Ingegneria e tecnologie

Che rapporto intercorre tra il disegno, la modellizzazione scientifica e le pratiche topografiche? Cosa significa disegnare un rilievo, e soprattutto, serve davvero il disegno per realizzare un buon rilievo?

L'elettronica di potenza è la disciplina che si occupa dei circuiti elettronici concepiti per controllare il flusso di energia elettrica. La sua nascita si potrebbe far risalire al 1902, con l'invenzione della valvola raddrizzatrice al mercurio. La nascita dell'elettronica di potenza moderna, invece, si può far risalire nel 1956, anno in cui fu inventato il tiristore (o SCR), il primo componente a semiconduttore specifico per le applicazioni di potenza. Da allora sono stati introdotti molti altri tipi di dispositivi di potenza a semiconduttore, con un'accelerazione tra la fine degli anni ottanta e i primi anni novanta del secolo scorso. Lo sviluppo dell'elettronica di potenza permette di far fronte in maniera sempre più soddisfacente alle esigenze di gestione e conversione dell'energia elettrica richieste dalle crescenti prestazioni, sempre più complesse, insite nei sistemi moderni. È per questo motivo che oggi l'elettronica di potenza è presente in quasi tutte le più moderne applicazioni dove viene impiegata l'energia elettrica. In molte applicazioni moderne, infatti, come ad esempio i trasporti (treni, aerei, navi da crociera, automobili elettriche ed ibride), le macchine utensili, la robotica, ma anche gli elettrodomestici, è richiesta la conversione di energia elettrica in energia meccanica: in questo contesto l'elettronica di potenza è parte integrante dei cosiddetti azionamenti elettrici. L'elettronica di potenza è anche alla base degli alimentatori per oggetti di uso quotidiano quali la radio, il televisore, il computer. Fra le applicazioni di punta sono da ricordare i moderni sistemi di condizionamento della potenza per gli impianti elettrici, e soprattutto le fonti di energia rinnovabili (fotovoltaico ed eolico), un settore attualmente in forte espansione. L'idea di un testo sull'elettronica di potenza nasce dall'esigenza, espressa da più parti, di avere un testo semplice e accessibile a tutti.

Nel testo vengono preliminarmente richiamati i concetti base di attrito usura e lubrificazione, argomenti cardine della tribologia, la cui conoscenza è fondamentale per uno sviluppo sostenibile soprattutto in relazione al risparmio energetico e di materiali. Dopo aver descritto le caratteristiche principali dei lubrificanti e riportato le equazioni fondamentali della lubrificazione, vengono trattati i supporti di spinta e portanti idrodinamici, quelli idrostatici e le coppie lubrificate non conformi. Per i più comuni tipi di supporto, partendo dalle equazioni fondamentali per il loro studio, vengono fornite, quando possibile, prima formule semplificate e successivamente diagrammi e formule di interpolazione (se disponibili) ottenuti dalla soluzione numerica delle equazioni complete. Diagrammi e formule possono essere usati per il progetto e la verifica delle varie coppie lubrificate. Sono anche presentati risultati sperimentali per i diversi tipi di accoppiamento. Il lavoro è frutto dell'attività di ricerca e di lezioni tenute dagli autori per il corso di Progetto di Supporti e Dispositivi di Lubrificazione per i corsi di Laurea Magistrale in Ingegneria Meccanica e in Ingegneria dei Veicoli dell'Università di Pisa.