PLANO DE ENSINO 1- IDENTIFICAÇÃO
Curso: Técnico em Automação Industrial Campus: Betim Disciplina: Acionamentos Elétricos e Eletrônicos Turma: Automação Ano: 3º
Professor/a: Thiago Morais Parreiras Turno: Diurno
Carga Horária Anual: 90 h Nº Aulas Semanais: 3 Nº Aulas Práticas: 24
EMENTA
Estudo sobre máquinas elétricas rotativas: máquinas síncronas, máquinas de corrente contínua e máquinas assíncronas; Estudo e aplicação dos componentes industriais utilizados nos acionamentos elétricos industriais; Construção de diagramas unifilar e trifilar de sistemas para alimentação e comando de motores aplicando os mecanismos mais usados nas indústrias; Estudo, Simulação e Montagem dos principais circuitos de força e comando para acionamentos como: partida direta, reversão de velocidade, partida com chave estrela- triângulo, compensadora e chaves de partida eletrônica. Estudo e análise de conversores estáticos de potência e sua aplicação no ambiente industrial. Estudo de modulação PWM para controle de inversores; Estudo de dispositivos eletrônicos de potência e técnicas para seu acionamento.
OBJETIVOS
GERAIS:
• Desenvolver conceitos e procedimentos para estudo, análise, especificação e dimensionamento de acionamentos elétricos para aplicação industrial.
• Desenvolver conceitos e procedimentos para estudo, análise, especificação e dimensionamento de conversores estáticos de potência para aplicação industrial. ESPECÍFICOS:
• Estudar, simular e montar os principais circuitos e componentes aplicados na área de acionamentos elétricos industriais.
• Estudar o princípio de funcionamento e requisitos de partida e alimentação de motores elétricos de corrente contínua e alternada;
indústria;
• Simular e montar, usando softwares, materiais e equipamentos, os principais diagramas de força e comando utilizados no ambiente industrial.
• Compreender os conceitos de conversão eletrônica de energia;
• Compreender o princípio de funcionamento dos principais dispositivos semicondutores de potência;
• Identificar, avaliar, dimensionar e especificar as topologias básicas de conversores estáticos de potência.
METODOLOGIA DE ENSINO
O objetivo é munir o estudante de conhecimentos teóricos, metodologias de cálculo e dimensionamento, conhecimento de ferramenta computacional para simulação dos circuitos conversores eletrônicos de potência e de montagem prática de acionamentos elétricos mais utilizados na indústria. Para tanto serão empregadas as seguintes metodologias de ensino:
▪ Aulas expositivas empregando: quadro branco, datashow e power-point; ▪ Resolução intensiva de exercícios;
▪ Simulações computacionais; ▪ Atividades práticas em bancadas;
ATIVIDADES DISCENTES Os discentes serão requisitados à:
▪ Assistirem aulas teóricas (em sala de aula);
▪ Resolver listas de exercícios (dentro e fora de sala de aula); ▪ Executar simulações computacionais (em sala de aula);
▪ Executar montagens e testes práticos em bancada (laboratório). Habilidades e Competências
É esperado dos discentes a concentração e atenção durante as aulas teóricas, capacidade de resolução de exercícios do conteúdo da disciplina que envolvam tanto cálculos quanto questões dissertativas, capacidade de aprendizado e utilização de ferramenta computacional de simulação e capacidade de utilizar os conhecimentos adquiridos para montagem e testes em atividades práticas em bancadas.
PROCEDIMENTOS DE AVALIAÇÃO Avaliação Qualitativa:
▪ 1ª Lista de Exercícios: 3 pontos ▪ 2ª Lista de Exercícios: 3 pontos ▪ 3ª Lista de Exercícios: 3 pontos
▪ 1º Relatório de Simulação Computacional: 3 pontos ▪ 2º Relatório de Simulação Computacional: 3 pontos ▪ Aula Prática – Comandos Elétricos: 4 pontos
▪ Aula Prática – Partidas Direta e Reversível: 4 pontos ▪ Aula Prática – Partida Estrela-Triângulo: 3 pontos ▪ Aula Prática – Partida Compensadora: 3 pontos ▪ Aula Prática – Soft-Starter: 3 pontos
▪ Aula Prática – Inversor de Frequência: 3 pontos ▪ Projeto Interdisciplinar – 1ª Etapa: 7 pontos ▪ Projeto Interdisciplinar – 2ª Etapa: 9 pontos ▪ Projeto Interdisciplinar – 3ª Etapa: 9 pontos ▪ Prova – 1ª Etapa: 12 pontos
▪ Prova – 2ª Etapa: 14 pontos ▪ Prova – 3ª Etapa: 14 pontos
PROCEDIMENTOS PARA A RECUPERAÇÃO PARALELA
A recuperação paralela se dará em duas formas, uma qualitativa (recuperação de conteúdo) e outra quantitativa (recuperação de Nota).
