker: la curva di suscettibilità soggettiva. Sorgenti di
flicker nelle reti elettriche: forni ad arco,
saldatrici. Compensazione dinamica della potenza reattiva
nei forni ad arco come metodo per eliminare il flicker.
E' consigliabile avere sostenuto il corso di Impianti
Elettrici. L'esame è orale.
Materiale didattico
Sono disponibili appunti scritti dal docente.