UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA
Faculdade de Engenharia Elétrica

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Timbre

Plano de Ensino

IDENTIFICAÇÃO

Componente Curricular:

FEELT 36051 - Conversão de Energia Elétrica e Máquinas Elétricas

Unidade Ofertante:

FEELT

Código:

FEELT 36051

Período/Série:

Turma:

T1, T2

Carga Horária:

Natureza:

Teórica:

60 h/a

Prática:

15 h/a

Total:

75 h/a

Obrigatória:

( x )

Optativa:

( )

Professor(A):

Pedro Henrique Aquino Barra

Ano/Semestre:

2023/2

Observações:

Componente ofertado no mesmo local/horário para os Cursos de Graduação em Engenharia Eletrônica e de Telecomunicações e Engenharia Mecatrônica

 

EMENTA

Conversão eletromecânica de energia, transformadores, máquinas rotativas (máquinas síncronas, máquinas de corrente contínua, máquina de indução, servo motor e motor de passo).

JUSTIFICATIVA

Preparar os estudantes acerca dos fenômenos elétricos e magnéticos que fundamentam os princípios de funcionamento de máquinas elétricas estáticas e rotativas. Desenvolver e aprimorar táticas para a ligação de máquinas elétricas em instalações diversas, bem como entender o seu comportamento geral.

OBJETIVO

Objetivo Geral:

Fornecer ao aluno os conceitos fundamentais de conversão eletromecânica de energia, transformadores e máquinas rotativas.

Objetivos Específicos:

Ao final da disciplina, o estudante será capaz de:

  1. Identificar, analisar, comparar e especificar transformadores e máquinas elétricas a partir de suas conceituações;

  2. Solucionar problemas e propor aplicações que envolvam os princípios de funcionamento de transdutores, transformadores e máquinas elétricas.

 

PROGRAMA

1. Princípios da Conversão Eletromecânica de Energia
             1.1. Forças e conjugados em sistemas de campo magnético
             1.2. Balanço energético
             1.3. Energia em Sistemas de Campo Magnético de excitação única
             1.4. Determinação da força e do conjugado magnético a partir da energia
             1.5. Determinação da força e do conjugado magnético a partir da co-energia.
             1.6. Sistemas de campo magnético multi-excitado.
             1.7. Forças e conjugados em Sistemas com imãs permanentes
             1.8. Equações dinâmicas
             1.9. Técnicas Analíticas
             1.10. Conversão CA-CC

             1.11. Conversão CA-CA
             1.12. Conversão CC-CC
  2. Transformadores
             2.1. Princípio de Funcionamento
             2.2. Condição sem carga
             2.3. Efeito da corrente do secundário
             2.4. Transformador ideal
             2.5. Reatância no transformador e circuitos equivalentes
             2.6. Aspectos de Engenharia da análise de transformadores
             2.7. Autotransformadores, transformadores de múltiplos enrolamentos
             2.8. Transformadores em circuitos trifásicos
             2.9. O sistema por unidade
  3. Máquinas Rotativas
             3.1. Introdução às máquinas rotativas
             3.2. Introdução às máquinas CA e CC
             3.3. FMM de enrolamentos distribuídos
             3.4. Campos magnéticos em máquinas rotativas
             3.5. Ondas girantes de FMM em máquinas CA
             3.6. Tensão gerada
             3.7. Conjugado em máquina de pólo saliente
             3.8. Máquinas lineares
             3.9. Saturação magnética
             3.10. Fluxos Dispersivos
  4. Máquinas Síncronas
             4.1. Introdução à Máquinas Síncronas
             4.2. Princípio de funcionamento
             4.3. Aplicações
  5. Máquinas de Corrente Contínua
             5.1. Introdução à Máquinas de Corrente Contínua
             5.2. Princípio de funcionamento
             5.3. Aplicações
  6. Máquinas de Corrente Alternada
             6.1. Introdução às máquinas de indução polifásicas
             6.2. Princípio de funcionamento
             6.3. Circuito equivalente do motor de indução

             6.4. Análise do circuito equivalente
             6.5. Dispositivos para partida/parada e reversão
             6.6. Aplicações
  7. Servomotor
             7.1. Princípio de funcionamento
             7.2. Aplicações
  8. Motores de Relutância Variável e Motores de Passo
             8.1. Fundamentos da Análise MRV
             8.2. Configurações MRV Práticas
             8.3. Formas de Onda na Produção de Conjugado
             8.4. Motores de passo

