UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA
Faculdade de Engenharia Elétrica

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Timbre

Plano de Ensino

IDENTIFICAÇÃO

Componente Curricular:

ACIONAMENTOS

Unidade Ofertante:

Faculdade de Engenharia Elétrica

Código:

FEELT31802

Período/Série:

8

Turma:

E

Carga Horária:

Natureza:

Teórica:

60

Prática:

30

Total:

90

Obrigatória:

(X)

Optativa:

( )

Professor(A):

Luciano Coutinho Gomes

Ano/Semestre:

2020/2

Observações:

 

 

EMENTA

Dispositivos e técnicas de acionamento de motores elétricos.

JUSTIFICATIVA

Fornecer ao aluno conhecimentos sobre o comportamento dos motores elétricos em função das necessidades mecânicas de conjugado e velocidade, das perturbações elétricas da fonte supridora de energia e das condições ambientais adversas, bem como estabelecer critérios para selecionar, de acordo com o regime de trabalho e características específicas de cada acionamento, o tipo e a potência do motor mais adequado.

OBJETIVO

Objetivo Geral:

Ao final da disciplina o estudante será capaz de:

  1. Projetar, executar e realizar o comando de sistemas industriais de acionamento de motores elétricos utilizando relés, contatores eletromagnéticos e conversores eletrônicos;

  2. Analisar o comportamento dos motores elétricos em função das necessidades mecânicas de conjugado, das perturbações elétricas da fonte supridora de energia e das condições ambientais adversas;

  3. Selecionar, de acordo com o regime de trabalho e características específicas de cada carga, o tipo e a potência do motor mais adequado

Objetivos Específicos:

1.         Dispositivos e Diagramas de Comando e Proteção de Motores Elétricos

1.1       O aluno, após o estudo desse tópico, deverá ter conhecimento sobre a simbologia e a normalização de diagramas de comandos com motores elétricos, bem como os dispositivos de comando e proteção de motores elétricos. Deverá saber ainda, fazer a coordenação entre os dispositivos de proteção.

1.2       Ainda, neste tópico, o aluno deverá ter conhecimento sobre os diversos dispositivos de partida de motores elétricos e suas aplicações.

2          Dinâmica dos Acionamentos Elétricos

2.1       Espera-se que o aluno tenha adquirido conhecimentos sobre o comportamento mecânico dos tipos clássicos de cargas de motores elétricos e que saiba determinar a característica de conjugado de uma carga qualquer. O aluno deverá também saber relacionar as cargas em diferentes velocidades com a velocidade do motor.

2.2       O aluno deverá saber calcular tempos de arranque dos motores e ajustar os relés de aceleração dos dispositivos de partida.

3          Características Mecânicas de Motores de Corrente Alternada

3.1       Ao final desse tópico o aluno deverá ter consolidado seus conhecimentos sobre as características de desempenho mecânico dos motores de indução trifásicos. Deverá também conhecer os efeitos de tensões desequilibradas aplicadas a esses motores e os limites de desequilíbrios admissíveis para as fontes alimentadoras.

3.2       O aluno deverá também conhecer o desempenho dos motores de indução em regimes de partidas e frenagens e suas aplicações industriais.

4          Seleção e Aplicação de Motores Elétricos

4.1       O aluno deverá conhecer os diversos tipos de regimes de trabalho normalizados pela ABNT e suas especificações, conhecer o comportamento térmico dos motores elétricos instalados em ambientais normais e adequar os mesmos para as instalações em ambientes anormais.

4.2       Espera-se que, com os conhecimentos adquiridos ao final deste tópico, o aluno seja capaz de dimensionar convenientemente um motor elétrico para as mais diversas aplicações industriais segundo os critérios de economia, segurança e confiabilidade.

5          Características Mecânicas de Motores de Corrente Contínua

5.1       Após o estudo desse tópico, espera-se que o aluno tenha consolidado os seus conhecimentos sobre o desempenho mecânico dos motores de corrente contínua e as aplicações industriais dos mesmos.         Espera-se ainda, que o aluno saiba calcular o dispositivo de partida para motores de corrente contínua e analisar o comportamento de tais motores em diferentes regimes de frenagens.

