Ingegneria elettrica

Propulsione e meccanica September 8, 2026 Lab

Riduttori per robot: meccanismi planetari, a onde di deformazione e cicloidali

Confronta tre meccanismi e collega velocità, coppia e inerzia con la selezione criteria beyond backlash.

Fundamentals · 5 min di lettura Elettronica di potenza September 8, 2026 Lab

Dal controllo della velocità del motore al FOC: corrente, coppia e anelli annidati

Comprendere come il controllo della velocità richiede corrente e come FOC collega la rotazione coordinates, electrical angle and limits.

Fundamentals · 5 min di lettura Ingegneria elettrica September 8, 2026 Lab

Simulazione della frequenza di rete: squilibrio, inerzia e risposta primaria

Utilizzare un semplice modello a un'area per separare l'inerzia dalla risposta in frequenza primaria. after a supply deficit.

Hands-on · 3 min di lettura Ingegneria elettrica September 7, 2026

Guida introduttiva alle batterie di potenza: dalla chimica delle celle allo stoccaggio su larga scala e al BMS.

Una batteria non è una "centrale elettrica che immagazzina elettricità", bensì un dispositivo che gestisce la domanda e l'offerta di energia nel tempo. Questo articolo analizza, con calcoli e grafici, la tensione, la capacità e il C-rate delle celle, lo stato di carica/stato di salute (SOC/SOH), la fuga termica, la progettazione di sicurezza, l'accumulo di energia su larga scala e la tecnologia V2G (Vehicle-to-Grid), nonché le ricerche all'avanguardia come le batterie a stato solido.

Fundamentals · 8 min di lettura Elettronica di potenza September 7, 2026

Introduzione all'elettronica di potenza: utilizzo di interruttori a semiconduttore per trasformare tensione, corrente e frequenza.

L'elettronica di potenza è la tecnologia che permette di rimodellare l'energia elettrica attivando e disattivando ad alta velocità interruttori a semiconduttore. Questo articolo collega raddrizzatori, convertitori DC-DC, inverter, PWM, SiC/GaN, azionamenti per motori, interconnessione alla rete e progettazione termica con la matematica e le forme d'onda, spiegando perché è importante per i veicoli elettrici, le energie rinnovabili e i data center.

Fundamentals · 8 min di lettura Ingegneria elettrica September 7, 2026

Nozioni di base sull'energia idroelettrica: trasformare il dislivello e la portata in energia regolabile e capacità di accumulo.

L'energia idroelettrica converte una goccia e un flusso d'acqua in elettricità tramite una turbina e un generatore. Questo articolo analizza l'equazione di produzione, la selezione della turbina, le dighe, gli impianti a flusso continuo e gli impianti di pompaggio, i regolatori e la regolazione della rete, il passaggio dei pesci e l'impatto ambientale, i gemelli digitali e gli impianti di pompaggio a velocità variabile, coprendo sia le apparecchiature che le operazioni.

Fundamentals · 23 min di lettura Ingegneria elettrica September 7, 2026

Dalla generazione alla presa di corrente: una guida pratica di ingegneria energetica.

Collegare generazione, reti, conversione e stoccaggio tramite potenza, energia, transmission losses and balancing.

Guida allo studio · 2 min di lettura Ingegneria elettrica September 7, 2026

Nozioni di base sull'energia nucleare: dal calore di fissione al vapore, dai sistemi di sicurezza al funzionamento della rete.

L'energia nucleare è un gigantesco motore termico che trasferisce il calore derivante dalla fissione a una turbina a vapore. Questo documento illustra la reazione a catena, i sistemi primario e secondario di un reattore ad acqua leggera, la reattività e il raffreddamento, i sistemi di sicurezza, il ciclo del combustibile, i reattori modulari di piccole dimensioni (SMR) e la ricerca all'avanguardia, con equazioni e diagrammi che trattano di efficienza, rischio e funzionamento della rete elettrica.

Fundamentals · 9 min di lettura Ingegneria elettrica September 7, 2026

Nozioni di base sull'energia solare: come trasformare la luce in corrente continua e collegarla alla rete elettrica e alle batterie.

