Dissertations / Theses on the topic 'Elettriche'
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1
Versari, Maurizio. "La progettazione delle chitarre elettriche." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2020.
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In questa tesi vengono trattati la progettazione delle chitarre elettriche ed alcuni dei problemi ingegneristici legati allo sviluppo di questo prodotto.
Dopo una panoramica delle caratteristiche delle chitarre in generale, si affrontano in dettaglio le particolarità della chitarra elettrica: per capire meglio il funzionamento della chitarra elettrica è importante analizzare i principali fenomeni fisici che regolano il suo funzionamento, fra cui la legge di Faraday-Lentz, le armoniche naturali e l’emissione del suono.
A seguire, si prendono in esame i principali componenti della chitarra elettrica, che vengono descritti singolarmente indicando i principi di funzionamento ed i criteri di scelta delle possibili configurazioni progettuali ed indicando i pro ed i contro di ciascuna alternativa.
Si passa, infine, a descrivere una serie di componenti di chitarra da me progettati e modellati al CAD.
La tesi presenta un assemblaggio della chitarra elettrica che ho progettato su SolidWorks e include alcune immagini renderizzate degli assiemi e dei componenti più interessanti.
Al termine si riporta l’analisi modale del manico della chitarra che ho progettato, valutando i risultati ottenuti e traendo le conclusioni.
2
Palmieri, Diego. "Controllo vettoriale generalizzato per macchine elettriche trifase." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2019.
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Questo documento descrive la realizzazione, in ambiente Simulink, di un controllo vettoriale generalizzato per macchine elettriche trifase. Lo sviluppo dell’algoritmo Simulink passerà obbligatoriamente dalla scrittura di un modello matematico dettagliato del modello elettrico generalizzato di macchina, facendo particolare attenzione agli aspetti che lo rendono utilizzabile per la maggior parte delle tipologie di motore: IM, PMSM, IPMSM, RSM, ARSM.
Dopo aver introdotto le equazioni che costituiscono il modello nella forma Ingresso-Stato-Uscita, verranno analizzate le modalità con cui questa teoria si applica al mondo discretizzato, affrontandone i problemi ad esso legati. In particolare, visto che queste funzioni andranno ad operare su sistemi embedded, notevole sforzo è stato compiuto per ottimizzare al massimo le operazioni matematiche più complesse.
Il modello matematico del motore andrà poi ad alimentare il principio di funzionamento del controllo ad orientamento di campo (FOC) che si vuole implementare. Scopo dell’elaborato è quello di analizzare le varie parti di questo tipo di controllo e tradurle nel codice più efficace possibile. Verranno dunque introdotti i blocchi Simulink rappresentanti la teoria esposta e se ne mostrerà il funzionamento, nonché le criticità e le soluzioni attuate.
Il risultato è un algoritmo di controllo capace di generare dei riferimenti corretti e validati. La suddivisione in blocchi elementari ben definiti rende il sistema altamente flessibile e ampliabile con diversi tipi di implementazione, mantenendo grande efficienza.
3
Bianchini, Gabriele. "Calcolo delle prestazioni delle macchine elettriche trifase." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2020.
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Il progetto di tesi ha come obiettivo lo studio e il calcolo delle prestazioni delle macchine elettriche trifase, lineari e non lineari.
Per l’implementazione del codice di programmazione e la visualizzazione dei grafici delle caratteristiche dei motori analizzati è stato utilizzato la piattaforma App Designer.
App Designer facilita le due attività principali per la creazione di un’applicazione: la disposizione dei componenti dell’interfaccia grafica (GUI) e la scrittura del codice di programmazione. Permette inoltre di distribuire le applicazioni per la piattaforma Matlab oppure di creare versioni desktop o web autonome.
Nel caso della tesi sono stati analizzati diversi tipi di motore. Le macchine studiate sono:
• macchina in corrente continua;
• macchina brushless isotropa a fem sinusoidale;
• macchina brushless anisotropa a fem sinusoidale lineare;
• macchina brushless anisotropa a fem sinusoidale non lineare;
• macchina asincrona lineare;
• macchina asincrona non lineare.
Per tutte le tipologie di motori sopra elencati, è stato sviluppato un codice di calcolo che permette di visualizzare le varie condizioni di funzionamento e le prestazioni limite della macchina in studio.
L’obiettivo del progetto è quello di visualizzare e confrontare, al variare dei parametri principali di macchina, le caratteristiche di diverse macchine disponibili.
Sono state impiegate le equazioni matematiche che descrivono il funzionamento a regime di ciascuna tipologia di macchina per calcolare gli andamenti di tensioni, correnti, coppia massima, rendimento, potenza elettrica e potenza meccanica al variare della velocità di funzionamento del motore stesso.
4
DERIS, ZADEH ALI. "Raffreddamento di macchine elettriche con refrigeranti avanzati." Doctoral thesis, Università degli Studi dell'Aquila, 2021. http://hdl.handle.net/11697/169996.
Full textAbstract:
The aim of this research is to investigate the adaption of advanced coolants and phase change materials for electric machines in electric/hybrid vehicle applications. The study uses Al2O3 nanoparticles to enhance the heat transfer ability of liquid cooling systems employing the commonly used cooling jacket approach. Employing advanced coolants to improve the heat transfer performance of cooling systems with minimal changes in their structure can be considered as a cost-effective and practical approach to meet the requirements of vehicle applications. In line with this goal, in this research, both heat transfer and fluid flow behaviors of cooling systems employing nanofluids are investigated. In this way, the feasibility and effectiveness of the cooling system can be justified by taking practical criteria into account. Results of the study are used to find the trade-off between the heat transfer and fluid flow behaviors of the under-study nanofluid coolant to achieve the best possible overall performance. 3D CFD analyses are used to evaluate the cooling systems proposed in this research.
Since the applications considered in this research are electric machines used in electric vehicles, the losses of the electric machine were calculated under standard driving cycles. From the results, it was found that there are frequent peak power demands resulting in several peak losses. Also, it was observed that the values of peak losses are several times the mean value of electric machine losses. Considering this property of heat production in electric machines used in electric vehicle applications and the prominent property of phase change materials that have a high latent heat capacity, in this research a hybrid cooling system consisting of a passive cooling part based on phase change materials and an active cooling part based on liquid cooling method was designed. The results of the analyses showed that the phase change material is able to properly store excess thermal energy and the active cooling part assists the passive cooling part by rejecting the stored thermal energy to prepare the phase change material for the next peak heating cycle.
5
Pilati, Alessio <1976>. "Controllo Vettoriale generalizzato per Macchine Elettriche Trifase." Doctoral thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2012. http://amsdottorato.unibo.it/4590/1/pilati_alessio_tesi.pdf.
Full textAbstract:
Nell’ambito della presente tesi verrà descritto un approccio generalizzato per il controllo delle macchine elettriche trifasi; la prima parte è incentrata nello sviluppo di una metodologia di modellizzazione generale, ossia in grado di descrivere, da un punto di vista matematico, il comportamento di una generica macchina elettrica, che possa quindi includere in sé stessa tutte le caratteristiche salienti che possano caratterizzare ogni specifica tipologia di macchina elettrica. Il passo successivo è quello di realizzare un algoritmo di controllo per macchine elettriche che si poggi sulla teoria generalizzata e che utilizzi per il proprio funzionamento quelle grandezze offerte dal modello unico delle macchine elettriche. La tipologia di controllo che è stata utilizzata è quella che comunemente viene definita come controllo ad orientamento di campo (FOC), per la quale sono stati individuati degli accorgimenti atti a migliorarne le prestazioni dinamiche e di controllo della coppia erogata. Per concludere verrà presentata una serie di prove sperimentali con lo scopo di mettere in risalto alcuni aspetti cruciali nel controllo delle macchine elettriche mediante un algoritmo ad orientamento di campo e soprattutto di verificare l’attendibilità dell’approccio generalizzato alle macchine elettriche trifasi. I risultati sperimentali confermano quindi l’applicabilità del metodo a diverse tipologie di macchine (asincrone e sincrone) e sono stati verificate nelle condizioni operative più critiche: bassa velocità, alta velocità bassi carichi, dinamica lenta e dinamica veloce.The Ph.D. work is focused on the development of a generalized method for controlling AC machines. The thesis is subdivided in three main sections. The first section presents the general method for modeling AC machines. Here is described the mathematical analysis that allows to describes the model of the main three-phase AC machine configurations using an unified approach. The second section describes a control algorithm for AC machines that is based on the exploitation of the characteristics and results given by the generalized model described in section one. This field oriented control algorithm (FOC) includes several advanced control strategies for improving dynamic performance and exploitation of the maximum torque all over the speed range of the AC drive. The third section collects the results of the experimental tests which are carried out for verifying the most important aspect of the proposed AC drives. First of all the precision and reliability of the proposed general model are presented, such as its parameter variation sensitivity. The performance of the full control system is then verified, especially during transients in many operating condition: low speed, high speed, low torque, and slow and fast dynamic. The experimental tests also demonstrate the control capability of the proposed system for different machine configurations (synchronous and asynchronous).
6
Pilati, Alessio <1976>. "Controllo Vettoriale generalizzato per Macchine Elettriche Trifase." Doctoral thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2012. http://amsdottorato.unibo.it/4590/.
Full textAbstract:
Nell’ambito della presente tesi verrà descritto un approccio generalizzato per il controllo delle macchine elettriche trifasi; la prima parte è incentrata nello sviluppo di una metodologia di modellizzazione generale, ossia in grado di descrivere, da un punto di vista matematico, il comportamento di una generica macchina elettrica, che possa quindi includere in sé stessa tutte le caratteristiche salienti che possano caratterizzare ogni specifica tipologia di macchina elettrica. Il passo successivo è quello di realizzare un algoritmo di controllo per macchine elettriche che si poggi sulla teoria generalizzata e che utilizzi per il proprio funzionamento quelle grandezze offerte dal modello unico delle macchine elettriche. La tipologia di controllo che è stata utilizzata è quella che comunemente viene definita come controllo ad orientamento di campo (FOC), per la quale sono stati individuati degli accorgimenti atti a migliorarne le prestazioni dinamiche e di controllo della coppia erogata. Per concludere verrà presentata una serie di prove sperimentali con lo scopo di mettere in risalto alcuni aspetti cruciali nel controllo delle macchine elettriche mediante un algoritmo ad orientamento di campo e soprattutto di verificare l’attendibilità dell’approccio generalizzato alle macchine elettriche trifasi. I risultati sperimentali confermano quindi l’applicabilità del metodo a diverse tipologie di macchine (asincrone e sincrone) e sono stati verificate nelle condizioni operative più critiche: bassa velocità, alta velocità bassi carichi, dinamica lenta e dinamica veloce.The Ph.D. work is focused on the development of a generalized method for controlling AC machines. The thesis is subdivided in three main sections. The first section presents the general method for modeling AC machines. Here is described the mathematical analysis that allows to describes the model of the main three-phase AC machine configurations using an unified approach. The second section describes a control algorithm for AC machines that is based on the exploitation of the characteristics and results given by the generalized model described in section one. This field oriented control algorithm (FOC) includes several advanced control strategies for improving dynamic performance and exploitation of the maximum torque all over the speed range of the AC drive. The third section collects the results of the experimental tests which are carried out for verifying the most important aspect of the proposed AC drives. First of all the precision and reliability of the proposed general model are presented, such as its parameter variation sensitivity. The performance of the full control system is then verified, especially during transients in many operating condition: low speed, high speed, low torque, and slow and fast dynamic. The experimental tests also demonstrate the control capability of the proposed system for different machine configurations (synchronous and asynchronous).
