CREDER, H Instalçaões de Ar Condicionado 6ed Rio de Janeiro: LTC, 2009.

Software(s) de Apoio:

Curso: Engenharia de Energia

Disciplina: Conversão Eletromecânica de Energia I Número de créditos

Pré-requisitos: Elementos de Eletrotécnica Teóricos: 06

Co-requisitos: -- Práticos/Experimentais: --

Carga-Horária: 90 h (120 h/a) Créditos totais: 06

EMENTA

Armazenamento de energia elétrica e magnética; Conversão de energia eletromecânica por sistemas eletromagnéticos; Sistemas de conversão dinâmicos; Máquinas rotativas: fundamentos das máquinas CC e CA; Máquinas monofásicas e trifásicas; Máquina de indução em regime permanente; Geradores síncronos em regime transitório.

PROGRAMA Objetivos

 Compreender os princípios básicos da conversão eletromecânica de energia, e do funcionamento das máquinas rotativas

e dos geradores elétricos

Bases Científico-Tecnológicas (Conteúdos)

1. Princípio da Conversão Eletromecânica de Energia 1.1. Balanço de energia

1.2. Energia em sistemas magnéticos de excitação única 1.3. Força mecânica, energia e co-energia

1.4. Funções e variáveis de estado

2. Sistemas de campo magnético a excitação única e múltipla 3. Equações Dinâmicas

4. Conceitos Básicos de Máquinas Rotativas 4.1. Conceitos elementares

4.2. Tensão gerada

4.3. Fmm de enrolamentos distribuidos 4.4. Campos magnéticos girantes

4.5. Conjugado em máquinas de rotor cilíndrico 5. Máquinas Rotativas

5.1. Máquina síncrona polifásica em regime permanente 5.1.1. Funcionamento do comutador

5.1.2. Ondas de fluxo e Fmm em máquinas síncronas 5.1.3. A máquina síncrona como uma impedância

5.1.4. Correção de fator de potência com máquinas síncronas 5.1.5. Características de circuito aberto e curto-circuito 5.1.6. Características de funcionamento em regime permanente 5.1.7. Características de ângulo de cargo em regime permanente

5.1.8. Efeito de polos salientes: características de ângulo de carga de máquinas de polos salientes 5.2. Máquina de indução polifásica em regime permanente

5.2.1. Ondas de fluxo e FMM em máquinas de indução 5.2.2. O circuito elétrico equivalente

5.2.3. Análise do circuito equivalente

5.2.4. Conjugado e potência pelo uso do teorema de Thevenin 5.2.5. Curvas normalizadas de conjugado-escorregamento 5.2.6. Efeitos da resistência do rotor

5.2.7. Rotores de gaiola dupla

5.2.8. Controle de velocidade de motores de indução 5.3. Máquina de Corrente Contínua em regime permanente

5.3.1. Efeito da Fmm de armadura 5.3.2. Comutação e interpolos 5.3.3. Enrolamentos compensadores

5.3.4. Fundamentos analíticos: aspectos de circuito elétrico 5.3.5. Fundamentos analíticos: aspectos de circuito magnético 5.3.6. Análise de desempenho em regime permanente 5.3.7. Controle de velocidade de motores de CC 5.4. Máquina síncrona polifásica em regime transitório

5.4.1. Geradores síncronos interligados

5.4.2. Transitório em máquinas síncronas: ponto de vista de circuitos acoplados

5.4.3. Transitório em máquinas síncronas: quadro físico aproximado. Reatâncias e constante de tempo 5.4.4. Circuito equivalente para as condições transitórias

5.4.6. Dinâmica da máquina síncrona 6. Motores de C.A. de baixa potência

6.1. Motores de indução monofásicos

6.1.1. Desempenho de partida e de funcionamento normal de motores de indução monofásicos 1.1. Motores universais: Enrolamentos em série e paralelo

Procedimentos Metodológicos

 Aulas expositivas/dialogadas;

 Aulas práticas no Laboratório de Eletricidade e Eletromagnetismo e na Subestação Didática;

 Listas de exercícios.

Recursos Didáticos

 Quadro branco, pincel e projetor de multimídia;

 Catálogos e manuais de fabricantes de materiais e equipamentos elétricos.

Avaliação

 Provas escritas;

 Projetos;

 Apresentação de seminários.

Bibliografia Básica

1. CHAPMAN, S. J. Fundamentos de Máquinas Elétricas. São Paulo; McGraw-Hill; 5ª edição, 2013. 2. DEL TORO, V. Fundamentos de Máquinas Elétricas. São Paulo; LTC; 1ª edição, 1994.

3. KOSOW; I. Máquinas Elétricas e Transformadores; São Paulo; Globo; 14ª reimpressão, 2000.

Bibliografia Complementar

1. UMANS, S. D. Máquinas Elétricas de Fitzgerald e Kingsley. São Paulo; McGraw-Hill; 7ª edição, 2014. 2. JORDÃO, R. G. Máquinas Síncronas; São Paulo; LTC; 2ª edição, 2013.