L'energia solare è un sistema che converte la luce in elettricità a corrente continua (CC) nella giunzione pn di una cella fotovoltaica, per poi distribuirla ai carichi o alla rete tramite un regolatore di potenza (MPPT), un inverter e un trasformatore. Questo articolo illustra le caratteristiche I-V, gli effetti della temperatura, dell'ombreggiamento e dell'irraggiamento, l'interconnessione alla rete, le batterie, le apparecchiature di corrente e le ricerche all'avanguardia sulle perovskiti, con equazioni e diagrammi.

Fundamentals · 7 min di lettura Ingegneria elettrica September 7, 2026

Nozioni di base su sottostazioni e linee di trasmissione: interpretazione dell'alta tensione, dei relè di protezione e dell'HVDC attraverso il comportamento della rete.

Perché l'elettricità di una centrale elettrica viene elevata a centinaia di kV e poi ridotta gradualmente nelle sottostazioni? Questo articolo illustra schematicamente il ruolo di trasformatori, interruttori, sbarre collettrici, relè di protezione e linee di trasmissione, nonché le equazioni alla base delle perdite, dell'angolo di potenza e del coordinamento dell'isolamento, insieme alle apparecchiature odierne, alle sottostazioni digitali e alla ricerca sull'HVDC, come in un unico sistema.

Fundamentals · 11 min di lettura Ingegneria elettrica September 7, 2026

Nozioni di base sui sistemi energetici: leggere la generazione, la trasmissione e l'accumulo come un unico sistema.

Se si confrontano solo i metodi di generazione, l'energia idroelettrica, termica, nucleare, solare ed eolica non sembrano affatto simili. Questo articolo analizza frequenza, bilanciamento tra domanda e offerta, sottostazioni, perdite di trasmissione, batterie e relè di protezione come un unico sistema energetico, esaminando le equazioni che determinano la produzione e la stabilità, le apparecchiature attualmente in servizio e le direzioni future della ricerca sulle energie rinnovabili.

Fundamentals · 11 min di lettura Ingegneria elettrica September 7, 2026

Introduzione all'energia eolica: trasformare la forza del vento in rotazione, elettricità e controllo della rete.

Nell'energia eolica, le pale catturano la quantità di moto del vento, generando una rotazione che viene poi convertita in elettricità da un generatore e un inverter. Questo articolo analizza il limite di Betz, il controllo di beccheggio e imbardata, i sistemi a velocità fissa e variabile, l'eolico offshore, le previsioni, l'interconnessione alla rete, il rumore, gli impatti con gli uccelli e le attuali ricerche sulle turbine galleggianti, con l'ausilio di equazioni e diagrammi.

Fundamentals · 7 min di lettura Elettronica di potenza September 4, 2026

Convertitori DC-DC: Buck, Boost e Isolamento

Un convertitore CC-CC divide la corrente continua e immagazzina energia in induttori o trasformatori per produrre un'altra tensione continua. Questa guida spiega il funzionamento, il controllo, le perdite e la sicurezza dei convertitori buck, boost, buck-boost, flyback, LLC e DAB con diagrammi ed equazioni.

Fundamentals · 5 min di lettura Elettronica di potenza September 4, 2026

Circuiti inverter: conversione della corrente continua in corrente alternata

Un inverter modula la corrente continua (CC) tramite interruttori a semiconduttore e sintetizza la tensione, la frequenza e la fase della corrente alternata (CA) necessarie al carico. Questa guida illustra le topologie monofase e trifase, la modulazione di larghezza di impulso (PWM), il controllo dei motori, le perdite e le protezioni, con diagrammi ed equazioni.

Fundamentals · 5 min di lettura Elettronica di potenza September 4, 2026

Semiconduttori di potenza SiC e GaN: perché la tecnologia WBG consente di raggiungere velocità elevate.

I MOSFET in SiC e gli HEMT in GaN utilizzano bandgap più ampi e campi critici più elevati rispetto al silicio per consentire una commutazione efficiente ad alta frequenza. Questa guida tratta argomenti quali fisica, perdite, pilotaggio del gate, interferenze elettromagnetiche (EMI), affidabilità e applicazioni, corredate da equazioni.

Fundamentals · 5 min di lettura Ingegneria elettrica September 4, 2026

Introduzione all'energia geotermica: trasformare il calore sotterraneo in elettricità con sistemi flash e binari.