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Pellegrini, Chiara. "Studio e riproduzione delle ombre elettriche di Augusto Righi." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2020. http://amslaurea.unibo.it/19917/.
Full textAbstract:
In questa tesi si riscopre la figura di Augusto Righi (1850-1920), fisico bolognese di prestigio e fama internazionale. In occasione del centenario della sua morte, si vuole omaggiare e diffondere i contributi dati alla scienza da questo illustre predecessore. Righi è stato capace di esplorare gran parte degli ambiti della fisica noti al suo tempo, sia a livello teorico che pratico; inoltre era rinomato per essere un gran insegnante, chiaro e comprensibile, merito anche della scelta di utilizzare esperimenti dimostrativi nel corso delle sue lezioni. Fu il fondatore dell’Istituto di Fisica di Bologna, all’interno del quale riservò un ampio spazio ai laboratori e al museo composto prevalentemente da strumenti e apparecchiature da lui utilizzate. Infine si approfondiscono i fenomeni da lui studiati delle “ombre elettriche”, per poi riprodurli in laboratorio e interpretarli in chiave moderna. Tali ombre si ottengono per mezzo di un oggetto inserito all’interno di un campo elettrico e sono costituite da particolari polveri che si dispongono su una superficie parallela all’oggetto, disegnandone il contorno.
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Farneti, Riccardo. "Confronto dell’impatto ambientale tra autovetture tradizionali ed elettriche/ibride." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2019. http://amslaurea.unibo.it/19088/.
Full textAbstract:
Il trasporto di persone rappresenta una delle principali fonti di sostanze inquinanti e climalteranti: in l’Italia il settore dei trasporti è responsabile di oltre il 25% delle emissioni totali di CO2, oltre che di migliaia di tonnellate di altri inquinanti. Gli organismi di Governo ribadiscono da tempo la volontà di indirizzare il mercato automobilistico verso vetture meno inquinanti, tuttavia non è ancora chiaro quali tipologie di propulsioni siano più ecocompatibili. Questo studio di cerca di chiarire, basandosi sull’analisi del ciclo di vita dell’auto in contesto italiano, quali tra le vetture commercialmente disponibili (benzina, diesel, GPL, metano, elettriche ed ibride) abbiano l’impatto minore dal punto di vista ambientale.
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Forlivesi, Diego. "Diagnostica di macchine elettriche tramite l'elaborazione numerica dei segnali." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2020. http://amslaurea.unibo.it/21378/.
Full textAbstract:
La diagnosi dei guasti delle macchine elettriche rotanti ha assunto negli ultimi anni una notevole importanza, a causa della sua grande influenza sulla continuazione operativa di molti processi industriali. Una precisa diagnosi e un rilevamento precoce dei guasti incipienti comportano una rapida manutenzione della macchina, in modo che essa possa essere rimessa in funzione nel più breve tempo possibile, e spesso evitano conseguenze dannose, che possono condurre alla definitiva sostituzione della macchina.
Questo elaborato analizza i principali guasti elettrici e meccanici di un motore a induzione, con particolare attenzione al guasto relativo alle barre rotte di rotore, e le principali tecniche diagnostiche, fra le quali i metodi EPVA, MCSA, e la trasformata di wavelet.
Una tecnica diagnostica ideale preleva dalla macchina le minime misurazioni necessarie, ed estrae, mediante una loro analisi, una diagnosi completa nel tempo minimo. In particolare, i tre metodi citati in precedenza, basano la loro analisi sulla misurazione di una delle correnti di fase di statore, e, attraverso le opportune elaborazioni dei segnali (FFT, trasformate tempo-frequenza), realizzano figure di merito in grado di fornire una precisa indicazione quantitativa sulla gravità del guasto.
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Amorini, Fabrizio. "Proprietà elettriche di cellule interagenti con matrici polimeriche biocompatibili." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2014. http://amslaurea.unibo.it/7609/.
Full textAbstract:
L'utilizzo di polimeri organici coniugati in dispositivi elettronici per applicazioni biologiche, grazie alle loro proprietà meccaniche ed elettriche, insieme alla loro biocompatibilità, è un campo di ricerca relativamente nuovo e in rapida espansione.
In questo lavoro di tesi si utilizza la tecnica del Voltage Clamp in configurazione whole cell per caratterizzare le proprietà elettrofisiologiche della linea cellulare di glioblastoma multiforme (T98G) e per registrare le correnti ioniche di cellule adese su una matrice polimerica biocompatibile di poli(etilenediossitiofene)-poli(stirenesulfonato) (PEDOT:PSS).
La tecnica consiste nel bloccare il potenziale di membrana al valore desiderato, secondo un preciso protocollo di stimolazione, misurando la corrente necessaria per mantenere costante il potenziale presente tra le due superfici della membrana cellulare.
Nella prima parte del lavoro le cellule sono state perfuse con farmaci inibitori dei canali potassio, prima con il bloccante non specifico tetraetilammonio (TEA), e poi selettivamente tramite bloccanti specifici come iberiotossina e dendrotossina. Il 44% circa delle cellule ha evidenziato una significativa corrente residua riconducibile all'attività dei canali ionici voltaggio-dipendenti Kv1.2. Al contrario nelle cellule restanti questi canali non sono espressi.
Successivamente, sempre utilizzando le T98G, si è analizzato come lo stato di ossido-riduzione del polimero coniugato PEDOT:PSS possa influenzare le correnti dei canali ionici di membrana; è emerso che il substrato di PEDOT:PSS ridotto provoca una diminuzione significativa della corrente registrata rispetto al substrato di controllo (petri in polistirene). Questi risultati sono stati confrontati con le curve di proliferazione delle cellule T98G coltivate per 24h, 48h e 72h sui diversi substrati considerati, evidenziando interessanti correlazioni nel caso del substrato PEDOT:PSS ridotto.
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Passarelli, Gaetano <1968>. "Modelli affidabilistico-diagnostici per i componenti delle reti elettriche." Doctoral thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2008. http://amsdottorato.unibo.it/886/1/Tesi_Passarelli_Gaetano.pdf.
Full textAbstract:
L’oggetto della presente dissertazione è inerente aspetti affidabilistici e diagnostici dei componenti delle reti elettriche. Sono stati condotti studi sul ruolo svolto dai parametri presenti nei modelli affidabilistici utilizzati in presenza di regimi distorti. I risultati ottenuti nel corso della ricerca, indicano chiaramente come anche il fattore efficace Krms e, soprattutto, il fattore di forma, Kf, sotto certe condizioni, possano avere effetti considerevoli sulla degradazione degli isolanti (a volte con contributi perfino maggiori di quello dato dal ben noto fattore di picco, Kp, considerato predominante).
Viene inoltre riportata un’indagine sviluppata sui principali Dispositivi Automatizzati per il Controllo degli Isolamenti (AIMS), attualmente disponibili sul mercato.
Sono illustrati e discussi innovativi modelli di rischio integrati, sviluppati per integrare informazioni fornite dall’analisi affidabilistica tradizionale con misure di proprietà diagnostiche, acquisite grazie ad un monitoraggio costante dei componenti in servizio. L’impiego di tali modelli permetterebbe di ottenere una manutenzione di tipo affidabilistico-diagnostico, basata sull’effettiva condizione del componente in esame (manutenzione tipo CBM), piuttosto che su scadenze temporali fissate a priori (manutenzione di tipo TBM).
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Passarelli, Gaetano <1968>. "Modelli affidabilistico-diagnostici per i componenti delle reti elettriche." Doctoral thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2008. http://amsdottorato.unibo.it/886/.
Full textAbstract:
L’oggetto della presente dissertazione è inerente aspetti affidabilistici e diagnostici dei componenti delle reti elettriche. Sono stati condotti studi sul ruolo svolto dai parametri presenti nei modelli affidabilistici utilizzati in presenza di regimi distorti. I risultati ottenuti nel corso della ricerca, indicano chiaramente come anche il fattore efficace Krms e, soprattutto, il fattore di forma, Kf, sotto certe condizioni, possano avere effetti considerevoli sulla degradazione degli isolanti (a volte con contributi perfino maggiori di quello dato dal ben noto fattore di picco, Kp, considerato predominante).
Viene inoltre riportata un’indagine sviluppata sui principali Dispositivi Automatizzati per il Controllo degli Isolamenti (AIMS), attualmente disponibili sul mercato.
Sono illustrati e discussi innovativi modelli di rischio integrati, sviluppati per integrare informazioni fornite dall’analisi affidabilistica tradizionale con misure di proprietà diagnostiche, acquisite grazie ad un monitoraggio costante dei componenti in servizio. L’impiego di tali modelli permetterebbe di ottenere una manutenzione di tipo affidabilistico-diagnostico, basata sull’effettiva condizione del componente in esame (manutenzione tipo CBM), piuttosto che su scadenze temporali fissate a priori (manutenzione di tipo TBM).
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Menghi, Alex. "Valutazioni energetiche per circuiti di energy harvesting da linee elettriche." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2015. http://amslaurea.unibo.it/9614/.
Full textAbstract:
viene stimata la fattibilità di sistemi di energy harvesting dedicati alle linee elettriche con particolare riferimento a modelli capacitivi e vengono analizzati energeticamente due soluzioni circuitali per alimentare un carico.
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Desalvo, Matteo. "Azionamenti con macchine elettriche alimentate da inverter e filtro attivo." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2017.
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Nella tesi sono stati studiati e analizzati due azionamenti elettrici basati su macchina asincrona per applicazioni di trazione elettrica. Gli obiettivi principali consistono nell'ampliare la regione di funzionamento a coppia costante e aumentare, quanto più possibile, la coppia elettromagnetica prodotta dalla macchina nelle regioni di deflussaggio, ad alta velocità. Il primo capitolo è dedicato allo studio della macchina asincrona alimentata da un inverter e all'analisi delle prestazioni limite. Nel secondo capitolo si è analizzata una configurazione dual inverter, dove due convertitori sono collegati alle estremità opposte dell'avvolgimento trifase di statore: il convertitore principale è alimentato da un pacco batterie, mentre il convertitore secondario è alimentato da un condensatore flottante e costituisce un filtro attivo in grado di compensare la potenza reattiva assorbita dalla macchina, garantendo un fattore di potenza unitario sull'inverter principale. Il terzo capitolo è dedicato allo sviluppo di una nuova configurazione dual inverter nella quale il secondo convertitore è alimentato da un condensatore flottante ed è posto in parallelo al primo.
