DEPARTAMENTO DE ENGENHARIAS E CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO

Disciplina: Conversão Eletromecânica II

Código: 30-397

Carga Horária: 80h (Teórica: 50h) (Prática: 30h)

Créditos: 04

Pré-Requisitos: 30-391

EMENTA

Fundamentos de máquinas de corrente alternada. Geradores Síncronos. Motores Síncronos. Motores de Indução. Geradores de Indução. Máquinas de Relutância Variável.

OBJETIVOS

A disciplina visa desenvolver habilidades na análise, operação e especificação de máquinas de corrente alternada, com relação às máquinas síncronas trifásicas, máquinas de indução monofásicas e trifásicas, e máquinas de relutância variável a fim de capacitar o acadêmico na aplicação de máquinas CA desde a geração em fontes não renováveis e renováveis de energia até aplicações para fins comerciais e industriais.

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

- Compreender os conceitos fundamentais de operação e construção das máquinas síncronas e assíncronas;

- Analisar as características de tensão, potência, conjugado e velocidade em regime permanente e na partida das máquinas síncronas e de indução;

- Entender a importância do circuito elétrico equivalente na análise da máquina síncrona e de indução em regime permanente;

- Compreender de forma básica as particularidades construtivas e operacionais das máquinas de relutância variável;

- Analisar e projetar sistemas, componentes ou processos associados às máquinas elétricas em estudo.

CONTEÚDOS CURRICULARES

UNIDADE DE ENSINO 01 – FUNDAMENTOS DE MÁQUINAS DE CORRENTE ALTERNADA

Apresentar os aspectos construtivos e operacionais das máquinas de corrente alternada: máquinas síncronas e máquinas assíncronas. Trabalhar os princípios de funcionamento das máquinas CA, apresentando conceitos sobre o campo magnético girante, tensão induzida e conjugado sintetizado e, relacionando questões da regulação de tensão e velocidade de rotação.

Atividade Prática: Atividades em laboratório para permitir a compreensão dos aspectos construtivos das máquinas de corrente alternada.

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

UNIDADE DE ENSINO 02 – GERADORES SÍNCRONOS

Aprofundar conceitos sobre o princípio de funcionamento e aspectos construtivos de geradores síncronos, circuito elétrico equivalente, diagrama fasorial, operação do gerador síncrono, curva de capacidade e introdução aos transitórios.

Atividade Prática: Atividades em laboratório sobre ensaios à identificação de parâmetros ao circuito elétrico equivalente e a operação de geradores síncronos.

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

UNIDADE DE ENSINO 03 – MOTORES SÍNCRONOS

Aprofundar conceitos sobre o princípio de funcionamento e aspectos construtivos dos motores síncronos, circuito elétrico equivalente, diagrama fasorial, operação do motor síncrono em regime permanente, correção do fator de potência, métodos de partida. Além disso, apresentar noções básicas sobre motores síncronos de ímãs permanentes.

Atividade Prática: Atividade em laboratório sobre a operação de motores síncronos.

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

UNIDADE DE ENSINO 04 – MOTORES DE INDUÇÃO

Trabalhar conceitos sobre o princípio de funcionamento do motor de indução trifásico, circuito elétrico equivalente, potência e conjugado de motores de indução, e tipos de partida. Na sequência, trabalhar conceitos sobre os motores monofásicos de indução, campo girante duplo, técnicas de partida, circuito elétrico equivalente.

Atividade Prática: Atividade em laboratório sobre ensaios à identificação de parâmetros ao circuito elétrico equivalente e a operação de motores síncronos.

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

UNIDADE DE ENSINO 05 – GERADORES DE INDUÇÃO

Apresentar aspectos gerais e requisitos à operação do gerador de Indução conectado à rede e operando de modo isolado. Contextualizar as aplicações do gerador de indução..

Atividade Prática: Atividade em laboratório sobre a operação de geradores síncronos.

TDE – Atividade conforme normatização envolvendo os conteúdos da Unidade de Ensino 05.

UNIDADE DE ENSINO 06 – MÁQUINAS DE RELUTÂNCIA VARIÁVEL

Desenvolver noções básicas sobre a construção e operação das máquinas de relutância variável.

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 em laboratório, ferramentas computacionais e de simulação. A contextualização se dará por meio da proposição de problemas reais. Os alunos irão elaborar Trabalhos Discentes Efetivos no total de 20h, podendo ser, conforme a necessidade, estudos de caso, solução dirigida de problemas de engenharia, lista de exercícios e leituras. Dentre as atividades a serem realizadas durante as 80 horas previstas nesta disciplina, constam 10 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, 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

FILIPPO FILHO, G. Motor de indução. 2. ed. São Paulo: Érica, 2014.

FRANCHI, C. M. Acionamentos Elétricos. 5. ed. São Paulo: Érica. 2014.

STEPHAN, R. Acionamento, comando e controle de máquinas elétricas. Rio de Janeiro: Ciência Moderna, 2013.

BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR

FRANCHI, C. M. Inversores de frequência: teoria e aplicações. 2. ed. São Paulo: Érica, 2014.

SIMONE, G. A., CREPPE, R. C. Conversão eletromecânica de energia: uma introdução ao estudo. São Paulo: Érica, 2014.

SIMONE, G. A. Máquinas de indução trifásicas – Teoria e Exercícios. 2. ed. São Paulo: Érica, 2013.

SIMONE, G. A. Transformadores: teoria e exercícios. São Paulo: Érica, 2013.

NASCIMENTO JÚNIOR, G. C. do. Máquinas elétricas: teoria e ensaios. 4. ed. São Paulo: Érica, 2014.