3. BIM, E. Máquinas Elétricas e Acionamento. Rio de Janeiro, Campus Elsevier; 2009. 4. DEL TORO, V. Fundamentos de Máquinas Elétricas. São Paulo; LTC; 1ª edição, 1994.

Curso: Engenharia de Energia

Disciplina: Sistemas de Energia Elétrica Número de créditos

Pré-requisitos: Conversão Eletromecânica de Energia I Teóricos: 04

Co-requisitos: -- Práticos/Experimentais: --

Carga-Horária: 60 h (60 h/a) Créditos totais: 04

EMENTA

Matrizes de redes; Formação das matrizes de admitância e de impedância de barras; Eliminação de barras; Fluxo de potência: Solução por Gauss, Gauss-Seidel e Newton-Raphson utilizando Ybarra; Solução por Gauss e Gauss-Seidel utilizando ZBarra; Transformadores com relação fora da nominal de taps fixos; Componentes simétricas, circuitos e parâmetros de sequência positiva, negativa e zero da máquina síncrona, da linha de transmissão, do transformador e das cargas. Curto-circuitos monofásicos e bifásicos nos terminais de um gerador em vazio; Curto-circuitos através de impedância; Curto-circuitos monofásicos e bifásicos nos sistemas de potência; Curto-circuitos através de método matricial; Defeito longitudinal, abertura e fechamento de uma ou duas fases; Estabilidade: permanente e transitória.

PROGRAMA Objetivos

 Montar as matrizes de redes admitância e impedância de barras;

 Reduzir uma rede elétrica a um dado número de barras;

 Calcular as tensões nas barras e os fluxos de potência nas linhas de redes elétricas, resolver o fluxo de potência para

diferentes condições de cargas e gerações;

 Estudar o sistema de potência em regime de falta ou curto-circuito e também, definir seu limite de carga sem perda de

estabilidade.

Bases Científico-Tecnológicas (Conteúdos)

1. Matrizes de redes

1.1. Matrizes de incidência no ramo e incidências de barras 1.2. Modelagem de Linhas

1.3. Redes primitivas

1.4. Formação das matrizes de redes por transformações singulares 1.5. Algoritmo para formação da matriz de admitância de barras 1.6. Algoritmo para formação da matriz de impedância de barras 1.7. Modificação das matrizes de redes para mudanças na rede 1.8. Redução de redes:

1.8.1. Eliminação de barras por transformação delta-estrela 1.8.2. Eliminação de barras pela álgebra matricial

2. Fluxo de Carga 2.1. Equação do FP

2.2. Resolução do FP com barras de carga:

2.2.1. Solução por Gauss e Gauss-Seidel, utilizando YBARRA

2.2.2. Solução por Newton-Raphson utilizando YBARRA nas formas cartesianas e polar 2.2.3. Solução por Gauss e Gauss-Seidel utilizando ZBARRA

2.3. Resolução de FP com barras de tensão controlada 2.3.1. Solução por Gauss e Gauss-Seidel utilizando YBARRA 2.3.2. Solução por Newton-Raphson utilizando YBARRA 2.3.3. Soluções por Gauss e Gauss-Seidel utilizando ZBARRA 2.4. Resolução do fluxo de potência utilizando o computador digital; 2.5. Controle de tensão em barra remota

2.6. Resolução de fluxo de potência com transformadores de relação fora da nominal 3. Cálculo das correntes de curto-circuito

3.1. Fase-Terra 3.2. Fase-Fase-Terra 3.3. Fase-Fase 3.4. Trifásica

3.5. Variação da corrente

4. Métodos matriciais para a solução de faltas transversais e defeitos longitudinais 5. Assimetria longitudinal

5.1. Abertura de uma fase 5.2. Abertura de duas fases

5.3. Abertura de uma fase através de uma impedância 5.4. Abertura de uma fase através de impedâncias 6. Análise de contingências

6.1. contingências simples

7. Estabilidade

7.1. Problema da estabilidade e critérios de solução 7.2. Métodos clássicos de solução de estabilidade

Procedimentos Metodológicos

 Aulas expositivas/dialogadas;

 Listas de exercícios.

Recursos Didáticos

 Quadro branco, pincel e projetor de multimídia

Avaliação

 Provas escritas;

 Trabalhos de simulação

 Apresentação de seminários.

Bibliografia Básica

1. ROBBA; KAGAN; OLIVEIRA; SCHMIDT. Introdução a Sistemas Elétricos de Potência; São Paulo; Edgard Blücher; 2ª edição, 2000.

2. CONEJO, A. J.; GOMEZ-EXPOSITO, A.; CAÑIZARES, C. Sistemas de Energia Elétrica - Análise e Operação. São Paulo. LTC, 2011.