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Ceretta, Claudio. "Analisi delle scariche parziali per la diagnostica delle macchine elettriche." Doctoral thesis, Università degli studi di Padova, 2008. http://hdl.handle.net/11577/3425127.
Full textAbstract:
The main aim of the present work has been the investigation of the characteristics of partial discharge current pulses as a diagnostic tool for electrical machines: in particular the possibilities offered by the Ultra Wide Band (UWB) partial discharge (PD) current acquisition technique have been thoroughly examined and implemented. This method allows to obtain information not only from the charge associated to the current pulse itself but also from the pulse waveform and therefore it can be used to discriminate among different types of PD sources and to provide hints for their localisation inside the insulation system. UWB techniques have been applied to the investigation of partial discharges within the windings of cast resin transformers even if observations on other types of MV equipment were carried out as well. A complete measuring system has been built around a fast digitizer thus obtaining an "open source" product which allows the analysis of several practical problems likely to influence the results, such as noise level and memory management techniques.
Several analysis algorithms were implemented and examined; the Time-Frequency analysis method has been chosen as a preferential tool as it proved were effective in the process of discrimination between different clusters of PD pulses. A further improvement has been obtained with the introduction of a new parameter derived from the properties of analytic functions.
The geometrical properties of measuring circuits and the related stray parameters have been investigated to obtain the bandwidth limits of typical MV testing layouts. MV cast resin transformers design techniques were studied and the various types of possible defects were discussed taking advantage also from the data provided by the manufacturer. Within the frame of the work several aspects dealing with partial discharge metrology and integration error in relation to measurements carried out on MV cast resin transformers were also discussed. An extensive experimental study has been performed to validate the above mentioned theoretical considerations.
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Ciaroni, Riccardo. "Stima dello stato nelle reti di distribuzione." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2018. http://amslaurea.unibo.it/17249/.
Full textAbstract:
La stima dello stato di un sistema elettrico rappresenta un processo di stima di un gruppo di variabili di stato, in un preciso istante di tempo, che lo descrivano in modo univoco partendo da un certo numero di misure tenendo conto delle incertezze ad esse correlate. Conoscere lo stato di un sistema è fondamentale per una gestione efficiente, in sicurezza e nel rispetto dei vincoli tecnici, delle reti elettriche.
La tesi ha come obiettivo la procedura di stima dello stato mediante il metodo dei minimi quadrati ed in particolare alla sua applicazione a reti di distribuzione dell’energia elettrica.
La stima dello stato di reti di distribuzione pone problemi particolari essenzialmente legati al gran numero di carichi, e quindi di nodi, in genere non monitorati in tempo reale, e alla lunghezza limitata delle linee, specie in reti urbane. Il gran numero di nodi e l’assenza di misure in numero sufficiente a rendere la rete osservabile e
La tesi analizza tali aspetti mediante applicazione di un algoritmo di stima dello stato, disponibile nella libreria Matpower di Matlab, a due reti test di diverse caratteristiche. La prima è una rete test IEEE disponibile in letteratura, caratterizzata da lunghi feeder rurali a tensione nominale 4,16 kV, ed una porzione della rete di distribuzione AMAIE di Sanremo, caratterizzata da feeder urbani in cavo, a tensione nominale 15 kV.
Le principali difficoltà riscontrate nell’esecuzione di calcoli di lod flow e stima dello stato della rete reale sono risultati legati alla complessità della topologia della rete, al gran numero di nodi utenti finali e alla presenza di misure distribuite solo in un determinato porzione della rete, dalla presenza di un gran numero di misure in bassa tensione ed alla necessità di identificare la rete a partire dalla sua descrizione contenuta in un file avente un formato particolare (hdc).
17
Rios, Penaloza Juan Diego. "Protezione delle linee di trasmissione e delle stazioni elettriche dai fulmini." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2012. http://amslaurea.unibo.it/3976/.
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18
Zanelli, Roberto. "Auto elettriche: tra incertezze e sviluppo, alla ricerca della mobilità sostenibile." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2012. http://amslaurea.unibo.it/3382/.
Full text
19
Mattia, Carmine. "Proprieta elettriche e ottiche di film di ge impiantati con sn." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2014. http://amslaurea.unibo.it/6609/.
Full textAbstract:
In questo lavoro di tesi vengono studiate le proprietà ottiche ed elettriche di film sottili di germanio, impiantati con ioni stagno.
I campioni, realizzati tramite tecnica CVD (\emph{Chemical Vapor Deposition}), sono stati realizzati in condizioni operative differenti, il che ha permesso di ottenere materiali con proprietà strutturali e fisiche diverse. Si è posta particolare attenzione alla presenza di strutture nanoporose, presenti in alcuni di questi campioni, che possono dar vita ad effetti di confinamento quantico, associato ad uno spostamento dell'energy gap rispetto al materiale bulk.
Le analisi sono state effettuate sia tramite misure SPV (\emph{Surface Photovoltage}), che hanno permesso di indagare le proprietà ottiche, sia tramite tecnica IV (\emph{corrente-tensione}), volta ad evidenziare le proprietà elettriche dei diversi campioni. I risultati ottenuti sono, infine, stati confrontati con un campione di riferimento di film di germanio non impiantato, mettendone in luce le differenze strutturali e fisiche.
Lo studio di questo materiale, oltre ad avere un'importanza di carattere fondamentale, è di interesse anche per le possibili ricadute applicative. Infatti, i materiali nanoporosi possono essere impiegati in vari campi, come ad esempio nell'elettronica, nello sviluppo di pannelli fotovoltaici e nella purificazione di gas e liquidi.
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Tufano, Vincenza. "Ottimizzazione multi-obiettivo: scheduling delle attività di manutenzione delle reti elettriche." Doctoral thesis, Universita degli studi di Salerno, 2014. http://hdl.handle.net/10556/1590.
Full textAbstract:
2012-2013In questo lavoro di tesi è stato introdotto un modello matematico per ottimizzare l’assegnazione dinamica di lavori di manutenzione delle reti elettriche. Il problema può essere così sintetizzato: dato un insieme di lavori, anche chiamati task di manutenzione, che devono essere effettuati da un determinato gruppo di risorse (squadre) bisogna trovare sia una giusta allocazione delle squadre ai task che una pianificazione degli interventi in un determinato arco temporale in base a specifici vincoli. [a cura dell'autore]
XII ciclo n.s.
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Merlini, Antonio. "Modelli di ottimizzazione centralizzata e distribuita per la ricarica di una flotta di veicoli elettrici." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2020.
Find full textAbstract:
In questa tesi viene esposta la problematica dell'integrazione delle auto elettriche con la rete. In particolare viene studiato il comportamento di un aggregatore che deve gestire una flotta di veicoli elettrici. Sono stati considerati due casi: sola carica e vehicle to grid. Per ciascuno di essi sono state implementati due modelli di ottimizzazione, uno centralizzato e uno distribuito. I risultati ottenuti sono analizzati e confrontatati fra loro.
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Venturi, Giulia. "Studio delle proprieta ottiche ed elettriche di dispositivi led a confinamento quantico." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2013. http://amslaurea.unibo.it/5925/.
Full textAbstract:
In questa tesi viene descritto il funzionamento delle sorgenti di luce LED (Light Emitting Diode) a confinamento quantico, che rappresentano la nuova frontiera dell'illuminazione ad alta efficienza e durata.
Nei capitoli introduttivi è descritta brevemente la storia dei LEDs dalla loro invenzione agli sviluppi più recenti. Il funzionamento di tali dispositivi fotonici è spiegato a partire dal concetto di sorgente di luce per elettroluminescenza, con particolare riferimento alle eterostrutture a confinamento quantico bidimensionale (quantum wells).
I capitoli centrali riguardano i nitruri dei gruppi III-V, le cui caratteristiche e proprietà hanno permesso di fabbricare LEDs ad alta efficienza e ampio spettro di emissione, soprattutto in relazione al fatto che i LEDs a nitruri dei gruppi III-V emettono luce anche in presenza di alte densità di difetti estesi, nello specifico dislocazioni.
I capitoli successivi sono dedicati alla presentazione del lavoro sperimentale svolto, che riguarda la caratterizzazione elettrica, ottica e strutturale di LEDs a confinamento quantico basati su nitruri del gruppo III-V GaN e InGaN, cresciuti nei laboratori di Cambridge dal Center for Gallium Nitride.
Lo studio ha come obiettivo finale il confronto dei risultati ottenuti su LEDs con la medesima struttura epitassiale, ma differente densità di dislocazioni, allo scopo di comprendere meglio il ruolo che tali difetti estesi ricoprono nella determinazione dell'effcienza delle sorgenti di luce LED.
L’ultimo capitolo riguarda la diffrazione a raggi X dal punto di vista teorico, con particolare attenzione ai metodi di valutazioni dello strain reticolare nei wafer a nitruri, dal quale dipende la densità di dislocazioni.
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Pedron, Alessandro <1988>. "Possibilità di sviluppo del mercato delle auto elettriche tramite il battery swapping." Master's Degree Thesis, Università Ca' Foscari Venezia, 2014. http://hdl.handle.net/10579/4187.
Full textAbstract:
Le auto elettriche sono limitate nella loro diffusione da alcune criticità relative alla ridotta autonomia, i lenti tempi di ricarica e l'elevato costo dovuto prevalentemente al pacco batterie. Il battery swapping, la sostituzione delle batterie scariche in un apposito centro automatizzato, permette di aggirare questi problemi, ma è necessario appurare se è una soluzione realizzabile e le relative problematiche. Lo studio si concentra su questi aspetti considerando le possibilità di crescita del mercato delle auto elettriche tramite la diffusione di questo sistema.
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Coretti, Francesco Saverio. "Protezioni elettriche contro i cortocircuiti e i sovraccarichi negli alternatori e nei motori." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2016.
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25
Biguzzi, Dennis. "L’auto a idrogeno: confronto con le auto elettriche in termini di impatto ambientale." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2020. http://amslaurea.unibo.it/21518/.
Full textAbstract:
Negli ultimi anni è stata prestata grande attenzione al problema dei cambiamenti climatici e alla riduzione delle emissioni di gas serra nell'atmosfera; gran parte del biossido di carbonio, CO2, immesso nell'atmosfera è dovuto al trasporto su strada che consuma combustibili fossili.
Le possibili soluzioni a questo problema sembrano essere i veicoli BEV e i veicoli FCEV.
