UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA
Faculdade de Engenharia Elétrica

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Timbre

Plano de Ensino

IDENTIFICAÇÃO

Componente Curricular:

FEELT31802 - Acionamentos

Unidade Ofertante:

Faculdade de Engenharia Elétrica

Código:

FEELT31802

Período/Série:

Turma:

UA, UB, UC

Carga Horária:

Natureza:

Teórica:

60

Prática:

30

Total:

90

Obrigatória:

(X)

Optativa:

( )

Professor(A):

Luciano Coutinho Gomes

Ano/Semestre:

2020 / AARE ETAPA II

Observações:

 

 

EMENTA

Dispositivos e técnicas de acionamento de motores elétricos.

JUSTIFICATIVA

Fornecer ao aluno conhecimentos sobre o comportamento dos motores elétricos em função das necessidades mecânicas de conjugado e velocidade, das perturbações elétricas da fonte supridora de energia e das condições ambientais adversas, bem como estabelecer critérios para selecionar, de acordo com o regime de trabalho e características específicas de cada acionamento, o tipo e a potência do motor mais adequado. 

OBJETIVO

Objetivo Geral:

Ao final da disciplina o estudante será capaz de:

  • Projetar, executar e realizar o comando de sistemas industriais de acionamento de motores elétricos utilizando relés, contatores eletromagnéticos e conversores eletrônicos;

  • Analisar o comportamento dos motores elétricos em função das necessidades mecânicas de conjugado, das perturbações elétricas da fonte supridora de energia e das condições ambientais adversas;

  • Selecionar, de acordo com o regime de trabalho e características específicas de cada carga, o tipo e a potência do motor mais adequado

Objetivos Específicos:

Dispositivos e Diagramas de Comando e Proteção de Motores Elétricos

  • O aluno, após o estudo desse tópico, deverá ter conhecimento sobre a simbologia e a normalização de diagramas de comandos com motores elétricos, bem como os dispositivos de comando e proteção de motores elétricos. Deverá saber ainda, fazer a coordenação entre os dispositivos de proteção.

  • Ainda, neste tópico, o aluno deverá ter conhecimento sobre os diversos dispositivos de partida de motores elétricos e suas aplicações.

Dinâmica dos Acionamentos Elétricos

  • Espera-se que o aluno tenha adquirido conhecimentos sobre o comportamento mecânico dos tipos clássicos de cargas de motores elétricos e que saiba determinar a característica de conjugado de uma carga qualquer. O aluno deverá também saber relacionar as cargas em diferentes velocidades com a velocidade do motor.

  • O aluno deverá saber calcular tempos de arranque dos motores e ajustar os relés de aceleração dos dispositivos de partida.

Características Mecânicas de Motores de Corrente Alternada

  • Ao final desse tópico o aluno deverá ter consolidado seus conhecimentos sobre as características de desempenho mecânico dos motores de indução trifásicos. Deverá também conhecer os efeitos de tensões desequilibradas aplicadas a esses motores e os limites de desequilíbrios admissíveis para as fontes alimentadoras.

  • O aluno deverá também conhecer o desempenho dos motores de indução em regimes de partidas e frenagens e suas aplicações industriais.

Seleção e Aplicação de Motores Elétricos

  • O aluno deverá conhecer os diversos tipos de regimes de trabalho normalizados pela ABNT e suas especificações, conhecer o comportamento térmico dos motores elétricos instalados em ambientais normais e adequar os mesmos para as instalações em ambientes anormais.

  • Espera-se que, com os conhecimentos adquiridos ao final deste tópico, o aluno seja capaz de dimensionar convenientemente um motor elétrico para as mais diversas aplicações industriais segundo os critérios de economia, segurança e confiabilidade.