O discente que não conseguir obter um rendimento mínimo de 60% dos pontos no primeiro trimestre letivo e em cada trimestre subsequente, terá o direito a recuperação de conteúdo ao longo dos trimestres seguintes nos horários reservados para atendimento pelo docente ou em horários acordados em comum acordo entre as partes (preferencialmente no sexto horário do turno matutino ou vespertino). Nesses encontros serão revisados a teoria dos conteúdos onde o discente apresentou pior desempenho através de aulas teóricas e resolução de exercícios.
Ao final do primeiro e do segundo trimestres letivos, será dada a oportunidade, ao discente que obteve nota inferior a 60 %, de recuperação de Nota através de uma prova envolvendo todo conteúdo do trimestre. A data e horário para prova serão acordados em comum acordo entre as partes (preferencialmente no sexto horário do turno matutino ou vespertino).
CONTEÚDO PROGRAMÁTICO
UNIDADES SUBUNIDADES HORÁRIA CARGA
0 Aula introdutória 0.1 Objetivos da disciplina e motivação 0.2 Metodologias de ensino e avaliação
1 h.a.
1 Noções Fundamentais 1.1 Motores Elétricos 1.2 Conceitos Básicos
1.3 Sistemas de Corrente Contínua 1.4 Sistemas de Corrente Alternada Monofásica
1.5 Sistemas de Corrente Alternada Trifásica
1.6 Sistemas de Unidade
10 h.a.
2 Comando e Proteção de Circuitos Elétricos
2.1 Diagramas de Força e Unifilares 2.2 Diagramas de Comando
2.3 Elementos de Comando e Proteção
10 h.a.
3 Características de Alimentação de Motores Elétricos de Indução Trifásico
3.1 Tensão Nominal 3.2 Frequência Nominal
3.3 Limitação da Corrente de Partida em Motores Trifásicos
3.4 Sentido de Rotação de Motores de Indução Trifásico
10 h.a.
4 Características de Aceleração de Motores Elétricos de Indução Trifásico
4.1 Conjugados 4.2 Inércia da Carga 4.3 Tempo de Aceleração 4.4 Regime de Partida
4.5 Corrente de Rotor Bloqueado
10 h.a.
5 Chaves de Partida
Convencionais 5.1 Partida Direta 5.2 Partida Reversível 5.3 Partida Estrela-Triângulo 5.4 Partida Compensadora
9 h.a.
6 Motores Síncronos 6.1 Princípio de Funcionamento 6.2 Características Construtivas 6.3 Motores à Imãs Permanentes
6.4 Métodos de Partida 7 Introdução à Eletrônica de
Potência
7.1 Conversores Estáticos de Potência 7.2 Chaves Estáticas
2 h.a.
8 Dispositivos Semicondutores 8.1 Diodos de Potência 8.2 Tiristores
8.3 MOSFET 8.4 IGBT
3 h.a.
9 Chaves de Partida Eletrônica 9.1 Soft-starter
9.2 Inversor de Frequência
6 h.a.
10 Motores de Corrente Contínua 10.1 Princípio de Funcionamento 10.2 Tipos de Ligação
10.3 Aplicações
3 h.a.
11 Retificadores monofásicos de Meia-Onda
11.1 Retificadores de meia-onda não-controlados
11.2 Retificadores de meia-onda controlados
6 h.a.
12 Retificadores monofásicos de
onda completa 12.1 Retificadores de onda completa não-controlados 12.2 Retificadores de onda completa controlados
6 h.a.
13 Retificadores trifásicos 13.1 Revisão sobre sistemas trifásicos 13.2 Retificador trifásico de meia-onda 13.3 Retificador trifásico de onda completa
4 h.a.