L'uso di veicoli a emissioni ridotte, come i veicoli a batteria, possono dare il massimo beneficio e aiuto all'Italia, poiché l'inquinamento dell'aria supera i livelli limite raccomandati dal World Health Organization.
Il motore utilizzato dalle due tecnologie è il medesimo: si tratta di un propulsore composto da uno o più motori elettrici.
Anche dal punto di vista delle emissioni c'è parità assoluta, poiché la tecnologia a idrogeno produce soltanto acqua come scarto.
L'obbiettivo di questa tesi è analizzare le due tipologie di veicoli, soffermandosi sui pregi e sui difetti, facendone quindi un confronto, in particolare analizzando il sistema delle auto a idrogeno FCEV e descrivendo i vari componenti che lo costituiscono.
Dalla studio emerge che le auto a idrogeno sono convenienti in quelle applicazioni dove l’autonomia e la velocità di ricarica prevalgono sull’efficienza energetica; tuttavia, i costi dovuti a una nuova rete di infrastrutture dedicate, al trasporto e allo stoccaggio dell’idrogeno, risultano maggiori rispetto a quelli necessari per le auto elettriche.
I dati analizzati evidenziano una significativa riduzione delle emissioni di CO2 fino a un 66% in seguito alla sostituzione dei veicoli con motore a combustione interna con veicoli dotati di motore elettrico siano questi BEV o FCEV.
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Salvi, Matteo. "I rifiuti da apparecchiature elettriche ed elettroniche (RAEE) - Aspetti tecnico-gestionali e ambientali." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2011. http://amslaurea.unibo.it/2922/.
Full textAbstract:
I RAEE (Rifiuti da Apparecchiature Elettriche ed Elettroniche) costituiscono un problema prioritario a livello europeo per quanto riguarda la loro raccolta, stoccaggio, trattamento, recupero e smaltimento, essenzialmente per i seguenti tre motivi:
Il primo riguarda le sostanze pericolose contenute nei RAEE. Tali sostanze, nel caso non siano trattate in modo opportuno, possono provocare danni alla salute dell’uomo e all’ambiente.
Il secondo è relativo alla vertiginosa crescita relativa al volume di RAEE prodotti annualmente. La crescita è dovuta alla continua e inesorabile commercializzazione di prodotti elettronici nuovi (è sufficiente pensare alle televisioni, ai cellulari, ai computer, …) e con caratteristiche performanti sempre migliori oltre all’accorciamento del ciclo di vita di queste apparecchiature elettriche ed elettroniche (che sempre più spesso vengono sostituiti non a causa del loro malfunzionamento, ma per il limitato livello di performance garantito).
Il terzo (ed ultimo) motivo è legato all’ambito economico in quanto, un corretto trattamento dei RAEE, può portare al recupero di materie prime secondarie (alluminio, ferro, acciaio, plastiche, …) da utilizzare per la realizzazione di nuove apparecchiature. Queste materie prime secondarie possono anche essere vendute generando profitti considerevoli in ragione del valore di mercato di esse che risulta essere in costante crescita.
Questo meccanismo ha portato a sviluppare un vasto quadro normativo che regolamenta tutto l’ambito dei RAEE dalla raccolta fino al recupero di materiali o al loro smaltimento in discarica. È importante inoltre sottolineare come lo smaltimento in discarica sia da considerarsi come una sorta di ‘ultima spiaggia’, in quanto è una pratica piuttosto inquinante. Per soddisfare le richieste della direttiva l’obiettivo dev’essere quello di commercializzare prodotti che garantiscano un minor impatto ambientale concentrandosi sul processo produttivo, sull’utilizzo di materiali ‘environmentally friendly’ e sulla gestione consona del fine vita.
La Direttiva a livello europeo (emanata nel 2002) ha imposto ai Paesi la raccolta differenziata dei RAEE e ha definito anche un obiettivo di raccolta per tutti i suoi Stati Membri, ovvero 4 kg di RAEE raccolti annualmente da ogni abitante. Come riportato di seguito diversi paesi hanno raggiunto l’obiettivo sopra menzionato (l’Italia vi è riuscita nel 2010), ma esistono anche casi di paesi che devono necessariamente migliorare il proprio sistema di raccolta e gestione dei RAEE.
Più precisamente in Italia la gestione dei RAEE è regolamentata dal Decreto Legislativo 151/2005 discusso approfonditamente in seguito ed entrato in funzione a partire dal 1° Gennaio 2008. Il sistema italiano è basato sulla ‘multi consortilità’, ovvero esistono diversi Sistemi Collettivi che sono responsabili della gestione dei RAEE per conto dei produttori che aderiscono ad essi. Un altro punto chiave è la responsabilità dei produttori, che si devono impegnare a realizzare prodotti durevoli e che possano essere recuperati o riciclati facilmente. I produttori sono coordinati dal Centro di Coordinamento RAEE (CDC RAEE) che applica e fa rispettare le regole in modo da rendere uniforme la gestione dei RAEE su tutto il territorio italiano.
Il documento che segue sarà strutturato in quattro parti.
La prima parte è relativa all’inquadramento normativo della tematica dei RAEE sia a livello europeo (con l’analisi della direttiva ROHS 2 sulle sostanze pericolose contenute nei RAEE e la Direttiva RAEE), sia a livello italiano (con un’ampia discussione sul Decreto Legislativo 151/2005 e Accordi di Programma realizzati fra i soggetti coinvolti).
La seconda parte tratta invece il sistema di gestione dei RAEE descrivendo tutte le fasi principali come la raccolta, il trasporto e raggruppamento, il trattamento preliminare, lo smontaggio, il riciclaggio e il recupero, il ricondizionamento, il reimpiego e la riparazione.
La terza definisce una panoramica delle principali metodologie di smaltimento dei 5 raggruppamenti di RAEE (R1, R2, R3, R4, R5).
La quarta ed ultima parte riporta i risultati a livello italiano, europeo ed extra-europeo nella raccolta dei RAEE, avvalendosi dei report annuali redatti dai principali sistemi di gestione dei vari paesi considerati.
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Asioli, Michele. "Impiego di pompe acqua elettriche nei motori a combustione interna: analisi dei possibili benefici." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2017.
Find full textAbstract:
L'elaborato prende in considerazione la problematica delle emissioni nocive dei veicoli stradali descrivendo diverse soluzioni tecniche atte a contenere emissioni e consumi.
E' descritto il sistema di raffreddamento di un veicolo, in particolare, l'uso della pompa per il ricircolo dell'acqua.
Il progetto di ricerca consiste nel raccogliere ed elaborare dati peculiari del circuito idraulico allo scopo di creare un database utile a verificare vantaggi e svantaggi della sostituzione della pompa acqua del circuito di raffreddamento, attualmente azionata da una cinghia, con una pompa acqua a motore elettrico.
Si è cercato di creare un modello numerico che potesse descrivere correttamente il funzionamento di un impianto di raffreddamento di uso motociclistico, mediante il pacchetto software Simulink operante in ambiente Matlab.
Il modello simulink è stato creato con i dati forniti da Ducati riferiti al motore V4 panigale.
Sono state eseguite diverse simulazioni di diverso tipo, sia in condizioni ampiamente sfavorevoli, che nella realtà occupano la minor parte del tempo di marcia e si verificano per brevissimi istanti, sia in condizioni piuttosto tranquille o comunque più frequenti in uso stradale.
A conclusione del lavoro finora svolto si può affermare che i dati ottenuti appaiono applicabili a sperimentazioni costruttive che si vorranno realizzare in futuro.
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Pellicciari, Giulia. "Sviluppo di un modello di simulazione delle reti elettriche all'interno del software 3-cento." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2019.
Find full textAbstract:
L’obbiettivo di questo progetto di tesi è stato costruire un programma implementato su Visual Basic for Application (VBA) al fine di determinare le dissipazioni elettriche nelle reti una volta noti i fabbisogni (Electric Load Flow). ELF è stato inserito all’interno del software 3-CENTO (già preesistente all'interno del Dipartimento)che sulla base dei fabbisogni elettrici, termici e frigoriferi ne calcola le dissipazioni. Tutte queste informazioni sono inviate in ingresso al software EGO (già preesistente all'interno del Dipartimento )che provvede al calcolo dell’allocazione ottimizzata dei carichi con lo scopo di minimizzare il costo totale della produzione di energia. ELF rappresenta l’implementazione da un punto di vista informatico del metodo di Newton-Raphson: un efficiente algoritmo di calcolo che risolve equazioni non lineari. Lo studio delle dissipazioni elettriche riguarda la rete di Corticella, un quartiere di Bologna, ed è stata descritta nella sua rappresentazione nodale: 1 nodo di saldo (il cogeneratore), 41 nodi di carico (di cui solo 17 aventi potenza attiva e reattiva diverse da zero) e 42 rami.Sono state analizzate tre giornate ognuna nell’arco delle ventiquattro ore appartenenti a tre stagioni diverse: inverno, estate e mezza stagione. Sono state eseguite settantadue simulazioni totali, tutte le simulazioni convergono alla soluzione in quattro iterazioni in un tempo di calcolo pari a venti secondi.Sulla base dei dati ottenuti dalle simulazioni si è analizzata la percentuale di perdita sulla potenza che la centrale deve produrre riferita al picco orario di produzione della centrale e a quello prodotto nell’arco dell’intera giornata. Dai risultati ottenuti si ha che la percentuale di perdita della potenza reattiva è sempre maggiore rispetto a quella attiva, la sua conoscenza ha contribuito ad ottenere un'allocazione ottimizzata dei carichi più precisa.
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JURDANA, MIHAELA. "PROPRIETÀ ELETTRICHE DI MEMBRANA DI CELLULE MUSCOLARI SCHELETRICHE MURINE ED UMANE DIFFERENZIATE IN VITRO." Doctoral thesis, Università degli studi di Trieste, 2006. http://thesis2.sba.units.it/store/handle/item/13209.