PROGRAMA

  1. Dispositivos e diagramas de comando e proteção de motores elétricos
    1. 1 Simbologia e diagramas de comando de motores elétricos
    2. 2 Dispositivos de comando e proteção de motores elétricos
    3. 3 Dispositivos de partida de motores elétricos
    4. 4 Dispositivo Eletrônico de Partida Suave “soft starter”
    5. 5 Inversores modulados por largura de pulso “PWM”
    6. 6 Conversores estáticos CC/CC
  2. Dinâmica dos acionamentos elétricos
    1. 1 Características mecânicas de diversas cargas
    2. 2 Redução dos conjugados ao eixo do motor
    3. 3 Cálculo aproximado de tempos de aceleração
  3. Características Mecânicas de Motores de Corrente Alternada
    1. 4 Características de conjugado do motor de indução trifásico
    2. 5 Efeito da alimentação desequilibrada no motor de indução
    3. 6 Regimes de partida e frenagem
    4. 7 Técnicas de partida suave
    5. 8 Controle de velocidade empregando conversores eletrônicos
  4. Seleção e aplicação de motores elétricos
    1. 1 Regimes de trabalho normalizados
    2. 2 Aquecimento e arrefecimento dos motores elétricos e influência do meio ambiente no desempenho dos mesmos
    3. 3 Dimensionamento dos motores elétricos de acordo com os regimes de trabalho
  5. Características Mecânicas de Motores de Corrente Contínua
    1. 1 Características básicas das máquinas de corrente contínua.
    2. 2 Regimes de partida e frenagem
    3. 3 Acionamentos com conversores controlados e semicontrolados
    4. 4 Acionamentos com “choppers” de dois/quatro quadrantes

METODOLOGIA

Técnicas de Ensino:

Aulas síncronas dialogadas e expositivas, utilizando recursos audiovisuais e materiais didáticos da disciplina. A plataforma previamente escolhida e preparada é o Microsoft Teams; caso haja necessidade, haverá troca da plataforma.

Aulas práticas serão realizadas na forma assíncrona em forma de estudos dirigidos, simulações e trabalhos de pesquisa;

Atividades em grupo envolvendo simulações computacionais e resolução de exercícios

Cronograma de Desenvolvimento do Programa

Aulas Teóricas Síncronas

no das Aulas

Conteúdo

01

Introdução: Apresentação do plano de ensino e do sistema de avaliação

02

Simbologia e diagramas de comando de motores elétrico

03

Dispositivos de comando e proteção de motores elétricos

04

Dispositivos de partida de motores elétricos

05

Características mecânicas de diversas cargas

06

Redução de conjugados ao eixo do motor

07

Cálculo aproximado de tempo de partida

08

Características de conjugado dos motores de indução trifásicos

09

Cálculo aproximado dos parâmetros do circuito equivalente através dos dados nominais

10

Análise de desempenho dos motores de indução trifásicos sob alimentação desequilibrada

11

Frenagem regenerativa em MIT aplicação no acionamento de elevadores

12

Frenagem com injeção de corrente contínua, reversão de velocidade

13

Perdas de energia no motor devido aos processos transitórios

14

Regimes de trabalho normalizados para os motores elétricos, dimensionamento para o regime permanente.

15

Aquecimento e arrefecimento dos motores elétricos, efeito da temperatura ambiente e efeito de altitude

16

Dimensionamento de motores elétricos considerando partidas e frenagens elétricas

17

Avaliação escrita: Valor: 20,0 pontos

18

Avaliação na forma de apresentação: Valor: 20,0 pontos

 

 

Aulas práticas assíncronas

no das Aulas

Conteúdo

01

Dispositivo eletromagnético de partida de MIT e Partida direta

02

Partida direta com reversão do MIT

03

Chave estrela triângulo convencional sem reversão

04

Chave estrela triângulo automática com reversão

05

Chave estrela triângulo automática com reversão utilizando CLP

06

Dispositivo eletrônico de partida suave para MIT “SOFTSTARTER”

07

Conversor eletrônico de tensão e frequência PWM

08

Avaliação prática – síncrona: Valor: 10,0 pontos

09

Avaliação prática – síncrona: Valor 10,0 pontos

 

AVALIAÇÃO

Para serem aprovados na disciplina os alunos deverão cumprir os seguintes requisitos:

1        Frequência mínima de 75% nas aulas ministradas (aulas teóricas + aulas práticas) que será verificada através de verificação oral ou listagem da aula síncrona no Microsoft Teams.

