Plano de Ensino

IDENTIFICAÇÃO

EMENTA

Abordagem teórica e práticas de conceitos relacionados com a conversão de energia e a construção, operação e ensaios de transformadores.

JUSTIFICATIVA

Fornecer aos alunos os conceitos teóricos básicos a respeito de transformadores e de máquinas elétricas rotativas preparando-os para aprofundamentos futuros sobre esses assuntos.

OBJETIVO

PROGRAMA

1. Circuitos Magnéticos e Materiais Magnéticos

1.1 Introdução aos circuitos magnéticos

1.2 Fluxo concatenado, indutância e energia

1.3 Propriedade dos materiais magnéticos

1.4 Imãs permanentes

1.5 Aplicações de ímãs permanentes

2. Princípio de Conversão Eletromecânica de Energia

2.1 Balanço energético

2.2 Energia em sistemas de campo magnético de excitação única

2.3 Determinação da força e do conjugado magnéticos a partir da energia

2.4 Determinação da força e do conjugado magnéticos a partir da coenergia

2.5 Sistemas de campo magnético multi-excitados

2.6 Forças e conjugados em sistemas com ímãs permanentes

3. Introdução aos Transformadores

3.1 O transformador ideal

3.2 Força eletromotriz e força contra eletromotriz

3.3 Autoindutância e reatância em transformadores

3.4 Indutância mútua

3.5 Enrolamentos de transformadores

3.6 Circuito magnético do transformador

3.7 Tipos de núcleos de transformadores

3.8 Formas construtivas de núcleos e enrolamentos

3.9 O transformador real

3.10 Tipos de transformadores:

         a) O transformador monofásico e o transformador trifásico,

         b) O transformador para equipamentos eletrônicos

         c) O transformador de potência e de distribuição

         d) O autotransformador

         e) O transformador de potencial

         f) O transformador de corrente

4. Análise de Transformadores

4.1 Desenvolvimento de circuitos equivalentes de transformadores

4.2 Diagrama fasorial com carga resistiva, indutiva e capacitiva

4.3 Diagrama fasorial equivalente ao secundário

4.4 Rendimento

4.5 Regulação de tensão

4.6 Efeito da reatância sobre o comportamento do transformador

4.7 Valores percentuais e por unidade

4.8 Formas de onda não senoidais

4.9 Corrente de partida transitória

5. Conexão e Operação de Transformadores

5.1 Polaridade

5.2 Conexão de transformadores em circuitos monofásicos

5.3 Divisão de cargas entre transformadores

5.4 Banco de transformadores

5.5 Características operacionais das ligações estrela-estrela, estrela-delta; delta-delta, delta-estrela

5.6 Conexão em “V”

5.7 Transformação de três fases para seis e doze fases

5.8 Conexão de transformadores em paralelo

5.9 Autotransformador

5.10 Comutadores: comutação a vazio e sob carga

5.11 Transformadores de três enrolamentos

5.12 Ensaios típicos de transformadores

6. Aulas Práticas de Transformadores

6.1 Ensaio a vazio

6.2 Ensaio em curto-circuito

6.3 Ligação de um transformador como autotransformador

6.4 Ensaio de rigidez dielétrica do óleo isolante

6.5 Conexão de dois transformadores em paralelo

6.6 Análise de polaridade de transformadores

METODOLOGIA

Para a presente componente curricular, a ser ministrada em formato remoto, 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 por meio do Microsoft Teams).
• Modalidade assíncrona (off-line): Uso de material didático disponível em Dropbox ou enviado por 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 utilizados três tipos de avaliação, totalizando 100 pontos assim distribuídos:

1) Avaliações das Aulas Teóricas - Duas Provas (total de 64 pontos):

As provas serão Com Consulta, feitas em casa, porém, monitoradas pelo professor.

P1 – Valor de 32 pontos – assuntos referentes aos capítulos 1 e 2.

P2 – Valor de 32 pontos – assuntos referentes aos capítulos 3 a 5.

Nota:  Cada prova acima será realizada durante uma das aulas síncronas em um período correspondente a duas horas-aula (100 minutos). As resoluções das questões serão individuais. Ao término da aula/prova todos os alunos deverão gerar cópias eletrônicas de todas as folhas de resolução (caso haja dificuldade serão aceitas fotografias legíveis dessas folhas). Cada aluno deverá colocar tudo em um arquivo único em pdf  e enviar por e-mail indicado pelo Para a etapa de preparar o arquivo de resolução da prova e enviar ao professor, o aluno terá mais 20 minutos adicionais, logo após o término da prova.

