DEPARTAMENTO DE ENGENHARIAS E CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO

Disciplina: Conversão Eletromecânica I

Código: 30-391

Carga Horária: 40h (Teórica: 30h) (Prática: 10h)

Créditos: 02

Pré-Requisitos: 30-389

EMENTA

Conversão eletromecânica de energia. Fundamentos de máquinas de corrente contínua. Motores de corrente contínua. Controle de velocidade. Partida de Máquinas CC. Geradores de corrente contínua. 

OBJETIVOS

A disciplina visa desenvolver competências e habilidades acerca do eletromagnetismo aplicado, especificamente, na conversão eletromecânica de energia e máquinas elétricas de corrente contínua, permitindo o projeto, análise e manutenção de sistemas e produtos, bem como o desenvolvimento de novas ferramentas e técnicas. Além disso, visa às aplicações e técnicas correlatas às máquinas de corrente contínua nas soluções de engenharia, aproximando o acadêmico ao mercado de trabalho.

Buscando-se atender essas competências, os seguintes objetivos são apresentados:

- Compreender os princípios norteadores da conversão eletromecânica de energia que utilizam o campo magnético como meio de acoplamento;

- Entender as principais diferenças funcionais entre os diversos dispositivos de conversão eletromecânica de energia;

- Desenvolver conhecimentos sobre os princípios de funcionamento e construção de máquinas de corrente contínua;

- Relacionar a máquina de corrente contínua com os dispositivos eletromecânicos de energia;

- Analisar o circuito equivalente das diversas ligações das máquinas de corrente contínua, bem como o fluxo de potência e as perdas, operando como motor e gerador;

- Aprofundar conceitos relacionados à prática de máquinas de corrente contínua, associados a saturação magnética, reação de armadura e possíveis falhas operacionais em campo.

CONTEÚDOS CURRICULARES

UNIDADE DE ENSINO 01 – CONVERSÃO ELETROMECÂNICA DE ENERGIA

Desenvolver noções sobre o processo de conversão eletromecânica de energia, princípios à produção de torque mecânico e as relações entre grandezas elétricas, magnéticas e mecânicas envolvidas nesse processo de conversão de energia.

Atividade Prática: Estudo de um dispositivo elementar de conversão eletromecânica.

TDE – Atividade conforme normatização envolvendo os conteúdos da Unidade de Ensino 01.

UNIDADE DE ENSINO 02 – FUNDAMENTOS DE MÁQUINAS DE CORRENTE CONTÍNUA

Trabalhar os conceitos acerca dos fundamentos operacionais e construtivos das máquinas de corrente contínua, incluindo a síntese da tensão induzida e do torque eletromecânico, processo de comutação, reação de armadura. Apresentar os aspectos construtivos do estator e do rotor. Explanar sobre o fluxo de potência e perdas nas máquinas de corrente contínua.

Atividade Prática: Atividade em laboratório envolvendo os conteúdos da Unidade 02.

TDE – Atividade conforme normatização envolvendo os conteúdos da Unidade de Ensino 02.

UNIDADE DE ENSINO 03 – MOTORES DE CORRENTE CONTÍNUA

Desenvolver habilidades à análise dos circuitos elétricos equivalentes com relação às diversas ligações dos motores de corrente contínua (independente, derivação, série e composto). Abordar aspectos sobre a curva de magnetização e os impactos operacionais. Aprofundar aspectos acerca da partida de motores e controle de velocidade, de modo a desenvolver competências à especificação, análise e projeto em soluções reais. 

Atividade Prática: Atividades em laboratório relacionando os princípios de funcionamento e análise operacional associada aos diversos tipos de ligação dos geradores de corrente contínua.

TDE – Atividade conforme normatização envolvendo os conteúdos da Unidade de Ensino 03.

UNIDADE DE ENSINO 04 – GERADORES DE CORRENTE CONTÍNUA

Desenvolver habilidades à análise dos circuitos elétricos equivalentes com relação às diversas ligações dos geradores corrente contínua (independente, derivação, série e composto). Trabalhar aspectos sobre o processo de escorvamento, regulação de tensão e característica de terminal, de modo a desenvolver competências à especificação, análise e projeto em soluções reais. 

Atividade Prática: Atividades em laboratório relacionando os princípios de funcionamento e análise operacional associada aos diversos tipos de ligação dos geradores de corrente contínua.

TDE – Atividade conforme normatização envolvendo os conteúdos da Unidade de Ensino 04.

METODOLOGIA

Visando desenvolver as competências apresentadas, as aulas serão desenvolvidas de forma variada e tem como metodologias: a tradicional (expositivo-dialogadas), a ativa e a sócio-interacionista. No intuito de desenvolver as competências específicas à disciplina, podem ser utilizados recursos de multimídia como projetores de imagem e vídeo, atividades práticas em laboratório e ferramentas computacionais de suporte. A contextualização se dará por meio da proposição de problemas reais. Os alunos irão elaborar Trabalhos Discentes Efetivos no total de 10h, podendo ser, conforme a necessidade, estudos de caso, solução dirigida de problemas de engenharia, listas de exercícios, atividades de pesquisa e de laboratório.

AVALIAÇÃO

A avaliação da disciplina se propõe a verificar se as competências propostas neste plano de ensino foram desenvolvidas pelo acadêmico, por meio dos seguintes instrumentos de avaliação: provas escritas, relatórios e Trabalhos Discentes Efetivos, estes últimos valendo 20% da média parcial.

As avaliações serão realizadas ao longo do semestre e distribuídas uniformemente de acordo com o plano de ensino. Numa aula que antecede uma avaliação serão dadas orientações a respeito da sistemática a ser adotada e os conteúdos exigidos, bem como os critérios específicos da avaliação. No instrumento de avaliação haverá de forma explícita e por escrito quanto valerá cada questão.

BIBLIOGRAFIA BÁSICA

BIM, E. Máquinas elétricas e acionamentos. 3. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2014.

DEL TORO, V. Fundamentos de máquinas elétricas. Rio de Janeiro: LTC, 2014.

UMANS, S. D. Máquinas elétricas: de Fitzgerald e Kingsley. 7. ed. Porto Alegre: AMGH, 2014.

BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR

CHAPMAN, S. Electric machinery fundamentals. 5. ed. United States: McGraw-Hill, 2012.

FALCONE, A. G. Eletromecânica: transformadores e transdutores, conversão eletromecânica de energia. São Paulo: Edgard Blücher, 2014.

KOSOW, I. L. Máquinas elétricas e transformadores. 15. ed. São Paulo: Globo, 2011.

KRAUSE, P. C., WASYNCZUK, O., SUDHOFF, S. D., PEKAREK, S. Analysis of Eletric Machinery and Drive Systems. John Wiley & Sons, 2013.

MOHAN, N. Máquinas Elétricas e Acionamentos: Curso Introdutório. LTC, 2015. E-BOOK.