Full textAbstract:
2004/2005In questo lavoro sono state studiate le proprietà elettriche di membrana di cellule muscolari scheletriche murine ed umane durante la miogenesi in vitro. In particolare, si è studiato il ruolo delle conduttanze Ca2+ e K+ Ca2+- dipendenti nel generare l'attività elettrica pacemaker osservata in concomitanza con la contrazione meccanica in cellule murine in coltura dopo 4-5 giorni in medium di differenziamento. I risultati hanno rivelato che correnti Ca2+ voltaggio-dipendenti di tipo T sono responsabili della depolarizzazione del potenziale di membrana che facilita il raggiungimento della soglia per la nascita di potenziali d'azione TTX sensibili. Correnti K+ Ca2+ dipendenti di tipo SK, apaminosensibili sono attivate grazie all'ingresso di Ca2+ promosso dal potenziale d'azione e mediano l' iperpolarizzazione post-spike che, a sua volta, rimuove l'inattivazione dei canali Ca2+ di tipo T. Il gioco tra queste due conduttanze ioniche Na+ e K+ è quindi responsabile dell'attività elettrica spontanea osservata nei miotubi murini. In cellule muscolari scheletriche umane, isolate da cellule satelliti, in cui non si osserva attività spontanea in mancanza del nervo, abbiamo studiato il ruolo del fattore neurotrofico di origine neuronale, agrina nella modulazione delle proprietà passive e attive di membrana. In particolare abbiamo evidenziato che l' agrina riduce la resistenza di membrana, aumenta il potenziale di membrana a riposo in direzione iperpolarizzante, favorisce l'espressione della pompa Na+-K+, regola negativamente l'espressione di correnti K+ di tipo SK, facilita l'attivazione di correnti Ca2+ di tipo L e riduce l'espressione di correnti Ca2+ di tipo T. Tali fenomeni sono tutti stati osservati essere coinvolti nel processo di maturazione delle cellule muscolari. A conferma di ciò abbiamo rilevato che l'agrina facilita l'espressione delle componenti lente e veloci della catena pesante della miosina, una delle proteine contrattili maggiormente coinvolte nel processo di contrazione muscolare. L' agrina neuronale induce quindi il differenziamento della cellula muscolare durante la sinaptogenesi mimando l'attività promossa in vivo a livello di giunzione neuromuscolare ali' arrivo del terminale nervoso.
XVIII Ciclo
1974
Versione digitalizzata della tesi di dottorato cartacea.
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Bertolin, Roberta <1993>. "Le batterie elettriche nella mobilità del futuro e le strategie dei produttori di automobili." Master's Degree Thesis, Università Ca' Foscari Venezia, 2018. http://hdl.handle.net/10579/12681.
Full textAbstract:
Il settore dei trasporti, in particolare il segmento delle autovetture, ha subito negli anni molti cambiamenti per l’ingresso di nuove tecnologie che stanno trasformando le industrie chiamate a sostenere investimenti molto consistenti in ricerca e innovazione tecnologica.
La crescente attenzione nei confronti dei cambiamenti climatici e le prospettive di contenimento delle emissioni, l’aumento del prezzo del petrolio, l’evolvere delle tecnologie in settori rilevanti per l’industria automobilistica, come quello delle batterie elettriche, ha portato diversi player ad investire sulle auto elettriche.
La tesi si basa su contribuiti teorici estrapolati dalla letteratura in materia di innovazione e sulla raccolta di una serie di dati relativi ai principali carmaker e alle collaborazioni intraprese per la produzione di batterie elettriche.
Il seguente elaborato ha lo scopo di confrontare il ciclo di vita della tecnologia delle batterie elettriche con le strategie di fornitura adottate dai carmaker, per cercare di analizzare il loro comportamento in una situazione di incertezza dal punto di vista della tecnologia.
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Dotti, Massimo. "Analisi dei coefficienti di auto induzione di dispersione nelle macchine elettriche rotanti di tipo multifase." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2009. http://amslaurea.unibo.it/713/.
Full textAbstract:
L’obiettivo di questa tesi è l’analisi e la modellizzazione dei flussi dispersi statorici nelle macchine multifase utilizzando la teoria dei vettori di spazio multipli. L’analisi ed il calcolo del coefficiente di auto induzione di dispersione statorica nei vari spazi è cruciale nella progettazione e nel controllo delle macchine elettriche multifase in quanto, per esempio, essa limita il ripple di corrente quando la macchina non è alimentata con una tensione perfettamente sinusoidale. Il fine è pertanto di giungere alla scrittura di un’equazione che leghi il generico vettore di spazio dei flussi dispersi ai vettori di spazio delle correnti che alimentano la macchina elettrica tramite una costante che contenga i coefficienti di auto e mutua induzione di dispersione in cava degli avvolgimenti statorici.
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Pivato, Paolo. "Analysis and Characterization of Wireless Positioning Techniques in Indoor Environment." Doctoral thesis, Università degli studi di Trento, 2012. https://hdl.handle.net/11572/369196.
Full textAbstract:
Indoor positioning, also referred to as indoor localization, shall be defined as the process of providing accurate people or objects coordinates inside a covered structure, such as an airport, an hospital,and any other building.
The applications and services which are enabled by indoor localization are various, and their number is constantly growing. Industrial monitoring and control, home automation and safety, security, logistics, information services, ubiquitous computing, health care, and ambient assisted living (AAL) are just a few of the domains that indoor positioning technology can benefit. A significant example is offered by local information pushing. In this case, a positioning system sends information to a user based on her/his location. For instance, a processing plant may push workflow information to employees regarding operating and safety procedures relevant to their locations in the plant. The positioning system tracks each employee, and has
knowledge of the floor plan of the facility as well as the procedures.
When an employee walks inside a defined perimeter of a particular area, such as packaging department, the positioning systems displays on the user’s personal device assistant (PDA) information regarding the work expected to be done in that area This significantly increases
efficiency and safety by ensuring that employees follow carefully designed guidelines. Location-enabled applications like this are becoming commonplace and will play important roles in our everyday life.
The design of a positioning system for indoor applications is to be regarded as a challenging task. In fact, the global positioning system (GPS) is a great solution for outdoor uses, but its applicability is strongly limited indoors because the signals coming from GPS satellites cannot penetrate the structure of most buildings. For this reason, considerable research interest for alternative non-satellite-based indoor positioning solutions has arisen in the last years.
Actually, the positioning problem is strictly related with the measurement of the distance between the object to be located and a number of landmarks with known coordinates. Then, the position of the target is commonly determined by means of appropriate statistical or geometrical algorithms.
Several approaches have been proposed, and various are the fundamental technologies that have been used so far. Today, distance measurement between two objects can be easily obtained by using laser-, optical- and ultrasounds-based devices. However, evident drawbacks of these systems are their sensitivity to line-of-sight (LOS) constraint,
and the strict object-to-object bearing requirement. The latter becomes an even worse downside when the topology of the system dynamically changes due to mobility of the target.
On the other hand, wireless-based ranging solutions are more insensitive to obstacles and non-alignment condition of devices. In addition, they may take advantage of existing radio modules and infrastructures used for communications. Accordingly, the ever grow-
ing popularity of mobile and portable embedded devices provided with wireless connectivity has encouraged the study and the development of radio-frequency (RF)-based positioning techniques. The core of such systems is the measurement of distance-related parameters of
the wireless signal.
The two most common approaches for wireless ranging are based on received-signal-strength (RSS) and message time-of-flight (ToF) measurements, respectively. In particular:
• the RSS-based method relies on the relationship between the measured received signal power and the transmitter-receiver distance, assuming that the signal propagation model and the transmitted power are known;
• the ToF-based technique leans on the measured signal propagation time and the light speed, owing to the fundamental law that relates distance to time.
The work presented in this dissertation is aimed at investigating and defining novel techniques for positioning in indoor environment based on wireless distance measurements.
In particular, this study is devoted to the analysis and in depth evaluation of the use of RSS and ToF measurements for different indoor positioning applications. State of the art techniques relying on RSS- and ToF-based ranging methods have already proven to be effective for the localization of objects inside buildings. Nevertheless, several limitations exist (e.g., on the accuracy of the ranging, its impact on
localization algorithms, etc.).
The work presented in this dissertation attempts to:
1. investigate the main sources of uncertainty affecting RSS- and ToF-based indoor distance measurement;
2. analyze the impact of ranging error on the accuracy of positioning;
3. propose, on the basis of the understanding gained from 1. and 2., novel and effective systems in order to overcome the above-mentioned limitations and improve localization performance.
The novel contributions of this thesis can be summarized as follows:
• In-depth analysis of both RSS- and ToF-based distance measurement techniques, in order to assess advantages and disadvantages of each of them.
• Guidelines for using different ranging methods in different conditions and applications.
• Implementation and field testing of a novel data fusion algorithm combining both RSS and ToF techniques to improve ranging accuracy.
• Theoretical and simulation-based analysis of chirp spread spectrum (CSS) signals for low-level timestamping.
• Experimental assessment of CSS-based timestamping as key enabler for high accuracy ToF-based ranging and time synchronization.
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Lorenzi, Giulia. "Studio delle proprietà elettriche di materiali nanocompositi a base di resina epossidica additivati con nanografite." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2018.
Find full textAbstract:
Le nanotecnologie rappresentano un nuovo approccio tecnologico basato sulla conoscenza e sulla manipolazione della materia su scala nanometrica. Numerosi sono i settori industriali interessati a queste nuove tecnologie. L’elaborato di tesi rientra nell’ambito dell’ingegneria elettrica e riguarda, in particolare, materiali isolanti additivati con particelle nanometriche conduttive.
Le principali applicazioni sono rappresentate dagli accessori per cavi elettrici, quali ad esempio giunti e terminali, dove è necessario gradare il campo elettrico e la corrente, evitando che stress eccessivi danneggino il materiale.
L'obiettivo del seguente lavoro è quello di sviluppare un modello computazionale che permetta di determinare la concentrazione di nanofiller che sarà necessario additivare al materiale di base per ottenere un determinato incremento di conducibilità, richiesto per limitare gli sforzi elettrici a cui sono sottoposti i dielettrici.
Il lavoro è stato organizzato in più fasi:
1. Analisi di un modello computazionale 2D realizzato in precedenza e sviluppo di un nuovo modello 3D mediante il software Comsol with Matlab;
2. Sintesi dei materiali nanocompositi;
3. Caratterizzazione dielettrica dei campioni realizzati;
4. Confronto con i risultati ottenuti da elaborazioni precedenti, durante le quali sono stati utilizzati tre diversi filler lamellari (GO, G2 e G3);
5. Confronto tra gli incrementi di conducibilità previsti dai modelli computazionali e i risultati ottenuti sperimentalmente.
Essendo questo ambito ancora in via di sviluppo, le conoscenze stanno progredendo gradualmente, eseguendo prove e test sui materiali. Le tematiche e le sperimentazioni riguardanti questo tema saranno oggetto di elaborazioni successive e continueranno ad essere studiate e approfondite, in modo da portare la ricerca in direzione di una maggiore precisione e certezza.
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Azzini, Filippo. "Studio numerico e ottimizzazione di un sistema di raffreddamento per le batterie di auto elettriche." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2020.
Find full textAbstract:
Con il passare degli anni stiamo assistendo ad inesorabili aumenti delle
emissioni di inquinanti in tutte le città del mondo. Questo fenomeno influisce inevitabilmente sulla la qualità della vita.
