Plano de Ensino

IDENTIFICAÇÃO

EMENTA

Critérios de operação de um sistema de energia elétrica; análise de estabilidade de sistema de energia elétrica; conceitos básicos da mecânica de rotação; representação clássica de uma máquina síncrona em estudos de estabilidade; equação de oscilação de um sistema multimáquinas; estudo de estabilidade pelo critério de áreas iguais e estudo de estabilidade pelo método passo-a-passo.

JUSTIFICATIVA

Fornecer aos alunos os conceitos teóricos básicos a respeito do funcionamento da máquina síncrona visando estudar a dinâmica de sistemas elétricos subsequente a perturbações impostas no mesmo.

OBJETIVO

PROGRAMA

Capítulo I - CARACTERÍSTICAS CONSTRUTIVAS DAS MÁQUINAS SÍNCRONAS

 1. Introdução

 2. Partes constituintes de uma máquina síncrona

 3. Máquinas síncronas de pólos lisos

 4. Máquinas síncronas de pólos salientes

 5. O enrolamento amortecedor da máquina síncrona

 6. Sistemas de excitação da máquina síncrona

 7. O regulador automático de tensão

Capítulo II - CARACTERÍSTICAS OPERATIVAS DAS MÁQUINAS SÍNCRONAS

 1. Introdução

 2.  Força eletromotriz induzida em um enrolamento de corrente alternada

 3. Característica a vazio

 4. Característica em curto-circuito

Capítulo III - MÁQUINA SÍNCRONA EM CARGA

 1. Introdução

 2.  Reação da armadura em uma máquina síncrona monofásica

 3. Reação da armadura em uma máquina síncrona trifásicas

 4. Excitação resultante para a máquina síncrona de pólos lisos

 5. Diagrama fasorial para a máquina síncrona de pólos lisos

 6. Impedância síncrona

 7.  Efeito da saturação para a máquina síncrona de pólos salientes

 8.  Diagrama fasorial para a máquina síncrona de pólos salientes – teoria das duas reações (Blondel)

Capítulo IV - COLOCAÇÃO DE GERADORES SÍNCRONOS EM PARALELO

 1. Introdução

 2. Condições para o estabelecimento do paralelismo

 3. Sincronização de geradores síncronos

Capítulo V - DIVISÃO DE CARGA ENTRE GERADORES SÍNCRONOS OPERANDO EM PARALELO

 1. Introdução

 2. Potências ativas e reativas de geradores síncronos

 3. O barramento infinito

 4. O ângulo de potência (delta)

 5.  Distribuição de potências através da variação do ângulo de potência

 6.  Estabilidade da operação em paralelo de geradores síncronos

Capítulo VI - OPERAÇÃO DE GERADORES SÍNCRONOS EM SISTEMAS ELÉTRICOS ISOLADOS

 1. Introdução

 2. Operação em paralelo de duas máquinas de mesmo porte

 3.  Diagrama fasorial para duas máquinas síncronas de pólos lisos operando em paralelo

Capítulo VII - O MOTOR SÍNCRONO

 1. Introdução

 2. Comparações entre motores síncronos e assíncronos

 3. Diagrama fasorial para motores síncronos de pólos lisos

 4. Efeito da excitação

 5.  Diagrama fasorial para motores síncronos de pólos salientes.

 6. Métodos de partida de motores síncronos

Capítulo VIII - POTÊNCIAS EM MÁQUINAS SÍNCRONAS

 1. Introdução

 2. Fluxo de potência em máquinas de pólos lisos

 3. Fluxo de potência em máquinas de pólos salientes

 4. Potência sincronizante

Capítulo IX - CURVAS CARACTERÍSTICAS DAS MÁQUINAS SÍNCRONAS

 1. Introdução

 2.  Lugar geométrico da corrente de armadura para potência constante

 3   Lugar geométrico da corrente de armadura para excitação constante

 4.  Curvas v para os motores síncronos

 5. Limites de operação e de potência de geradores síncronos

 6.  Lugar geométrico da estabilidade de regime permanente nas curvas de operação

 7. Cartas ou diagramas de capabilidade

METODOLOGIA

Para a presente componente curricular, a ser ministrada em formato remoto, no âmbito do período letivo suplementar emergencial, serão adotadas aulas em duas modalidades distintas de comunicação: síncrona (todos os alunos simultaneamente conectados à internet sob a regência do professor) e assíncrona (contemplando atividades remotas off-line). Para tal efeito, serão consideradas as seguintes mídias:

• Modalidade síncrona (on-line): Aulas expositivas através das plataformas Google Meet (ou, eventualmente, pelo Microsoft Teams).
• Modalidade assíncrona (off-line): Google Classroom, Youtube (videoaulas), e-mails e aplicativos de mensagens.

O atendimento ao aluno será realizado de forma remota, seja durante as aulas na modalidade síncrona, ou através de e-mail, aplicativos de mensagens ou reuniões individuais através das plataformas Google Meet (ou Microsoft Teams), em horários específicos a serem definidos pelo professor.

