Ficha de Componente Curricular

OBJETIVOS

Objetivo Geral: Estudo teórico e aplicações da eletrônica industrial em acionamento de máquinas elétricas.

Objetivos Específicos: Ao final do curso o estudante será capaz de solucionar problemas que envolvam a aplicação da eletrônica de potência em acionamento e controle de máquinas e dispositivos industriais, ou seja, identificar, analisar, comparar e especificar topologias de conversores eletrônicos adequados para atender aos diversos requisitos.

Ementa

Teoria e aplicações de Eletrônica Industrial e Acionamentos à Engenharia de Controle e Automação.

PROGRAMA

1. Introdução

1.1. História e aplicações da Eletrônica de Potência

1.2. Dispositivos semicondutores de potência. Características e circuitos típicos

1.3. Vantagens e efeitos periféricos dos conversores de potência chaveados

2. Conversores CA-CC

2.1. Diodos. Curvas características, tipos, efeitos dos tempos de recuperação direto e reverso, conexão em série e paralelo

2.1.1. Retificadores monofásicos de meia onda e onda completa, não controlados, operando com carga RL, RE, RLE. Considerações sobre o diodo de roda livre e alimentação por transformador

2.1.2. Retificadores trifásicos de meia onda e onda completa, não controlados. Considerações sobre a alimentação por transformador ∆:Y, ∆:∆, Y:∆, Y:Y

2.2. Tiristores. Características, tipos, circuitos de disparo e operação em série e paralelo.

2.2.1. Retificadores monofásicos de meia onda e onda completa, controlados, operando com carga RL, RE, RLE.

2.2.2. Retificadores trifásicos de meia onda e onda completa, controlados.

3. Conversores CC-CC

3.1. Estudo dos transístores de potência: BJTs, MOSFETs e IGBTs.

3.2. Introdução e princípio de funcionamento dos conversores CC-CC básicos. Descrição funcional e definições. Conversor chaveado versus regulador linear. Classificação quanto a topologia, ganho estático e reversibilidade.

3.3. Análise da operação no modo contínuo de condução de corrente no indutor.

3.3.1. Conversor step-down (BUCK)

3.3.2. Conversor step-up (BOOST)

3.3.3. Conversor BUCK-BOOST

3.4. Operação em malha fechada.

4. Conversores CA-CA

4.1. Estudo dos circuitos controladores de tensão CA - Gradadores. Introdução. Estrutura do gradador monofásico. Estrutura do gradador trifásicos. Controle de potência CA. Controle de ciclo integral. Controle de fase CA. Operando com carga R e RL

4.2. Aplicações

4.2.1. Controle da corrente de partida de motores de indução (Soft-Starter)

4.2.2. Controle de velocidade de motores de indução (enfraquecimento de campo)

4.2.3. Controle de luminosidade

4.2.4. Controle de temperatura

5. Conversores CC-CA (Inversores)

5.1. Introdução

5.2. Inversores de fonte de tensão (VSIs)

5.3. Técnicas de controle para inversores de tensão

5.4. Inversores modulados por largura de pulso (PWM)

5.5. Inversor de fonte ideal de corrente (CSI)

6. Aplicações industriais

6.1. Comandos e acionamentos. Botoeiras, chaves fim de curso, sensores, contatores e relés. Proteção e elaboração de esquemas. Aplicações em partida direta, partida direta com reversão, partida compensada, partida estrela triângulo com reversão, partida sequencial de motores

6.2. Alimentação e controle de velocidade dos motores de corrente continua utilizando conversores CC-CC (choppers) e conversores CA-CC (retificadores)

6.3. Partida de motores de indução utilizando Soft-Starter. Considerações técnicas, parametrização e programação, vantagens e desvantagens

6.4. Partida e controle de velocidade de motores de indução utilizando inversores de frequência. Considerações técnicas, parametrização e programação, vantagens e desvantagens. Controle escalar e vetorial. Cuidados a serem observados na instalação de um inversor. Efeitos adversos dos acionamentos eletrônicos

BIBLIOGRAFIA BÁSICA

1. AHMED, Ashfaq. Eletrônica de potência. São Paulo: Prentice Hall, 2000.

2. BOSE, Bimal K. Power electronics and motor drives: advances and trends. Burlington: Elsevier, 2006.

3. RASHID, M. H. Eletrônica de potência: circuitos, dispositivos e aplicações. 4. ed. São Paulo: Pearson Education, 2014.

BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR

1. MOHAN, Ned. Power electronics: converters, applications, and design. 3rd ed. Danvers: J. Wiley, 2003.

2. BARBI, Ivo. Eletrônica de potência. 6. ed. Florianópolis: Ed. da UFSC, 2005. 328 p. Disponível em: http://www.ivobarbi.com/PDF/livros/PotI/PotI.pdf. Acesso em 11 de maio de 2018.

3. MARTINS, Denizar Cruz; BARBI, Ivo. Eletrônica de potência: conversores cc-cc básicos não isolados. 2. ed. Florianópolis: Autores, 2006.

4. BIM, Edson. Máquinas elétricas e acionamento. 3. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2014.

5. FITZGERALD, A. E. Máquinas elétricas: com introdução à eletrônica de potência. 6. ed. Porto Alegre: Bookman, 2006.

6. BARBI, Ivo. Projetos de Inversores. Apostila. Disponível em: http://ivobarbi.com/novo/wp-content/uploads/downloads/2015/08/PROJETOS-DE-INVERSORES.pdf. Acesso em 11 de maio de 2018.

7. DEL TORO, Vincent. Fundamentos de máquinas elétricas. Rio de Janeiro: Prentice Hall do Brasil, 1994.

8. BARBI, Ivo. Teoria fundamental do motor de indução. Florianópolis: Ed. da UFSC, 1985. 237 p., il. Disponível em: http://ivobarbi.com/novo/wp-content/uploads/2015/07/TeoriaFundamentaldoMotordeInducao.pdf. Acesso em 11 de maio de 2018.

aprovação

---

Documento assinado eletronicamente por Josué Silva de Morais, Coordenador(a), em 03/04/2019, às 10:41, conforme horário oficial de Brasília, com fundamento no art. 6º, § 1º, do Decreto nº 8.539, de 8 de outubro de 2015.

---

Documento assinado eletronicamente por Sergio Ferreira de Paula Silva, Diretor(a), em 03/04/2019, às 11:41, conforme horário oficial de Brasília, com fundamento no art. 6º, § 1º, do Decreto nº 8.539, de 8 de outubro de 2015.

---

A autenticidade deste documento pode ser conferida no site https://www.sei.ufu.br/sei/controlador_externo.php?acao=documento_conferir&id_orgao_acesso_externo=0, informando o código verificador 1138133 e o código CRC 1800961D.

---