2) Avaliações das Listas de Exercícios – Quatro Listas (total de 16 pontos):

As listas serão individuais e distribuídas ao longo do curso da seguinte maneira:

L1 – Valor de 4 pontos – com problemas referentes ao capítulo 1.

L2 – Valor de 4 pontos – com problemas referentes ao capítulo 2.

L3 – Valor de 4 pontos – com problemas referentes ao capítulo 4.

L4 – Valor de 4 pontos – com problemas referentes ao capítulo 5.

Nota:  Cada lista deverá ser enviada ao professor por meio eletrônico até data e horário a serem definidos posteriormente.

3) Avaliações das Aulas Práticas (total de 20 pontos):

Estão previstas um total de 12 horas-aula do tipo síncrona durante o semestre letivo sendo adequadas para duas turmas práticas. Por causa do momento atual, estas ainda deverão ser ministradas por meio de exposições remotas usando os recursos computacionais disponíveis.

Nota:  A forma de avaliação das aulas práticas será divulgada oportunamente pelo professor responsável.

CRONOGRAMA: Conversão de Energia e Transformadores – CET

As atividades do tipo Síncrona e Assíncrona seguirão o cronograma dos quadros abaixo:

Cronograma das Aulas Teóricas – Semestre Letivo: 2021-1 – Prof. Caixeta

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

Cronograma das Aulas Práticas – Semestre Letivo: 2021-1 – Prof. Salerno

Datas previstas para realização das duas provas teóricas:

Prova 1 – 25/01/2022 (terça-feira) – das 10:40 às 12:20 h

Prova 2 – 23/03/2022 (quarta-feira) – das 10:40 às 12:20 h

Atenção:

1. Aulas Teóricas Síncronas = (24 dias x 2 horas-aula x 50 min)/60 min = 40 horas
2. Aulas Práticas Síncronas  = (12 dias x 2 horas-aula x 50 min)/60 min = 20 horas
3. As aulas que faltam para completar a carga horária da disciplina, isto é, 20 horas de Aulas Teóricas e 10 horas de Aulas Práticas, serão realizadas com atividades do tipo Assíncrona.
4. As atividades assíncronas deverão ser utilizadas pelos alunos para resolver exercícios, revisar a teoria, tirar dúvidas e se preparar para as provas.
5. A frequência de cada aluno durante as aulas do tipo Síncrona não será computada como forma de avaliação da disciplina.

BIBLIOGRAFIA

Básica

1. FITZGERALD, A. E. Máquinas Elétricas. 6ª edição. Editora Bookman, 2006.
2. KOSOW, I.L. Máquinas Elétricas e Transformadores. 15 edição, São Paulo: Globo, 1986.
3. OLIVEIRA, J.C. COGO, J.R. ABREU, J.P.G. Transformadores: Teoria e Ensaios. São Paulo: Editora Edgard Blucher Ltda.

Complementar

1. BOFFI, L. V. Conversão Eletromecânica de Energia. São Paulo: Edgard Blucher, 1977.
2. ELLISON, A. J. Conversão Eletromecânica de Energia. São Paulo: EDUSP, Polígono, 1972.
3. JORDÃO, R.G. Transformadores. São Paulo: Edgard Blucher. 2002.
4. SEN, P.C. Principles of Electric Machines and Power Electronics, 2nd edition. New York. J. Wiley. 1977.
5. SIMONE, G.A. e CREPPE, R.C. “Conversão Eletromecânica de Energia - Uma Introdução ao Estudo”. São Paulo: Editora Érica, 1999.
6. NASCIMENTO JR, G.C. Máquinas Elétricas: Teoria e Ensaios. São Paulo: Editora Érica, 4ª Edição, 2011.
7. FITZGERALD, A.E., KINGLEY, C. and UMANS, S.D., “Electric Machinery”, Forth Edition, McGraw-Hill Book Company, USA, 1983.
8. DEL TORO, V. Fundamentos de Máquinas Elétricas. Rio de Janeiro: Prentice Hall do Brasil, 1994.

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 17:54, 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 3224580 e o código CRC D67F0663.

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