AVALIAÇÃO

Serão realizados três tipos de avaliação, totalizando 100 pontos, assim distribuídos:

Prova Teórica 1 – Valor = 40 pontos – Capítulos I a V

Prova Teórica 2 – Valor = 40 pontos – Capítulos VI a IX

Trabalho de Estabilidade – Valor = 20 pontos – Capítulo X

Obs.1: Cada prova acima será feita durante uma das aulas síncronas em um período correspondente a duas horas-aula (100 minutos). As resoluções das questões serão individuais. Ao término desta aula/prova, todos os alunos terão mais 20 minutos para gerar cópias eletrônicas das suas folhas de resolução das questões (caso haja dificuldade, serão aceitas fotografias legíveis destas folhas), que deverão ser colocadas em um arquivo único em pdf e este enviado por e-mail para o professor.

Obs.2: O trabalho de estabilidade será distinto para cada aluno e terá o objetivo de avaliar os seus conhecimentos adquiridos com relação ao capítulo X do curso. Ao terminar o trabalho o aluno deverá gerar um arquivo único em pdf e enviar por meio eletrônico para o professor até a data prevista.

CRONOGRAMA

As atividades do tipo Síncrona e Assíncrona contemplarão todos os dez capítulos do curso e deverão seguir o seguinte cronograma (pequenos ajustes poderão ocorrer):

CRONOGRAMA: Dinâmica de Sistemas Elétricos – DSE – Graduação - FEELT

Aulas Teóricas – Semestre Letivo: 2021-1 – Prof. Geraldo Caixeta Guimarães

Notação utilizada nos quadros acima:

S = Atividade Síncrona; A = Atividade Assíncrona; P = Prova; R = Recesso; F = Feriado; T = Trabalho

As videoaulas acontecerão às segundas e terças, das 14:50 h às 16:30 h (até 100 minutos). Salienta-se que importância da participação dos alunos nestas aulas remotas, apesar de as frequências dos alunos não serem consideradas para efeito de aprovação na disciplina.

Datas previstas para realização das provas:

Prova 1 – 18/01/2022 (terça-feira) - das 14:50 h às 16:30 h.

Prova 2 – 07/03/2022 (terça-feira) - das 14:50 h às 16:30 h.

Data prevista para entrega do Trabalho de Estabilidade:

Trabalho – 22/03/2022 (terça-feira) – até à meia noite.

Atenção:

1. Serão 24 dias com 2 horas-aula de 50 minutos do tipo Síncrona, totalizando 40 horas. As 20 horas restantes referem-se às aulas assíncronas e as aulas práticas das turmas A e B, sendo tudo considerado como Atividade Assíncrona, para os alunos acessarem vídeos didáticos, fazerem exercícios e tirarem dúvidas dos tópicos apresentados.
2. Por causa das restrições impostas pela atual pandemia, serão indicados vídeos sobre ensaios de máquinas síncronas para os alunos assistirem em casa em substituição às aulas práticas presenciais que eram feitas em laboratório. Além disso, os conceitos das aulas práticas previstas serão discutidos pelo professor durante as videoaulas.

BIBLIOGRAFIA

Básica

1. FITZGERALD & KINGSLEY / STEPHEN D. UMANS, Máquinas Elétricas, McGraw-Hill, Sétima Edição, Porto Alegre, 2014.
2. DEL TORO, V. Fundamentos de Máquinas Elétricas, Prentice Hall do Brasil, São Paulo, SP, 1994
3. ANDERSON, P.M. & FOUAD, A.A., Power System Control and Stability, Second Edition, IEEE Power System Engineering Series, Wiley Interscience, 2003,
   ISBN 0-471-23862-7.
4. KUNDUR, P., Power System Stability and Control, EPRI, Power System Engineering Series, McGraw-Hill, 1994.

Complementar

1. GUIMARÃES, G. C. Gravação das videoaulas ao longo do semestre letivo 2021-1.
2. GUIMARÃES, G. C. Guias de Aulas Práticas de Máquinas Síncronas, versão 2021.
3. JORDÃO, R. G. Máquinas Síncronas, LTC, 2ª Edição, Rio de Janeiro, RJ, 2013.
4. NASAR, S. A. Máquinas Elétricas, McGraw-Hill, São Paulo, SP, 1984
5. SLEMON, G. R. Electric Machines and Drives, Addison Wesley, Boston, MA, USA, 1992.
6. FITZGERALD, A.E., KINGLEY, C. and UMANS, S.D., Electric Machinery, Forth Edition, McGraw-Hill Book Company, USA, 1983.
7. GLOVER, J.D., SARMA, M.S. and OVERBYE, T.J. Power System Analysis and Design, Fourth Edition, Thomson Learning, 2008. ISBN: 10-0-534-54884-9.
8. TAYLOR, C.W. Power System Voltage Stability, EPRI, Power System Engineering Series, McGraw-Hill, 1994.
9. MARCHOWSKI, J., BIALEK, J.W. and BUMBY, J.R. Power System Dynamics Stability and Control, Second Edition, John Wiley & Sons Ltd, 2008, ISBN: 978-0-470-72558-0.
10. ELGERD, O.E. Introdução a Teoria de Sistemas de Energia Elétrica, Editora McGraw-Hill do Brasil Ltda., 1976.

APROVAÇÃO

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

Coordenação do Curso de Graduação: _________________________

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Documento assinado eletronicamente por Geraldo Caixeta Guimarães, Professor(a) do Magistério Superior, em 02/12/2021, às 17:29, 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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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 3224503 e o código CRC 01965D0D.

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