Accade sempre più spesso, sopratutto nei mesi invernali, quando i livelli di
concentrazione di inquinanti superano i valori massimi consentiti, di assistere
a divieti di circolazione dei veicoli con motore a combustione interna. Infatti
gran parte degli inquinanti emessi a livello strada sono prodotti dalle
automobili. Nell’industria automobilistica i formati più utilizzati sono 18650, 26650 e
21700; i primi due numeri di queste sigle indicano il diametro della cella, le
ultime tre l’altezza, naturalmente espressa in mm.
La problematica principale di questi sistemi è la gestione termica, infatti le
batterie sia durante le fasi di scarica che quelle di carica liberano calore. Il
raffreddamento delle batterie è dunque di estrema importanza dal momento
che le prestazione della batteria stessa sono influenzate dalla temperatura;
occorre dunque progettare sistemi di gestione termica della batteria (BTMS)
via via sempre più efficienti al fine di mantenere le batterie all’ interno del
corretto range di temperatura e ridurre al minimo i gradienti di temperatura.
In questo lavoro di tesi viene introdotto un approccio alla termofluidodinamica computazionale (CFD) per simulare il comportamento termico dei moduli
elementari di batterie, ovvero i brick, i quali vanno a poi a comporre il BP.
Si inizierà studiando il comportamento di una singola cella per poi passare
al comportamento del brick stesso; si confronteranno due diversi tipologie di
raffreddamento, una ad aria ed uno a liquido (HFE7100). Al fine di ottenere
valori ottimali di portate in ingresso si utilizzeranno software che implementano algoritmi di sampling e di ottimizzazione.
Infine si è progettato un collettore per il fluido andando ad ottimizzare le
portate in uscita in modo da ottenere valori uguali su ciascuna uscita.
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De, Maglie Matteo. "Sovratensioni atmosferiche in linee elettriche miste di tipo aerea-cavo affluenti a stazioni di trasformazione." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2013. http://amslaurea.unibo.it/5882/.
Full textAbstract:
L’obiettivo di questa tesi di laurea è stato la valutazione delle sovratensioni generate da una scarica atmosferica in linee miste di tipo aerea-cavo affluenti a stazioni di trasformazione.
Lo studio si è incentrato sul caso della fulminazione diretta su una fase della linea aerea, il cosiddetto shielding failure, nella situazione peggiore ovvero senza innesco degli spinterometri posti a protezione della catena di isolatori.
Applicando la teoria dei diagrammi a graticcio, è stata studiata la propagazione di un’onda di tensione (gradino, triangolo rettangolo e triangolo scaleno), generata da una scarica atmosferica, lungo tre particolari configurazioni di una linea mista AT 132 kV. In particolare, è stato implementato un codice di calcolo in Matlab, con il quale sono state determinate le componenti riflesse, che si formano quando l’onda di tensione incidente va ad impattare nei punti di discontinuità d’impedenza d’onda della linea mista. Tale calcolo ha consentito sia la rappresentazione temporale del transitorio, sia la determinazione del valore di cresta raggiunto dalla sovratensione, in particolari punti sensibili della linea, quali le estremità della linea in cavo ed il collegamento con il trasformatore.
Il calcolo analitico è stato poi confrontato con i risultati delle simulazioni relative alla fulminazione diretta su una fase della linea aerea, eseguite con il software EMTPWorks. Il lavoro si è incentrato in particolar modo, sulla determinazione del modello che va a simulare la linea mista presa in considerazione, anche mediante il confronto con un noto caso di studio riportato sulle pubblicazioni.
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Ugolini, Stefano. "Analisi di celle solari "back contact" mediante simulatore di reti elettriche distribuite basato su spice." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2014. http://amslaurea.unibo.it/7018/.
Full text
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Nieri, Elia. "Progetto e realizzazione di un azionamento "dual inverter" per macchine sincrone a riluttanza." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2018. http://amslaurea.unibo.it/15034/.
Full textAbstract:
L'oggetto della tesi consiste nella progettazione e realizzazione di un azionamento Dual Inverter a singola alimentazione per il controllo di macchine elettriche sincrone a pura riluttanza con centro stella aperto. La configurazione dell'azionamento prevede l’utilizzo di un solo pacco batteria collegato al primo inverter, mentre il secondo è direttamente alimentato da un condensatore flottante posizionato sul rispettivo bus DC; in altre parole, tale struttura può essere vista come un sistema alimentato da un singolo inverter con l’aggiunta di un compensatore della potenza reattiva di macchina.
La configurazione studiata possiede le potenzialità per essere utilizzata sia in ambito automotive, che in applicazioni industriali. Tale sistema, oltre a migliorare lo sfruttamento del convertitore principale facendolo lavorare a fattore di potenza unitario, accresce il limite di tensione disponibile ai capi degli avvolgimenti della macchina a parità di tensione del pacco batterie e amplia la regione a coppia e a potenza costante, ritardando i deflussaggi per ottenere maggior coppia elettromagnetica ad elevate velocità.
L'elaborato realizzato prevede una caratterizzazione sperimentale della macchina elettrica utilizzata, allo scopo di realizzare un sistema di controllo ottimizzato e una comparazione analitica tra l’azionamento dotato di singolo inverter e quello dotato di compensatore della potenza reattiva, per la verifica delle basi teoriche presenti in letteratura. Tutto ciò è stato poi confermato attraverso simulazioni in ambiente Simulink e prove sperimentali eseguite mediante sistema di prototipazione rapida dSPACE.
L'azionamento è stato collaudato, testato e risulta essere funzionante per ogni valore del rapporto di tensione dei bus DC; dalle varie fasi del progetto sono stati ricavati risultati omogenei e concordi, che certificano l'efficienza del sistema e confermano la validità dei vantaggi dedotti dallo studio preliminare.
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Palermo, Idone Elvira. "Modellizzazione della vita di cavi a bassa tensione per applicazioni nucleari attraverso prove elettriche non distruttive." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2020.
Find full textAbstract:
Il modello predittivo si basa sulla simulazione delle condizioni ambientali tramite test accelerati. In questo studio, i differenti materiali, accomunati da una matrice di XLPE, sono stati invecchiati a tre differenti condizioni di radiazione in modo da simulare l’invecchiamento tipico di una centrale nucleare. Lo scopo della modellizzazione delle proprietà del cavo con l’invecchiamento è quello di stimare la vita residua del cavo in servizio o di uno nuovo. In particolare, la modellizzazione delle proprietà elettriche, aumenta la possibilità di valutare lo stato dei cavi attraverso tecniche non distruttive gettando le basi per un metodo diagnostico per cavi in situ. Tramite il Modello si arriva a conoscere le proprietà ricercate conoscendo i valori delle costanti (proprie del materiale) provenienti dall’imposizione della legge di potenza e della legge di potenza inversa. Idealmente, se conoscessimo i valori delle costanti in questione per tutti i materiali allora avremmo la possibilità di costruire una curva di vita (direttamente tramite la caratterizzazione elettrica) per ogni cavo, permettendo la diagnosi degli interi cavi in una maniera semplice, veloce e non invasiva.
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Bassi, Filippo. "Le virtù elettriche del lucido pennello. Sulla traduzione italiana del Treatise of electricity di Tiberio Cavallo." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2013. http://amslaurea.unibo.it/7240/.
Full textAbstract:
Questa tesi ha per argomento l'analisi linguistica della traduzione italiana del Treatise of electricity
di Tiberio Cavallo (1777) ad opera di Ferdinando Fossi – Trattato completo d'elettricità – (1779).
Con questo studio, che prende in esame un particolare episodio letterario, si è inteso esaminare un
momento della storia del lessico scientifico italiano al fine di individuarne le peculiarità e
sottolinearne le differenze rispetto ai corrispettivi di altre lingue, con speciale attenzione alla lingua
inglese.
I capitoli introduttivi riportano notizie biografiche e sulla formazione di T. Cavallo e F. Fossi.
Nel terzo capitolo viene delineato un quadro della formazione e costituzione del lessico
elettrologico italiano, seguendone l'evoluzione nel cinquantennio '40/'90 del XVIII secolo.
Una parte della tesi è poi dedicata al fenomeno culturale rappresentato dalle scienze elettriche in cui
si inscrive la traduzione del Treatise. Sono qui riportate notizie relative alla fortuna mondana
dell'elettricità, per le quali si è attinto a carteggi, documenti d'archivio, testi antichi e studi moderni.
L'analisi linguistica vera e propria si è basata sul confronto tra il testo originale di Tiberio Cavallo e
la traduzione di Ferdinando Fossi. Partendo dal Treatise abbiamo isolato particolari gruppi di
parole: 1) voci corrispondenti a termini propri dei fenomeni elettrici; 2) verbi; 3) strumenti
scientifici.
Per ognuna della voci abbiamo controllato la ricorsività; poi abbiamo cercato i traducenti
corrispondenti, suddividendoli in “corrispondenze assolute” – il traducente è corrispettivo del
termine originale –, “corrispondenze mancate” – variazioni nella traduzione di termini ripetuti
costantemente –, “tendenza omologatrice” – traduzione univoca di termini semanticamente simili –.
Un capitolo sulla lettura critica della traduzione spiega come da parte del Fossi si sia rilevata una
sostanziale e sistematica assenza di sensibilità per la precisione terminologica che caratterizza il
testo di Cavallo; ove si dimostra che il testo inglese insiste sulla ripetizione dei termini – già
stabilizzati e facenti parte di un corpus omogeneo e condiviso –, mentre il testo italiano predilige il
ricorso alla "variatio", ricercando una migliore resa stilistica d'insieme piuttosto che la precisione
scientifica.
Il momento storico-linguistico preso in esame attraverso il particolare caso della traduzione del
Treatise vede la lingua italiana sprovvista di una lessico elettrico univoco e condiviso. Complici di
questa mancata corrispondenza alle esigenze del linguaggio scientifico moderno sono certamente
pregiudizi di ordine retorico, che esaltano l'importanza dello stile e alimentano il disprezzo per i
tecnicismi, ma anche e soprattutto la diffusione di traduzioni eterogenee, che danno atto ad una
moltiplicazione semantica dei termini realmente in grado di ritardare la formazione di un corpus
lessicale condiviso dalla comunità scientifica italiana.
40
Sterza, Marco. "Analisi di un impianto industriale per il trattamento dei rifiuti di apparecchiature elettriche ed elettroniche (RAEE)." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2013. http://amslaurea.unibo.it/5952/.
Full text
41
Alberti, Luigi. "A Modern Analysis Approach of Induction Motor for Variable Speed Applications." Doctoral thesis, Università degli studi di Padova, 2009. http://hdl.handle.net/11577/3426067.
Full textAbstract:
In this Thesis, a contribution to the analysis of induction machine is presented. The approach is to elaborate and detail models which combine analytical and finite element methods in novel and ingenious ways. Therefore, the speed of the analytical approach is refined with the accuracy of the finite element method and the synergy between the two methods is maximized.In questa tesi si presenta un contributo all'analisi della macchina ad induzione. L'approccio seguito consiste nell'elaborare modelli che combinano metodi analitici ed agli elementi finiti in modi nuovi ed innovativi. In questo modo, la velocità dei metodi analitici e' potenziata con l'accuratezza del metodo agli elementi finiti, e la sinergia fra i due e' massimizzata .
