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 conversão de energia, transformadores e de conceitos iniciais 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. Princípios 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

1. O transformador monofásico e o transformador trifásico
2. O transformador para equipamentos eletrônicos
3. O transformador de potência e de distribuição
4. O autotransformador
5. O transformador de potencial
6. 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 Rendimento e regulação de transformadores

6.7 Análise de polaridade de transformadores

METODOLOGIA

Para a presente componente curricular, a ser ministrada em formato presencial, todas as aulas serão em sala de aula com verificação de presença. Os professores manterão contato com os estudantes através da modalidade assíncrona. Para tal efeito, serão consideradas as seguintes mídias:

• Modalidade presencial: Aulas expositivas através de quadro negro e projetor.
• Modalidade assíncrona (off-line): Uso de material didático disponível no Dropbox ou enviado por e-mails e aplicativos de mensagens. Resolução de listas de exercícios.

O atendimento ao aluno será realizado de forma presencial, seja durante as aulas nesta modalidade, ou reuniões individuais na sala do professor, estarão disponíveis também formas de contato através das plataformas Conferencia Web (RNP), ou através de e-mail, e aplicativos de mensagens em horários específicos a serem definidos pelo professor.

Conforme estabelecido pela Resolução CONGRAD N^O 46/2022 de 28/03/2022 o professor deverá disponibilizar no calendário, a avaliação de recuperação dentro do período letivo. Esta avaliação se aplica ao membro do corpo discente que tiver no mínimo 75% de presença e desempenho inferior a 60 pontos, a partir do semestre 2021/2.

Repositório da disciplina: https://tinyurl.com/y6ncxjjz

AVALIAÇÃO

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

1) Avaliações das Aulas Teóricas - Duas Provas (total de 60 pontos) e Prova de Recuperação:

As provas serão Sem Consulta, feitas em sala de aula, monitoradas pelo professor.

P1 – Valor de 30 pontos – assuntos referentes aos capítulos 1 e 2.

P2 – Valor de 30 pontos – assuntos referentes aos capítulos 3 a 5.

              Prova de Recuperação – Valor 100 pontos – assunto: toda a matéria.

Nota:  Cada prova acima será realizada durante uma das aulas presenciais em um período correspondente a duas horas-aula (100 minutos). As resoluções das questões serão individuais.

2) Avaliações das Listas de Exercícios – Quatro Listas (total de 20 pontos):

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

L1 – Valor de 5 pontos – com problemas referentes ao capítulo 1.

L2 – Valor de 5 pontos – com problemas referentes ao capítulo 2.

L3 – Valor de 5 pontos – com problemas referentes ao capítulo 4.

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

Nota:  Cada lista deverá ser entregue ao professor pessoalmente até data e horário a serem definidos posteriormente.

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

Estão previstas um total de 30 horas-aula presenciais durante o semestre letivo sendo adequadas para duas turmas práticas. Estas ainda deverão ser ministradas por meio de exposições presenciais em laboratório utilizando os recursos disponíveis.

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

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 José Roberto Camacho, Professor(a) do Magistério Superior, em 13/09/2022, às 10:43, 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 3914061 e o código CRC 79714558.

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