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DEPARTAMENTO DE ENGENHARIAS E CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO Disciplina: Transformadores Código: 30-389 Carga Horária: 80h (Teórica: 60h) (Prática: 20h) Créditos: 04 Pré-Requisitos: 30-382
EMENTA Introdução a circuitos magnéticos e as suas relações aos materiais eletromagnéticos. Transformadores monofásicos. Transformadores trifásicos. Transformadores especiais.
OBJETIVOS A disciplina visa desenvolver competências e habilidades à análise, dimensionamento e operação de transformadores monofásicos, trifásicos, autotransformadores e transformadores de potência, de forma aplicada nas áreas da eletrônica a sistemas elétricos de potência.
Buscando-se atender essas competências, os seguintes objetivos são apresentados: - Desenvolver uma visão sistêmica aos processos físicos associados aos circuitos magnéticos, correlacionado aos problemas reais da engenharia elétrica; - Conceituar, analisar e modelar circuitos equivalentes de circuitos magnéticos acoplados; - Propiciar ao aluno o conhecimento da correta utilização e especificação de transformadores para aplicação num sistema elétrico de potência; - Realizar ensaios à determinação de parâmetros; - Definir questões práticas e normativas da aplicação de transformadores em sistemas elétricos de potência.
CONTEÚDOS CURRICULARES
UNIDADE DE ENSINO 01 –CIRCUITOS MAGNÉTICOS E AS SUAS RELAÇÕES AOS MATERIAIS ELETROMAGNÉTICOS Desenvolver os conceitos das similaridades entre a análise de circuitos magnéticos e a análise de circuitos elétricos, relacionando aspectos acerca dos materiais eletromagnéticos, tais como permeabilidade e saturação. Desenvolver uma compreensão clara dos parâmetros importantes de um circuito magnético e entender como determinar cada quantidade para uma série de configurações de circuitos magnéticos, possibilitando a diferenciação entre indutância mútua e própria. Perceber a razão pela qual os circuitos magnéticos são componentes importantes no projeto de sistemas eletroeletrônicos.
Atividade Prática: Atividades em laboratório com circuito eletromagnético aberto e fechado, com excitação CC e CA.
TDE – Atividade conforme normatização envolvendo os conteúdos da Unidade de Ensino 01.
UNIDADE DE ENSINO 02 –TRANSFORMADORES MONOFÁSICOS E TRIFÁSICOS Desenvolver os conceitos acerca dos transformadores monofásicos e trifásicos, familiarizando-se com os fluxos existentes entre os enrolamentos de um transformador. Entender como são estabelecidas as tensões do primário e do secundário. Trabalhar sobre a operação de um transformador com núcleo de ferro e de ar, e como calcular as correntes e tensões dos circuitos primário e secundário. Estudar o transformador ideal e real a vazio e com carga, bem como seus circuitos equivalentes, perdas em vazio e em carga, rendimento e regulação de tensão.
Atividade Prática: Atividade laboratorial à conexão de transformadores monofásicos para gerar transformadores trifásicos. Paralelismo de transformadores.
TDE – Atividade conforme normatização envolvendo os conteúdos da Unidade de Ensino 02.
UNIDADE DE ENSINO 03 – TRANSFORMADORES ESPECIAIS Desenvolver conhecimentos teóricos e técnicos sobre os transformadores de medição, transformador de aterramento, transformador a seco, autotransformadores, transformador de múltiplos enrolamentos e transformador com fator K.
Atividade Prática: Atividades em laboratório sobre os transformadores especiais.
TDE – Atividade conforme normatização envolvendo os conteúdos da Unidade de Ensino 03.
METODOLOGIA Visando desenvolver competências apresentadas, as aulas serão desenvolvidas de forma variada e terão como metodologias: a tradicional (expositivo-dialogadas com estudos dirigidos), e a ativa. No intuito de desenvolver as competências inerentes à disciplina, poderão ser utilizados recursos de multimídia como projetores de imagem e vídeo, a contextualização das atividades práticas serão direcionadas em laboratório e softwares de simulação. Os alunos desenvolverão Trabalhos Discentes Efetivos (TDE) no total de 20h, envolvendo pesquisas bibliográficas, resolução de exercícios, projetos direcionados com e sem auxílio de softwares específicos envolvendo a aplicação dos conceitos trabalhados à área de circuitos magnéticos e transformadores. A fixação dos conteúdos será por meio de resolução de exercícios, estudo de casos, atividades de laboratório e relatórios. Dentre as atividades a serem realizadas durante as 80 horas previstas nesta disciplina, constam 20 horas de atividades extensionistas.
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, trabalhos 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.
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BIBLIOGRAFIA BÁSICA BIM, E. Máquinas elétricas e acionamentos. 3. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2014. UMANS, S. D. Máquinas elétricas: de Fitzgerald e Kingsley. 7. ed. Porto Alegre: AMGH, 2014. CHAPMAN, S. J. Fundamentos de Máquinas Elétricas. 5. ed. São Paulo: McGraw Hill, 2013.
BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR DEL TORO, V. Fundamentos de máquinas elétricas. Rio de Janeiro: LTC, 2014. JORDÃO, R. G. Máquinas síncronas. 2. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2013. KOSOW, I. L. Máquinas elétricas e transformadores. 15. ed. São Paulo: Globo, 2011. NASCIMENTO JÚNIOR, G. C. do. Máquinas elétricas: teoria e ensaios. 4. ed. São Paulo: Érica, 2014. OLIVEIRA, J. C. de; COGO, J. R.; ABREU, J. P G. de. Transformadores: teoria e ensaios. 2. ed. São Paulo: Edgard Blücher, 2012.
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