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Pivato, Paolo. "Analysis and Characterization of Wireless Positioning Techniques in Indoor Environment." Doctoral thesis, University of Trento, 2012. http://eprints-phd.biblio.unitn.it/925/1/Pivato_Paolo_PhD_Thesis.pdf.
Full textAbstract:
Indoor positioning, also referred to as indoor localization, shall be defined as the process of providing accurate people or objects coordinates inside a covered structure, such as an airport, an hospital,and any other building.
The applications and services which are enabled by indoor localization are various, and their number is constantly growing. Industrial monitoring and control, home automation and safety, security, logistics, information services, ubiquitous computing, health care, and ambient assisted living (AAL) are just a few of the domains that indoor positioning technology can benefit. A significant example is offered by local information pushing. In this case, a positioning system sends information to a user based on her/his location. For instance, a processing plant may push workflow information to employees regarding operating and safety procedures relevant to their locations in the plant. The positioning system tracks each employee, and has
knowledge of the floor plan of the facility as well as the procedures.
When an employee walks inside a defined perimeter of a particular area, such as packaging department, the positioning systems displays on the user’s personal device assistant (PDA) information regarding the work expected to be done in that area This significantly increases
efficiency and safety by ensuring that employees follow carefully designed guidelines. Location-enabled applications like this are becoming commonplace and will play important roles in our everyday life.
The design of a positioning system for indoor applications is to be regarded as a challenging task. In fact, the global positioning system (GPS) is a great solution for outdoor uses, but its applicability is strongly limited indoors because the signals coming from GPS satellites cannot penetrate the structure of most buildings. For this reason, considerable research interest for alternative non-satellite-based indoor positioning solutions has arisen in the last years.
Actually, the positioning problem is strictly related with the measurement of the distance between the object to be located and a number of landmarks with known coordinates. Then, the position of the target is commonly determined by means of appropriate statistical or geometrical algorithms.
Several approaches have been proposed, and various are the fundamental technologies that have been used so far. Today, distance measurement between two objects can be easily obtained by using laser-, optical- and ultrasounds-based devices. However, evident drawbacks of these systems are their sensitivity to line-of-sight (LOS) constraint,
and the strict object-to-object bearing requirement. The latter becomes an even worse downside when the topology of the system dynamically changes due to mobility of the target.
On the other hand, wireless-based ranging solutions are more insensitive to obstacles and non-alignment condition of devices. In addition, they may take advantage of existing radio modules and infrastructures used for communications. Accordingly, the ever grow-
ing popularity of mobile and portable embedded devices provided with wireless connectivity has encouraged the study and the development of radio-frequency (RF)-based positioning techniques. The core of such systems is the measurement of distance-related parameters of
the wireless signal.
The two most common approaches for wireless ranging are based on received-signal-strength (RSS) and message time-of-flight (ToF) measurements, respectively. In particular:
• the RSS-based method relies on the relationship between the measured received signal power and the transmitter-receiver distance, assuming that the signal propagation model and the transmitted power are known;
• the ToF-based technique leans on the measured signal propagation time and the light speed, owing to the fundamental law that relates distance to time.
The work presented in this dissertation is aimed at investigating and defining novel techniques for positioning in indoor environment based on wireless distance measurements.
In particular, this study is devoted to the analysis and in depth evaluation of the use of RSS and ToF measurements for different indoor positioning applications. State of the art techniques relying on RSS- and ToF-based ranging methods have already proven to be effective for the localization of objects inside buildings. Nevertheless, several limitations exist (e.g., on the accuracy of the ranging, its impact on
localization algorithms, etc.).
The work presented in this dissertation attempts to:
1. investigate the main sources of uncertainty affecting RSS- and ToF-based indoor distance measurement;
2. analyze the impact of ranging error on the accuracy of positioning;
3. propose, on the basis of the understanding gained from 1. and 2., novel and effective systems in order to overcome the above-mentioned limitations and improve localization performance.
The novel contributions of this thesis can be summarized as follows:
• In-depth analysis of both RSS- and ToF-based distance measurement techniques, in order to assess advantages and disadvantages of each of them.
• Guidelines for using different ranging methods in different conditions and applications.
• Implementation and field testing of a novel data fusion algorithm combining both RSS and ToF techniques to improve ranging accuracy.
• Theoretical and simulation-based analysis of chirp spread spectrum (CSS) signals for low-level timestamping.
• Experimental assessment of CSS-based timestamping as key enabler for high accuracy ToF-based ranging and time synchronization.
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Barchi, Grazia. "Algorithms and Performance Analysis for Synchrophasor and Grid State Estimation." Doctoral thesis, University of Trento, 2015. http://eprints-phd.biblio.unitn.it/1387/1/Barchi_PhD_thesis_final.pdf.
Full textAbstract:
The electrical quantities of future power networks are expected to exhibit strong fluctuations caused by dynamic bidirectional energy flows transferred from/to a multitude of "prosumers”. Such variations have to be accurately measured in real-time either for efficient power distribution or for safety and protection purposes. This task can be accomplished by the Phasor Measurement Units (PMUs), which measure the phasor of voltage or current waveforms synchronized to the Coordinated Universal Time (UTC). Accuracy of synchrophasor measurements is one of the many open challenges that need to be addressed in order to guarantee smart grid reliability and availability. Synchrophasor measurement has gained an undisputed relevance in the research community working on power delivery issues for various reasons. Among them, state estimation (SE) of both transmission and distribution networks is one of the most important. Within this general context, this dissertation covers two complementary topics. In the first part, starting from the concept of synchrophasor and from the definition of the parameters to evaluate PMU performances, useful guidelines to design a filter-based synchrophasor estimator are provided. Afterwards, an extensive performance comparison of some state-of-the-art synchrophasor estimation algorithms is reported in most of the static and dynamic conditions described in the IEEE Standards C37.118.1-2011. Also, a novel technique able to address both static and dynamic disturbances is presented and analyzed in depth. In this respect, special attention is devoted to phasor angle estimation accuracy, which is particularly important for active distribution networks.
The second part of the dissertation is focused on the role and the impact of PMUs for grid state estimation.
After recalling the state estimation problem and the traditional Weighted Least Square (WLS) technique to solve it, a general uncertainty sensitivity analysis to different types of measurements is introduced and justified both theoretically and through simulations. Afterwards, the effect of a growing number of PMUs on WLS-based state estimation uncertainty is evaluated as a function of instrumental accuracy and line parameters tolerance.
Finally, a Bayesian linear state estimator (BLSE) based on a linear approximation of power flow equations for distribution networks is presented. The main advantage of BLSE is that in most cases it is so accurate as the WLS technique, but it is computationally lighter, faster
and more stable from the numerical point of view.
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Scala, Elisa <1979>. "Development and characterization of a distributed measurement system for the evaluation of voltage quality in electric power networks." Doctoral thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2008. http://amsdottorato.unibo.it/885/1/Tesi_Scala_Elisa.pdf.
Full textAbstract:
The research activity carried out during the PhD course in Electrical Engineering belongs to the branch of electric and electronic measurements. The main subject of the present thesis is a distributed measurement system to be installed in Medium Voltage power networks, as well as the method developed to analyze data acquired by the measurement system itself and to monitor power quality. In chapter 2 the increasing interest towards power quality in electrical systems is illustrated, by reporting the international research activity inherent to the problem and the relevant standards and guidelines emitted. The aspect of the quality of voltage provided by utilities and influenced by customers in the various points of a network came out only in recent years, in particular as a consequence of the energy market liberalization. Usually, the concept of quality of the delivered energy has been associated mostly to its continuity. Hence the reliability was the main characteristic to be ensured for power systems. Nowadays, the number and duration of interruptions are the “quality indicators” commonly perceived by most customers; for this reason, a short section is dedicated also to network reliability and its regulation. In this contest it should be noted that although the measurement system developed during the research activity belongs to the field of power quality evaluation systems, the information registered in real time by its remote stations can be used to improve the system reliability too.
Given the vast scenario of power quality degrading phenomena that usually can occur in distribution networks, the study has been focused on electromagnetic transients affecting line voltages. The outcome of such a study has been the design and realization of a distributed measurement system which continuously monitor the phase signals in different points of a network, detect the occurrence of transients superposed to the fundamental steady state component and register the time of occurrence of such events. The data set is finally used to locate the source of the transient disturbance propagating along the network lines.
Most of the oscillatory transients affecting line voltages are due to faults occurring in any point of the distribution system and have to be seen before protection equipment intervention. An important conclusion is that the method can improve the monitored network reliability, since the knowledge of the location of a fault allows the energy manager to reduce as much as possible both the area of the network to be disconnected for protection purposes and the time spent by technical staff to recover the abnormal condition and/or the damage.
The part of the thesis presenting the results of such a study and activity is structured as follows: chapter 3 deals with the propagation of electromagnetic transients in power
systems by defining characteristics and causes of the phenomena and briefly reporting the theory and approaches used to study transients propagation. Then the state of the art concerning methods to detect and locate faults in distribution networks is presented. Finally the attention is paid on the particular technique adopted for the same purpose during the thesis, and the methods developed on the basis of such approach.
Chapter 4 reports the configuration of the distribution networks on which the fault location method has been applied by means of simulations as well as the results obtained case by case. In this way the performance featured by the location procedure firstly in ideal then in realistic operating conditions are tested.
In chapter 5 the measurement system designed to implement the transients detection and fault location method is presented. The hardware belonging to the measurement chain of every acquisition channel in remote stations is described. Then, the global measurement system is characterized by considering the non ideal aspects of each device that can concur to the final combined uncertainty on the estimated position of the fault in the network under test. Finally, such parameter is computed according to the Guide to the Expression of Uncertainty in Measurements, by means of a numeric procedure.
In the last chapter a device is described that has been designed and realized during the PhD activity aiming at substituting the commercial capacitive voltage divider belonging to the conditioning block of the measurement chain. Such a study has been carried out aiming at providing an alternative to the used transducer that could feature equivalent performance and lower cost. In this way, the economical impact of the investment associated to the whole measurement system would be significantly reduced, making the method application much more feasible.
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Scala, Elisa <1979>. "Development and characterization of a distributed measurement system for the evaluation of voltage quality in electric power networks." Doctoral thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2008. http://amsdottorato.unibo.it/885/.