L'energia geotermica è una fonte energetica stabile che si trova proprio sotto i piedi del vulcano Giappone, eppure, nonostante il Paese si classifichi al terzo posto nel mondo per potenziale di risorse, la capacità installata ne sfrutta solo una frazione. Questo articolo illustra la differenza tra sistemi flash e binari, i rischi della valutazione delle risorse e delle trivellazioni, la complessa normativa relativa alle sorgenti termali e ai parchi nazionali, e le tecnologie di nuova generazione come i sistemi geotermici avanzati (EGS) e la geotermia supercritica.

Fundamentals · 12 min di lettura Ingegneria elettrica September 4, 2026

Introduzione all'inerzia della rete e alla regolazione della frequenza: quando la massa rotante scompare, chi protegge la frequenza?

L'energia cinetica immagazzinata nella massa rotante di un generatore sincrono funge da ammortizzatore, attenuando le improvvise oscillazioni tra domanda e offerta su una scala temporale di secondi. Con l'aumento delle fonti energetiche connesse tramite inverter (solare, eolica, batterie) e la conseguente riduzione di tale capacità di ammortizzazione, come può la rete diventare instabile? Questo articolo analizza l'equazione delle oscillazioni, dalla potenza di regolazione primaria a quella terziaria, l'inerzia sintetica e i blackout reali su larga scala.

Fundamentals · 12 min di lettura Ingegneria elettrica September 4, 2026

Guida introduttiva all'idroelettrico a pompaggio e allo stoccaggio dell'idrogeno: scegliere tra uno stoccaggio che dura poche ore e uno che dura per tutte le stagioni.

Le batterie agli ioni di litio sono efficaci nel bilanciare domanda e offerta per periodi che vanno da pochi minuti a qualche ora, ma per coprire intervalli di tempo più lunghi è necessaria una tecnologia diversa. Questo articolo analizza l'efficienza di andata e ritorno e il funzionamento a velocità variabile dell'energia idroelettrica a pompaggio, l'elettrolisi, lo stoccaggio e la riconversione dell'idrogeno verde, progetti reali e una tabella comparativa di efficienza per illustrare i principi progettuali alla base di sistemi di stoccaggio di grande capacità e di lunga durata.

Fundamentals · 11 min di lettura Ingegneria elettrica September 4, 2026

Introduzione alle reti intelligenti (Smart Grid): reti di distribuzione che supportano il flusso bidirezionale di energia con un livello informativo.

Con la proliferazione di pannelli solari e batterie nelle case e sulle linee di distribuzione, l'elettricità non fluisce più in un'unica direzione, dalla centrale elettrica al consumatore. Questo articolo illustra schematicamente i contatori intelligenti (AMI), i protocolli di comunicazione, la gestione della domanda e l'automazione della distribuzione con capacità di autoriparazione, collegandoli al funzionamento delle sottostazioni e delle reti di trasmissione.

Fundamentals · 12 min di lettura Ingegneria elettrica September 4, 2026

Guida introduttiva alle centrali elettriche virtuali (VPP): raggruppamento di risorse distribuite e loro vendita come centrale elettrica.

Impianti solari sui tetti, batterie domestiche, veicoli elettrici, gestione della domanda industriale: questo articolo illustra come una centrale elettrica virtuale (VPP) raggruppi risorse distribuite e disperse su una piattaforma IT e le offra al mercato come se fossero un'unica centrale, affiancandole al sistema di aggregazione giapponese, al mercato di bilanciamento e ad alcuni casi dimostrativi concreti.

Fundamentals · 10 min di lettura Propulsione e meccanica September 4, 2026

Introduzione ai sistemi frenanti: a disco, a tamburo, rigenerazione e Brake-by-Wire.

La frenata è il processo che trasforma l'energia cinetica in calore o elettricità per arrestare un'auto. Questo articolo tratta l'attrito e la dissipazione del calore nei freni a disco e a tamburo, i circuiti idraulici e l'ABS/ESC, la frenata rigenerativa nei veicoli elettrici e ibridi e lo stato attuale della tecnologia brake-by-wire, con l'ausilio di formule matematiche e diagrammi.