5.2       Ao final desse tópico, o aluno deverá conhecer os métodos clássicos.

PROGRAMA

  1. Dispositivos e diagramas de comando e proteção de motores elétricos
    1. Simbologia e diagramas de comando de motores elétricos
    2. Dispositivos de comando e proteção de motores elétricos
    3. Dispositivos de partida de motores elétricos
    4. Dispositivo Eletrônico de Partida Suave “soft starter”
    5. Inversores modulados por largura de pulso “PWM”
    6. Conversores estáticos CC/CC
  2. Dinâmica dos acionamentos elétricos
    1. Características mecânicas de diversas cargas
    2. Redução dos conjugados ao eixo do motor
    3. Cálculo aproximado de tempos de aceleração
  3. Características Mecânicas de Motores de Corrente Alternada
    1. Características de conjugado do motor de indução trifásico
    2. Efeito da alimentação desequilibrada no motor de indução
    3. Regimes de partida e frenagem
    4. Técnicas de partida suave
    5. Controle de velocidade empregando conversores eletrônicos
  4. Seleção e aplicação de motores elétricos
    1. Regimes de trabalho normalizados
    2. Aquecimento e arrefecimento dos motores elétricos e influência do meio ambiente no desempenho dos mesmos
    3. Dimensionamento dos motores elétricos de acordo com os regimes de trabalho
  5. Características Mecânicas de Motores de Corrente Contínua
    1. Características básicas das máquinas de corrente contínua.
    2. Regimes de partida e frenagem
    3. Acionamentos com conversores controlados e semicontrolados
    4. Acionamentos com “choppers” de dois/quatro quadrantes

METODOLOGIA

Técnicas de Ensino:

Aulas síncronas dialogadas e expositivas, utilizando recursos audiovisuais e materiais didáticos da disciplina. A plataforma previamente  escolhida e preparada é o Microsoft Teams; caso haja necessidade, haverá troca da plataforma.

Aulas práticas serão realizadas na forma assíncrona em forma de estudos dirigidos, simulações e trabalhos de pesquisa;

Atividades em grupo envolvendo simulações computacionais e resolução de exercícios

 

Cronograma de Desenvolvimento do Programa

 

Aulas Teóricas Síncronas

no das Aulas

Conteúdo

01 e 02

Introdução: Apresentação do plano de ensino e do sistema de avaliação

03 e 04

Dispositivos de comando e proteção de motores elétricos

05 e 06

Dispositivos de partida de motores elétricos

07 e 08

Características mecânicas de diversas cargas

09 e 10

Redução de conjugados ao eixo do motor

11

Cálculo aproximado de tempo de partida

12

Primeira avaliação: 25,0 pontos

13 e 14

Características de conjugado dos motores de indução trifásicos

15 e 16

Cálculo aproximado dos parâmetros do circuito equivalente através dos dados nominais

17 e 18

Análise de desempenho dos motores de indução trifásicos sob alimentação desequilibrada

19 e 20

Perdas de energia no motor devido aos processos transitórios

21 e 22

Regimes de trabalho normalizados para os motores elétricos, dimensionamento para o regime permanente.

23 e 24

Regimes de trabalho normalizados para os motores elétricos, dimensionamento para o regime permanente.

25 e 26

Aquecimento e arrefecimento dos motores elétricos, efeito da temperatura ambiente e efeito de altitude

27 e 28

Dimensionamento de motores elétricos considerando partidas e frenagens elétricas

29

Dimensionamento de motores elétricos considerando partidas e frenagens elétricas

30

Segunda avaliação: 25,0 pontos

 

Aulas Práticas Síncronas

no das Aulas

Conteúdo

01

Apresentação da plataforma didática para as aulas práticas

02

Dispositivo eletromagnético de partida de MIT e Partida direta sem reversão

03

Partida direta com reversão do MIT

04

Chave estrela triângulo convencional sem reversão

05

Chave estrela triângulo automática com reversão

06

Chave estrela triângulo automática com reversão utilizando CLP

07

Chave compensadora automática sem reversão

08

Chave compensadora automática com reversão

09

Dispositivo eletrônico de partida suave para MIT “SOFTSTARTER”

10

Dispositivo eletrônico de partida suave para MIT “SOFTSTARTER”

11

Conversor eletrônico de tensão e frequência PWM

12

Conversor eletrônico de tensão e frequência PWM

13

Avaliação prática – síncrona: Valor: 20,0 pontos

14

Avaliação prática – síncrona: Valor: 20,0 pontos

15

Avaliação prática – síncrona: Valor: 20,0 pontos

 

AVALIAÇÃO

Para serem aprovados na disciplina os alunos deverão cumprir os seguintes requisitos:

1. Frequência mínima de 75% nas aulas ministradas (aulas teóricas + aulas práticas) que será verificada através de verificação oral ou listagem da aula síncrona no Microsoft Teams.