  9. Laboratórios (18 horas-aulas ou 15 horas)
             9.1. Transformadores monofásicos e trifásicos
             9.2. Máquinas de corrente contínua
             9.3. Máquinas de indução monofásicas
             9.4. Máquinas de indução trifásicas
             9.5. Acionamento de motores de indução (partida estrela-triângulo, softstart, inversores)
             9.6. Motor de passo
             9.7. Aplicações industriais

METODOLOGIA

As aulas serão presenciais, expositivas e dialogadas, versando os temas estabelecidos no programa. Serão propostas atividades extraclasse para ampliar a discussão dos assuntos da disciplina e fixação das informações apresentadas. Os recursos didáticos utilizados serão: quadro, pincéis, apagador, computador, projetor e laboratório de ensino com equipamentos (aulas práticas). O acompanhamento das atividades, disponibilização de material didático suplementar e divulgação de resultados será no ambiente Moodle. A chave de acesso para a plataforma Moodle será disponibilizada aos estudantes durante as aulas.

AVALIAÇÃO

Provas Teóricas (PT):

Serão aplicadas, presencialmente, duas avaliações escritas contemplando questões objetivas e/ou dissertativas sobre o conteúdo teórico:

 

Prova 1 (P1): Valor: 30 pontos – Data: 27/02/2024 das 13h10min às 14h50min

Prova 2 (P2): Valor: 30 pontos – Data: 16/04/2024 das 13h10min às 14h50min

 

Testes Individuais (TE):

Serão aplicados testes individuais, com consulta, aplicados em datas aleatórias e sem aviso prévio. A soma das notas dos testes resultará em 20 pontos.

 

Parte Prática (PP):

A avaliação na parte prática da disciplina se dará com a entrega de cinco relatórios, totalizando 20 pontos distribuídos igualmente entre os relatórios.

 

Composição da Nota Final (NF):

A nota final (NF) é uma somatória dos pontos atribuídos nas provas, testes e parte prática. Portanto: NF=PT+TE+PP.

 

Observações Gerais

i. Será aplicada uma atividade avaliativa de reposição de nota em horário alternativo aos estudantes que apresentarem justificativa para falta em avaliações. As justificativas aceitáveis são delineadas pela Resolução CONGRAD 46/2022.

ii. Será aplicada uma atividade de recuperação abordando todo o conteúdo do semestre aos estudantes com nota inferior a 60 pontos e frequência mínima de 75%, como trata a Resolução CONGRAD 46/2022, no dia 23/04/2024. Será aprovado o estudante que obter NR>=60, sendo NR=0,6*NF+0,4*NR. A pontuação final será limitada em 60 pontos.

iii. Será aprovado o estudante com NF ou NR >=60 e com frequência mínima de 75%.

BIBLIOGRAFIA

Básica

1. DEL TORO, Vincent. Fundamentos de máquinas elétricas. Rio de Janeiro: Prentice Hall do Brasil, c1994. 550p. ISBN 8570540531.
2. FALCONE, Aurio Gilberto. Eletromecânica. São Paulo: E. Blucher, 1979. ISBN 9788521200253.
3. FITZGERALD, A. E. Máquinas elétricas: com introdução à eletrônica de potência. 6. ed. Porto Alegre: Bookman, 2006. 648 p. ISBN 8560031049.
4. KOSOW, Irving L. Máquinas elétricas e transformadores. 15. ed. São Paulo: Globo, 2005. 667 p. ISBN 8525002305 (broch.).
5. SEN, P.C., WILEY, J. Principles of Electrical Machines and Power Electronics, 1989.

Complementar

1. BIM, Edson. Máquinas elétricas e acionamento. 3. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2014.
2. MAMEDE FILHO, João. Instalações elétricas industriais. 7. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2007.
3. NASAR, S. A. Máquinas elétricas. São Paulo: Ed. McGraw-Hill, 1984.
4. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 5410: instalações elétricas de baixa tensão.
5. NISKIER, Julio. Instalações elétricas. 5. ed. Rio de Janeiro: LTC, c2008. 455 p.

 

APROVAÇÃO

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

Coordenação do Curso de Graduação: _________________________

 


logotipo

Documento assinado eletronicamente por Pedro Henrique Aquino Barra, Professor(a) do Magistério Superior, em 12/01/2024, às 21:06, 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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Referência: Processo nº 23117.002005/2024-41 SEI nº 5100525