Ficha de Componente Curricular

OBJETIVOS

Ao final do curso o estudante deverá ser capaz de:

1. compreender a importância das máquinas síncronas;

2. analisar aspectos da operação da máquina síncrona como gerador ou motor;

3. distinguir a operação da máquina ligada à rede básica da operação isolada;

4. entender os conceitos relacionados com a estabilidade de um sistema elétrico.

Ementa

Emprego de conceitos teóricos e práticos para analisar a operação de máquinas síncronas e analisar a estabilidade de sistemas elétricos de potência.

PROGRAMA

1. Características construtivas das máquinas síncronas
1.1. Partes constituintes de uma máquina síncrona
1.2. Máquinas síncronas de polos lisos
1.3. Máquinas síncronas de polos salientes
1.4. O enrolamento amortecedor da máquina síncrona
1.5. Sistemas de excitação da máquina síncrona
1.6. O regulador automático de tensão

2. Características operativas das máquinas síncronas
2.1. Força eletromotriz induzida em um enrolamento de corrente alternada
2.2. Característica a vazio
2.3. Característica em curto-circuito

3. Capítulo III - MÁQUINA SÍNCRONA EM CARGA
3.1. Reação da armadura em uma máquina síncrona monofásica.
3.2. Reação da armadura em uma máquina síncrona trifásicas
3.3. Excitação resultante para a máquina síncrona de polos lisos
3.4. Diagrama fasorial para a máquina síncrona de polos lisos
3.5. Impedância síncrona
3.6. Efeito da saturação para a máquina síncrona de polos salientes
3.7. Diagrama fasorial para a máquina síncrona de polos salientes – teoria das duas reações (Blondel)

4. Capítulo IV - COLOCAÇÃO DE GERADORES SÍNCRONOS EM PARALELO
4.1. Condições para o estabelecimento do paralelismo
4.2. Sincronização de geradores síncronos

5. Capítulo V – OPERAÇÃO DE GERADORES SÍNCRONOS EM PARALELO
5.1. Potências ativas e reativas de geradores síncronos
5.2. O barramento infinito
5.3. O ângulo de potência ()
5.4. Distribuição de potências através da variação do ângulo de potência.
5.5. Estabilidade da operação em paralelo de geradores síncronos.

6. Capítulo VI - OPERAÇÃO DE GERADORES SÍNCRONOS DE FORMA ISOLADA
6.1. Operação em paralelo de duas máquinas de mesmo porte
6.2. Diagrama fasorial para duas máquinas síncronas de polos lisos operando em paralelo.

7. Capítulo VII - O MOTOR SÍNCRONO
7.1. Comparações entre motores síncronos e assíncronos
7.2. Diagrama fasorial para motores síncronos de polos lisos
7.3. Efeito da excitação
7.4. Diagrama fasorial para motores síncronos de polos salientes.
7.5. Métodos de partida de motores síncronos

8. Capítulo VIII - POTÊNCIAS EM MÁQUINAS SÍNCRONAS
8.1. Fluxo de potência em máquinas de polos lisos
8.2. Fluxo de potência em máquinas de polos salientes
8.3. Potência sincronizante

9. Capítulo IX - CURVAS CARACTERÍSTICAS DAS MÁQUINAS SÍNCRONAS
9.1. Lugar geométrico da corrente para excitação constante
9.2. Curvas “V” para os motores síncronos
9.3. Limites de operação
9.4. Limites de potência
9.5. Lugar geométrico da estabilidade de regime permanente nas curvas de operação
9.6. Cartas de capabilidade

10. Capítulo X - ESTABILIDADE DE SISTEMA ELÉTRICO DE POTÊNCIA
10.1. Requisitos para o sucesso da operação de um sistema
10.2. Transferência de potência entre duas máquinas síncronas
10.3. Descrição e definição de um problema de estabilidade
10.4. Tipos de estudos de estabilidade angular
10.5. Fundamentos básicos para análise de estabilidade transitória
10.5.1.1. Conceitos básicos da mecânica de rotação
10.5.1.2. Equação de oscilação de uma máquina síncrona
10.5.1.3. Coeficiente de potência sincronizante
10.5.1.4. Representação clássica de uma máquina síncrona em estudos de estabilidade
10.5.1.5. Máquina síncrona durante um transitório
10.5.1.6. Modelo clássico da máquina síncrona
10.5.1.7. Equação de oscilação de um sistema multimáquinas
10.6. Estudo de estabilidade transitória pelo critério de áreas iguais
10.7. Estudo de estabilidade transitória pelo método passo-a-passo
10.8. Introdução à estabilidade de tensão
10.9. Classificação moderna de estabilidade

BIBLIOGRAFIA BÁSICA

1. ANDERSON, P. M.; FOUAD, A. A. Power system control and stability. 2nd ed. Piscataway: IEEE Press; Wiley-Interscience, 2003. E-book. Disponível em: https://ieeexplore.ieee.org/xpl/ bkabstractplus.jsp?bkn=5264012.
2. DEL TORO, V. Fundamentos de máquinas elétricas. São Paulo: Prentice Hall do Brasil, 1994.
3. FITZGERALD, A. E. Máquinas elétricas: com introdução à eletrônica de potência. 6. ed. Porto Alegre: Bookman, 2006.

BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR

1. KUNDUR, P. Power system stability and control. New York: McGraw-Hill, 1994.
2. ELGERD, O. E. Introdução a teoria de sistemas de energia elétrica. São Paulo: McGraw-Hill, 1976.
3. FITZGERALD, A. E.; KINGLEY, C.; UMANS, S. D. Electric machinery. 6th ed. Boston: McGraw-Hill Book, 2003.
4. NASAR, S. A. Máquinas elétricas. São Paulo: McGraw-Hill, 1984.
5. SEN, P. C. Principles of electric machines and power electronics. 2nd ed. New York: J. Wiley, 1997.

aprovação

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Documento assinado eletronicamente por Augusto Wohlgemuth Fleury Veloso da Silveira, Coordenador(a), em 03/05/2023, às 13:06, 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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Documento assinado eletronicamente por Sergio Ferreira de Paula Silva, Diretor(a), em 04/05/2023, às 15:25, 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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