Full textAbstract:
The research activity carried out during the PhD course in Electrical Engineering belongs to the branch of electric and electronic measurements. The main subject of the present thesis is a distributed measurement system to be installed in Medium Voltage power networks, as well as the method developed to analyze data acquired by the measurement system itself and to monitor power quality. In chapter 2 the increasing interest towards power quality in electrical systems is illustrated, by reporting the international research activity inherent to the problem and the relevant standards and guidelines emitted. The aspect of the quality of voltage provided by utilities and influenced by customers in the various points of a network came out only in recent years, in particular as a consequence of the energy market liberalization. Usually, the concept of quality of the delivered energy has been associated mostly to its continuity. Hence the reliability was the main characteristic to be ensured for power systems. Nowadays, the number and duration of interruptions are the “quality indicators” commonly perceived by most customers; for this reason, a short section is dedicated also to network reliability and its regulation. In this contest it should be noted that although the measurement system developed during the research activity belongs to the field of power quality evaluation systems, the information registered in real time by its remote stations can be used to improve the system reliability too.
Given the vast scenario of power quality degrading phenomena that usually can occur in distribution networks, the study has been focused on electromagnetic transients affecting line voltages. The outcome of such a study has been the design and realization of a distributed measurement system which continuously monitor the phase signals in different points of a network, detect the occurrence of transients superposed to the fundamental steady state component and register the time of occurrence of such events. The data set is finally used to locate the source of the transient disturbance propagating along the network lines.
Most of the oscillatory transients affecting line voltages are due to faults occurring in any point of the distribution system and have to be seen before protection equipment intervention. An important conclusion is that the method can improve the monitored network reliability, since the knowledge of the location of a fault allows the energy manager to reduce as much as possible both the area of the network to be disconnected for protection purposes and the time spent by technical staff to recover the abnormal condition and/or the damage.
The part of the thesis presenting the results of such a study and activity is structured as follows: chapter 3 deals with the propagation of electromagnetic transients in power
systems by defining characteristics and causes of the phenomena and briefly reporting the theory and approaches used to study transients propagation. Then the state of the art concerning methods to detect and locate faults in distribution networks is presented. Finally the attention is paid on the particular technique adopted for the same purpose during the thesis, and the methods developed on the basis of such approach.
Chapter 4 reports the configuration of the distribution networks on which the fault location method has been applied by means of simulations as well as the results obtained case by case. In this way the performance featured by the location procedure firstly in ideal then in realistic operating conditions are tested.
In chapter 5 the measurement system designed to implement the transients detection and fault location method is presented. The hardware belonging to the measurement chain of every acquisition channel in remote stations is described. Then, the global measurement system is characterized by considering the non ideal aspects of each device that can concur to the final combined uncertainty on the estimated position of the fault in the network under test. Finally, such parameter is computed according to the Guide to the Expression of Uncertainty in Measurements, by means of a numeric procedure.
In the last chapter a device is described that has been designed and realized during the PhD activity aiming at substituting the commercial capacitive voltage divider belonging to the conditioning block of the measurement chain. Such a study has been carried out aiming at providing an alternative to the used transducer that could feature equivalent performance and lower cost. In this way, the economical impact of the investment associated to the whole measurement system would be significantly reduced, making the method application much more feasible.
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Masi, Maria Gabriella <1983>. "Development of human visual system analysis for the implementation of a new instrument for flicker measurement." Doctoral thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2011. http://amsdottorato.unibo.it/3270/1/Masi_Maria_Gabriella_tesi.pdf.
Full textAbstract:
Flicker is a power quality phenomenon that applies to cycle instability of light intensity resulting from supply voltage fluctuation, which, in turn can be caused by disturbances introduced during power generation, transmission or distribution. The standard EN 61000-4-15 which has been recently adopted also by the IEEE as IEEE Standard 1453 relies on the analysis of the supply voltage which is processed according to a suitable model of the lamp – human eye – brain chain. As for the lamp, an incandescent 60 W, 230 V, 50 Hz source is assumed. As far as the human eye – brain model is concerned, it is represented by the so-called flicker curve. Such a curve was determined several years ago by statistically analyzing the results of tests where people were subjected to flicker with different combinations of magnitude and frequency. The limitations of this standard approach to flicker evaluation are essentially two. First, the provided index of annoyance Pst can be related to an actual tiredness of the human visual system only if such an incandescent lamp is used. Moreover, the implemented response to flicker is “subjective” given that it relies on the people answers about their feelings. In the last 15 years, many scientific contributions have tackled these issues by investigating the possibility to develop a novel model of the eye-brain response to flicker and overcome the strict dependence of the standard on the kind of the light source. In this light of fact, this thesis is aimed at presenting an important contribution for a new Flickermeter. An improved visual system model using a physiological parameter that is the mean value of the pupil diameter, has been presented, thus allowing to get a more “objective” representation of the response to flicker. The system used to both generate flicker and measure the pupil diameter has been illustrated along with all the results of several experiments performed on the volunteers. The intent has been to demonstrate that the measurement of that geometrical parameter can give reliable information about the feeling of the human visual system to light flicker.
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Masi, Maria Gabriella <1983>. "Development of human visual system analysis for the implementation of a new instrument for flicker measurement." Doctoral thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2011. http://amsdottorato.unibo.it/3270/.
Full textAbstract:
Flicker is a power quality phenomenon that applies to cycle instability of light intensity resulting from supply voltage fluctuation, which, in turn can be caused by disturbances introduced during power generation, transmission or distribution. The standard EN 61000-4-15 which has been recently adopted also by the IEEE as IEEE Standard 1453 relies on the analysis of the supply voltage which is processed according to a suitable model of the lamp – human eye – brain chain. As for the lamp, an incandescent 60 W, 230 V, 50 Hz source is assumed. As far as the human eye – brain model is concerned, it is represented by the so-called flicker curve. Such a curve was determined several years ago by statistically analyzing the results of tests where people were subjected to flicker with different combinations of magnitude and frequency. The limitations of this standard approach to flicker evaluation are essentially two. First, the provided index of annoyance Pst can be related to an actual tiredness of the human visual system only if such an incandescent lamp is used. Moreover, the implemented response to flicker is “subjective” given that it relies on the people answers about their feelings. In the last 15 years, many scientific contributions have tackled these issues by investigating the possibility to develop a novel model of the eye-brain response to flicker and overcome the strict dependence of the standard on the kind of the light source. In this light of fact, this thesis is aimed at presenting an important contribution for a new Flickermeter. An improved visual system model using a physiological parameter that is the mean value of the pupil diameter, has been presented, thus allowing to get a more “objective” representation of the response to flicker. The system used to both generate flicker and measure the pupil diameter has been illustrated along with all the results of several experiments performed on the volunteers. The intent has been to demonstrate that the measurement of that geometrical parameter can give reliable information about the feeling of the human visual system to light flicker.
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Mingotti, Alessandro <1992>. "Integration of conventional and unconventional Instrument Transformers in Smart Grids." Doctoral thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2020. http://amsdottorato.unibo.it/9176/1/Tesi_Mingotti.pdf.
Full textAbstract:
In this thesis the reader will be guided towards the role of Instrument Transformers inside the always evolving Smart Grid scenario. In particular, even non-experts or non-metrologists will have the chance to follow the main concepts presented; this, because the basic principles are always presented before moving to in-deep discussions.
The chapter including the results of the work is preceded by three introductive chapters. These, contain the basic principles and the state of the art necessary to provide the reader the tools to approach the results chapter.
The first three chapters describe: Instrument Transformers, Standards, and Metrology. In the first chapter, the studied Instrument Transformers are described and compared with particular attention to their accuracy parameters. In the second chapter instead, two fundamental international documents, concerning Instrument Transformers, are analysed: the IEC 61869 series and the EN 50160. This has been done to be completely aware of how transformers are standardized and regulated. Finally, the last introductive chapter presents one of the pillars of this work: metrology and the role of uncertainty.
In the core of the work Instrument Transformers integration in Smart Grid is distinguished in two main topics. The first assesses the transformers behaviour, in terms of accuracy, when their normal operation is affected by external quantities. The second exploits the current and voltage measurements obtained from the transformers to develop new algorithm and techniques to face typical and new issue affecting Smart Grids.
In the overall, this thesis has a bifold aim. On one hand it provides a quite-detailed overview on Instrument Transformers technology and state of the art. On the other hand, it describes issues and novelties concerning the use of the transformers among Smart Grids, focusing on the role of uncertainty when their measurements are used for common and critical applications.
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Ghaderi, Abbas <1988>. "Design and Implementation of New Measurement Models and Procedures for Characterization and Diagnosis of Electrical Assets." Doctoral thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2021. http://amsdottorato.unibo.it/9568/1/Revised%20Thesis.V06.pdf.
Full textAbstract:
The measurement is an essential procedure in power networks for both network stability, and diagnosis purposes. This work is an effort to confront the challenges in power networks using metrological approach. In this work three different research projects are carried out on Medium Voltage underground cable joints diagnosis, inductive Current Transformers modeling, and frequency modeling of the Low power Voltage Transformer as an example of measurement units in power networks. For the cable joints, the causes and effects of Loss Factor have been analyzed, while for the inductive current transformers a measurement model is developed for prediction of the ratio and phase error. Moreover, a frequency modeling approach has been introduced and tested on low power voltage transformers. The performance of the model on prediction of the low power voltage transformer output has been simulated and validated by experimental tests performed in the lab.
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Bartolomei, Lorenzo <1992>. "Development and metrological characterization of measuring instruments for low-voltage networks monitoring." Doctoral thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2021. http://amsdottorato.unibo.it/9797/1/thesis_Lorenzo_Bartolomei.pdf.
Full textAbstract:
This thesis collects the main results about my research and the work related to the designing of monitoring systems of LV distribution networks.
The first three chapters are introductive; the first one describes the main concepts contained in the guide for the evaluation of measurement uncertainty (also called GUM), since some of them are recalled in the next sections.
Chapter 2 provides the main notions on the smart grid concept, the new generation of distribution networks characterized by a high degree of automation, and on the main power quality problems affecting the grids. Therefore, the following standard, connected to the above topics, are presented:
(i) EN 50160.
(ii) IEEE 519.
(iii) IEC 61000-4-7.
Finally, chapter 3 presents a general description of the main sensors suitable for the LV monitoring systems for the acquisition of voltage and current waveforms, providing information on the working principles, the metrological performances and recalling the related standards (as the IEC 61869).
Chapter 4 gets to the heart of the work done in my PhD course; in fact, the two monitoring devices specifically developed to meet the needs of the future smart grids are presented: the Guardian Meter and the Network Monitoring Unit. Hence, information is provided on the purposes of each device, on their technical characteristics, on the tests conducted for the metrological characterization and on the results related to measurement performance.
It is noteworthy that the testing activity has led to the development of procedures, some of which innovative, for the metrological evaluation of monitoring devices. In fact, the last chapter collects the scientific outcomes deriving from the R&D activity, which can be the starting points for the updating of current standards related to monitoring systems and for the development of new procedures to evaluate the metrological performance of the energy meters.