Fundamentals · 8 min di lettura Propulsione e meccanica September 4, 2026

Propulsioni per veicoli elettrici: motore, inverter e riduttore.

Un veicolo elettrico converte la corrente continua della batteria in energia trifase proveniente da un motore, che poi trasmette la coppia elettromagnetica alle ruote tramite un riduttore e un differenziale. Questa guida confronta i motori PMSM e a induzione, la rigenerazione, la progettazione termica e le piattaforme integrate attualmente disponibili.

Fundamentals · 5 min di lettura Propulsione e meccanica September 4, 2026

Sistemi ibridi: ripartizione della potenza, rigenerazione e controllo.

Un sistema ibrido coordina un motore a combustione interna e un motore elettrico attraverso percorsi in serie, in parallelo o con ripartizione di potenza. Prendendo come esempio il riduttore epicicloidale Toyota THS, questa guida illustra la gestione dello stato di carica (SOC), la rigenerazione, i limiti termici e il controllo tramite equazioni e diagrammi.

Fundamentals · 6 min di lettura Propulsione e meccanica September 4, 2026

Guida introduttiva alle sospensioni: da molle e ammortizzatori a geometria e controllo attivo.

Le sospensioni sono il meccanismo che utilizza molle e ammortizzatori per bilanciare il comfort di marcia con la stabilità di guida. Questo articolo illustra le equazioni di base del modello di un quarto di veicolo, le differenze geometriche tra le sospensioni MacPherson, a doppio braccio oscillante e multilink, i sistemi di smorzamento attivo/adattivo come MagneRide e Porsche Active Ride, e la relazione con il trasferimento di peso in frenata, con l'ausilio di calcoli e diagrammi.

Fundamentals · 11 min di lettura Propulsione e meccanica September 4, 2026

Trasmissioni: confronto tra cambio manuale (MT), cambio automatico (AT), cambio a variazione continua (CVT) e cambio a doppia frizione (DCT).

Una trasmissione adatta la velocità e la coppia del motore elettrico alle ruote. Questa guida confronta i meccanismi di trasmissione manuale (MT), automatica con convertitore di coppia (AT), a variazione continua (CVT) e a doppia frizione (DCT), le perdite, la qualità del cambio e il controllo, per poi spiegare perché i veicoli elettrici spesso utilizzano un singolo riduttore.

Fundamentals · 5 min di lettura Ingegneria elettrica September 3, 2026

Nozioni di base sull'energia termica: trasformare il calore del combustibile in elettricità tramite cicli a vapore, a gas e combinati.

L'energia termica non si limita alla semplice combustione di combustibile. Questo articolo analizza la caldaia, la turbina a vapore, la turbina a gas, il recupero di calore, il generatore e il trattamento dei fumi come un unico sistema termodinamico e di gestione della rete, organizzando efficienza, emissioni, tempi di avviamento, co-combustione di idrogeno/ammoniaca e cattura e stoccaggio del carbonio (CCS) attraverso equazioni e diagrammi.

Fundamentals · 11 min di lettura Propulsione e meccanica September 3, 2026

Motori diesel: accensione per compressione, coppia e post-trattamento.

Termodinamica del ciclo Diesel, iniezione common rail, coppia e consumo di carburante, post-trattamento DPF/SCR, esempi di apparecchiature attuali, elettrificazione e sicurezza.

Fundamentals · 3 min di lettura Propulsione e meccanica September 3, 2026

Turbine a gas: ciclo Brayton e centrali a ciclo combinato

Una turbina a gas comprime l'aria, brucia continuamente combustibile ed espande il gas caldo attraverso gli stadi della turbina. Questa guida illustra il ciclo Brayton, le varianti per aeromobili e per la produzione di energia, il ciclo GTCC e i processi di produzione dell'idrogeno, con equazioni e diagrammi.

Fundamentals · 6 min di lettura Propulsione e meccanica September 3, 2026

Motori a benzina: accensione a scintilla, efficienza ed elettrificazione

Un'introduzione pratica ai motori a benzina a quattro tempi: termodinamica del ciclo Otto, coppia e consumo di carburante, controllo delle emissioni, prodotti attuali ed elettrificazione.

Fundamentals · 4 min di lettura