Ficha de Componente Curricular

OBJETIVOS

Ao final da disciplina o estudante será capaz de:

1. Identificar e analisar circuitos magnéticos e os princípios da conversão de energia;

2. Desenvolver os princípios de funcionamento de um transformador com obtenção de seu circuito elétrico equivalente;

3. Aprender a analisar a conexão e a operação de diversos tipos de transformadores na rede;

4. Entender a composição e as características dos materiais aplicados nos dispositivos;

5. Avaliar o impacto que a produção e o descarte dos dispositivos utilizados geram no meio ambiente;

6. Identificar os riscos associados ao desenvolvimento prático do conteúdo, visando a segurança e a prevenção de acidentes.

Ementa

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

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

3.10.1. O transformador monofásico

3.10.2. O transformador para equipamentos eletrônicos

3.10.3. O transformador trifásico

3.10.4. O transformador de potência e de distribuição

3.10.5. O autotransformador

3.10.6. Transformadores para instrumentos

3.10.7. O transformador de potencial

3.10.8. 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

BIBLIOGRAFIA BÁSICA

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

2. KOSOW, Irving L. Máquinas elétricas e transformadores. 15. ed. São Paulo: Globo, 2005.

3. OLIVEIRA, José Carlos de. Transformadores: teoria e ensaios. São Paulo; Rio de Janeiro: E. Blucher: Centrais Elétricas Brasileiras, 1984.

BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR

1. BOFFI, Luiz V. Conversão eletromecânica de energia. São Paulo: E. Blucher, 1977.

2. ELLISON, Arthur. J. Conversão eletromecânica de energia. São Paulo: EDUSP; Polígono, 1972.

3. JORDÃO, Rubens G. Transformadores. São Paulo: E. Blucher, 2002.

4. SEN, Paresh C. Principles of electric machines and power electronics. 2nd ed. New York: J. Wiley, 1997.

5. SIMONE, Gilio A. Conversão eletromecânica de energia: uma introdução ao estudo. São Paulo: Érica, 1999.

aprovação

---

Documento assinado eletronicamente por Josué Silva de Morais, Coordenador(a), em 03/04/2019, às 10:29, 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 1136828 e o código CRC 61B9F46C.

---