2. Obter 60 pontos de um total de 100, que serão distribuídos da seguinte forma:

          · Duas avaliações da parte teórica da disciplina, em datas marcadas nos primeiros dias de aulas, sendo atribuído à primeira prova o valor de 25 pontos, à segunda o valor de 25 pontos;

          · Apresentação da solução do projeto de dimensionamento de chave de partida individual – valor 15 pontos;

          · Apresentação da solução completa (comandos, potência, especificação dos motores) de um projeto de acionamento de planta industrial individual valor 15 pontos.

 

Datas das avaliações marcadas no dia 12/07/2021:

Primeira avaliação teórica escrita síncrona:   30/08/2021

Segunda avaliação teórica escrita síncrona:   26/10/2021

Atividades de habilidade técnica: 20/10/2021, 27/10/2021 e 03/11/2021

Primeiro trabalho: Deve ser enviado até 31/08/2021

Segundo trabalho: Deve ser enviado até 30/09/2021

 

Observações:

1. As avaliações teóricas serão realizadas online com a duração de duas horas-aula (100 minutos) para a elaboração da solução. O arquivo deverá ser enviado para a área de arquivos da plataforma Microsoft Teams (25,0 pontos);

2. Trabalhos de aplicação de Acionamentos Elétricos

          · Os relatórios deverão ser escritos de acordo com os padrões usuais para relatórios técnicos e entregues na plataforma Microsoft Teams até a data especificada.

3. Avaliações práticas de habilidade técnica

          · Estas avaliações consistem da aplicação prática de conhecimentos de acionamentos elétricos utilizando o software de simulação de comandos e aplicação prática da solução.

4. As datas e horários das provas são marcados no início do curso e poderão ser mudados, desde que 100% dos alunos matriculados no curso estejam de acordo.

5. Todas as comunicações e divulgações de notas serão feitas na área de chat do Microsoft Teams para esta disciplina.

BIBLIOGRAFIA

Básica

  1. BIM, EDSON – Maquinas Elétricas e Acionamento 2a ed., Campus, Elsevier, Rio de Janeiro 2012
  2. MAMEDE FILHO, J. Instalações Elétricas Industriais – 7ª ed., LTC, Rio de Janeiro, 2007.
  3. VAZQUEZ, J. R. Maniobra, Mando y Control Electricos, Ediciones CEAC, Barcelona, Espanha, 1982.
  4. FITZGERALD, A. E. Electrical Machinery, McGraw-Hill, New York, EUA, 1992.
  5. FRANCHI, C. M. Acionamentos Elétricos – 4a ed., Editora Érica, São  Paulo, 2008
  6. . LANDER, C. W. Eletrônica Industrial, Makron Books São Paulo, 1997.
  7. Catálogos de Fabricante: WEG, SIEMENS,  TELEMECANIQUE e outros

Complementar

  1. SISKIND, C. S. Electric Control Systems in Industry, McGraw-Hill, New York, EUA, 1980.
  2. CHILIKIN, M. Accionamientos Electricos, Editorial Mir, Barcelona, Espanha, 1978.
  3. KOSOV, I.  L. Control de Máquinas Electricas, Reverté S. A, Barcelona, Espanha, 1977.
  4. LYSHEVSKI, S. E. Electromechanical Systems, Electric Machines, and Applied Mechatronics, CRC Press, 1999.
  5. DEL TORO, V. Fundamentos de Máquinas Elétricas, Prentice-Hall do Brasil, São Paulo, 1994.
  6. GRAY, C. B. Electrical Machines and Drive Systems, John Wiley & Sons, New York, EUA, 1988.
  7. NASAR, S. A. Electromechanics and Electric Machines, John Wiley & Sons, New York, EUA,  1984.
  8. MURPHY, J. M. D.; TURNBULL, F. G. Power Electronic Control of AC 
  9. Motor, McGraw-Hill, New York, EUA, 1985.
  10. https://www.youtube.com/channel/UCc39T86eiy5k_Hi3Al5nDEw.

APROVAÇÃO

Aprovado em reunião do Colegiado realizada em: ____/____/______

Coordenação do Curso de Graduação: _________________________

 


logotipo

Documento assinado eletronicamente por Luciano Coutinho Gomes, Professor(a) do Magistério Superior, em 25/06/2021, às 10:31, conforme horário oficial de Brasília, com fundamento no art. 6º, § 1º, do Decreto nº 8.539, de 8 de outubro de 2015.


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Referência: Processo nº 23117.039263/2021-30 SEI nº 2861674