2        Obter 60 pontos de um total de 100, que serão distribuídos da seguinte forma:

          · Duas avaliações da parte teórica da disciplina, em datas marcadas nos primeiros dias de aulas, sendo atribuído à primeira prova o valor de 20 pontos, à segunda o valor de 20 pontos;

            · Prova de habilidade técnica individual envolvendo aplicação de comandos elétricos em sistemas de acionamentos de motores elétricos – valor 10 pontos;

          · Apresentação de 05 (cinco) relatórios técnicos sobre chaves de partida do motor de indução trifásico apresentadas nos roteiros de laboratório assíncrono – valor 10 pontos cada;

 

Datas das avaliações marcadas no dia 26/10/2020:

Avaliação teórica escrita:   07/12/2020        Apresentação: 08 a 22/12/2020

Apresentação prática: 09 a 23/12/2020

 

Datas das entregas dos trabalhos práticos

Os relatórios deverão ser entregues na semana subsequente à entrega dos roteiros.

 

Observações:

1          Avaliações da parte teórica, dividida em duas partes:

             · Primeira: A avaliação será feita online com a duração de duas horas-aula (100 minutos) para a elaboração da solução. O arquivo deverá ser enviado para a área de arquivos da plataforma  Microsoft Teams (20,0 pontos);

             · Segunda: Uma questão será sorteada e o estudante deverá apresentar na plataforma Microsoft Teams (20,0 pontos).

2        Relatórios das atividades práticas avaliativas

             · Os relatórios deverão ser escritos de acordo com os padrões usuais para relatórios técnicos e entregues na aula subsequente à relativa ao relatório.

3        Avaliação prática de habilidade técnica

             · Esta avaliação consiste da aplicação prática de conhecimentos de acionamentos elétricos utilizando o software de simulação de comandos e aplicação prática da solução.

5        As datas e horários das provas são marcados no início do curso e poderão ser mudados, desde que 100% dos alunos matriculados no curso estejam de acordo

Todas as comunicações e divulgações de notas serão feitas na área de chat do Microsoft Teams para esta disciplina.

BIBLIOGRAFIA

Básica

 Bibliografia Básica:

1.  BIM, EDSON – Maquinas Elétricas e Acionamento 2a ed., Campus, Elsevier, Rio de Janeiro 2012

2.  MAMEDE FILHO, J. Instalações Elétricas Industriais – 7ª ed., LTC, Rio de Janeiro, 2007

3.  VAZQUEZ, J. R. Maniobra, Mando y Control Electricos, Ediciones CEAC, Barcelona, Espanha, 1982.

4.  FITZGERALD, A. E. Electrical Machinery, McGraw-Hill, New York, EUA, 1992.

5.  FRANCHI, C. M. Acionamentos Elétricos – 4a ed., Editora Érica, São  Paulo, 2008

6.  LANDER, C. W. Eletrônica Industrial, Makron Books São Paulo, 1997.

7.  Catálogos de Fabricante: WEG, SIEMENS,  TELEMECANIQUE e outros

 

Complementar

1.  SISKIND, C. S. Electric Control Systems in Industry, McGraw-Hill, New York, EUA, 1980.

2.  CHILIKIN, M. Accionamientos Electricos, Editorial Mir, Barcelona, Espanha, 1978.

3.  KOSOV, I.  L. Control de Máquinas Electricas, Reverté S. A, Barcelona, Espanha, 1977.

4.  LYSHEVSKI, S. E. Electromechanical Systems, Electric Machines, and Applied Mechatronics, CRC Press, 1999.

5.  DEL TORO, V. Fundamentos de Máquinas Elétricas, Prentice-Hall do Brasil, São Paulo, 1994.

6.  GRAY, C. B. Electrical Machines and Drive Systems, John Wiley & Sons, New York, EUA, 1988.

7.  NASAR, S. A. Electromechanics and Electric Machines, John Wiley & Sons, New York, EUA,  1984.

8.  MURPHY, J. M. D.; TURNBULL, F. G. Power Electronic Control of AC Motor, McGraw-Hill, New York, EUA, 1985.

9.  https://www.youtube.com/channel/UCc39T86eiy5k_Hi3Al5nDEw

APROVAÇÃO

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

Coordenação do Curso de Graduação: _________________________

 


logotipo

Documento assinado eletronicamente por Luciano Coutinho Gomes, Professor(a) do Magistério Superior, em 29/09/2020, às 08:52, 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 23117.056272/2020-12 SEI nº 2287376