Esame di stato 2019
ESAME DI STATO DI ISTRUZIONE SECONDARIA SUPERIORE
Indirizzo:ITET - ELETTRONICA ED ELETTROTECNICA
ARTICOLAZIONE ELETTROTECNICA
Tema di: ELETTROTECNICA
ED ELETTRONICA e SISTEMI AUTOMATICI
Il candidato
svolga la prima parte della prova e due tra i quesiti proposti nella seconda
parte.
PRIMA PARTE
Nel giardino di una villa utilizzata come location per feste
e cerimonie è situata una fontana in cui si realizzano dei giochi d’acqua.
L’impianto per la gestione dei giochi è costituito da una
vasca di accumulo a pelo libero, da una pompa azionata da un motore asincrono
trifase, da tre elettrovalvole per la distribuzione dell’acqua e da tre faretti
a tecnologia LED RGB per gli effetti di illuminazione.
Il sistema automatico dei giochi viene avviato mediante un
pulsante di START, alla pressione del quale vengono attivate, secondo la
sequenza e i tempi indicati in tabella, le elettrovalvole che gestiscono i
getti d’acqua.
All’attivazione di ogni elettrovalvola si accende in contemporanea il faretto corrispondente.
L’automatismo prevede che gli stati T9 – T10 vengano ripetuti per cinque
volte consecutivi in modo che l’intero ciclo dei giochi duri un minuto e che
sia ripetuto per 60 volte.
Il sistema deve essere provvisto di un pulsante di STOP per l’arresto di
emergenza, di un dispositivo di sicurezza che arresta il motore quando l’acqua
della vasca si abbassa sotto un livello minimo e di opportuni sistemi di
protezione del motore asincrono trifase.
Il candidato, fatte le ulteriori
ipotesi aggiuntive che ritiene necessarie:
1.
rappresenti, usando un linguaggio a sua
scelta, l'algoritmo di gestione dell'impianto;
2.
elabori il programma in grado di gestire
l'automatismo, utilizzando un sistema programmabile di sua conoscenza;
3.
scelga la potenza del motore asincrono
trifase sapendo che l’elettropompa deve fornire 900 l/min con una prevalenza di
10 m;
4. disegni la caratteristica meccanica del motore, motivandone l’andamento e individui il punto di lavoro ipotizzando che la coppia resistente della pompa sia proporzionale al quadrato della velocità.
SECONDA PARTE
Quesito 1
Con riferimento alla prima parte
della prova, il candidato elabori un algoritmo che preveda lo spegnimento della
pompa per le 24 ore successive al termine del ciclo di 1 ora.
Il sistema non deve riavviarsi anche se viene nuovamente
premuto il pulsante di START e, inoltre, non deve permettere di effettuare più
di 10 cicli consecutivi per consentire la manutenzione ordinaria dell’impianto
al termine della quale l’operatore può riattivare il sistema mediante un
pulsante di RESTART.
Quesito 2
Con riferimento alla prima parte
della prova, nell’ipotesi in cui il motore asincrono trifase scelto abbia gli
avvolgimenti collegati a stella, il candidato descriva le ripercussioni in
termini di potenza e di corrente assorbita quando viene a mancare una fase del
circuito di alimentazione.
Quesito 3
Un motore asincrono trifase con gli
avvolgimenti statorici collegati a stella deve azionare un carico che necessita
di una coppia di avviamento di 250 Nm. Il candidato, sulla base delle proprie
conoscenze e competenze, scelga quale dei tre motori le cui caratteristiche
sono riportate nella tabella seguente, può essere utilizzato, considerando
trascurabili i parametri a vuoto del circuito equivalente e giustifichi la
scelta effettuata.
Quesito 4
Sia dato il
sistema descritto dallo schema a blocchi di figura:
in cui:
Il candidato, dopo aver determinato la funzione di trasferimento complessiva del sistema, calcoli la risposta nel tempo ad un gradino in ingresso di ampiezza unitaria e ne fornisca la corrispondente rappresentazione grafica.
__________________________
Durata massima della prova: 6
ore.
È consentito l’uso di manuali
tecnici e di calcolatrici non programmabili.
È consentito l’uso del
dizionario bilingue (italiano-lingua del paese di provenienza) per i candidati
di madrelingua non italiana.
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