14 Choppers 14.1 Conversor abaixador – buck 14.2 Conversor elevador – boost
14.3 Conversor abaixador-elevador – buck-boost
14.4 Conversor em ponte H
5 h.a.
15 Inversores 15.1 Inversores em ponte completa 15.2 Inversores em meia-ponte 15.3 Inversores trifásicos
BIBLIOGRAFIA BÁSICA
FRANCHI, Claiton Moro. Acionamentos Elétricos. 4 ed, São Paulo: Editora Érica, 2008.
DE OLIVEIRA, Thiago R. Apostila para a Disciplina de Eletrônica Industrial. Betim: Instituto Federal de Ciência e Tecnologia de Minas Gerais, 2012.
PAPENCORT, Franz. Esquemas Elétricos de Comando e Proteção. 2. ed. São Paulo: Editora EPU, 1989.
BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR
MAMEDE FILHO, João. Instalações Elétricas Industriais. 8. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2010.
MOHAN, Ned et al. Power Electronics: Converters, Applications and Design. 3 ed. Hoboken, NJ: John Wiley & Sons, 2003.
UMANS, Stephen D. Máquinas elétricas de Fitzgerald e Kingsley. 7. ed. Porto Alegre: AMGH, 2014.
Motores Elétricos: Guia de Especificação. Jaraguá do Sul: Grupo WEG – Unidade Motores, 2016.
CHAPMAN, S. J. Fundamentos de máquinas elétricas. 5. ed. Porto Alegre: AMGH, 2013. 700p.
Data: ____/_____/______
Professor/a
Data: ____/_____/______
CRONOGRAMA
Curso: Técnico em Automação Industrial Campus: Betim
Disciplina: Acionamentos Elétricos e Eletrônicos Turma: Automação Ano: 3º
Professor/a: Thiago Morais Parreiras Turno: Diurno
Carga Horária Anual: 90 h Nº Aulas Semanais: 3 Nº Aulas Práticas: 24 Nº
semana Nº aula Conteúdo
Metodologia/ Avaliação Distribuição de pontos Data: / / 1ª 1 a 3 Introdução à disciplina; Revisão de sistemas elétricos em
corrente contínua e alternada
Expositiva --- 21/02/2018 2ª 4 a 6 Diagramas e Elementos de Comando Expositiva --- 28/02/2018 3ª 7 a 9 Aula Prática – Comandos Elétricos Prática 4 pontos 07/03/2018 4ª 10 a 12 Máquinas Elétricas: princípios básicos Expositiva --- 14/03/2018 5ª 13 a 15 Motor Elétrico de Indução Trifásico Expositiva --- 21/03/2018 6ª 16 a 18 Motor Elétrico de Indução Trifásico Expositiva --- 28/03/2018 7ª 19 a 21 Elementos de Proteção e Manobra Diagramas Unifilares e de Força; Expositiva --- 04/04/2018 8ª 22 a 24 Aula Prática – Partidas Direta e
Reversível Prática 4 pontos 11/04/2018
9ª 25 a 27 Reservado ao Projeto
Interdisciplinar Prática 7 pontos 18/04/2018 10ª 28 a 30 Evento da Extensão + mostra de trabalhos acadêmicos 25/04/2018 11ª 31 a 33 Aula de Exercícios Exercícios 3 pontos 02/05/2018
12ª 34 a 36 1ª Avaliação Prova 12 pontos 09/05/2018
13ª 37 a 39 Características de Partida e Aceleração de Motores Expositiva --- 16/05/2018 (*) 14ª 40 a 42 Aula Prática – Partidas Estrela-Triângulo Prática 3 pontos 23/05/2018 15ª 43 a 45 Motores Síncronos Expositiva --- 30/05/2018 16ª 46 a 48 Motores Síncronos Expositiva --- 06/06/2018 17ª 49 a 51
Introdução a Eletrônica de Potência; No-break e Carregadores de
Baterias Expositiva --- 13/06/2018 18ª 52 a 54 Chaves estáticas; Soft-starter Expositiva --- 20/06/2018
19ª 55 a 57 Aula Prática: Soft-Starter Prática 3 pontos 27/06/2018 20ª 58 a 60 Retificadores monofásicos não-controlados Expositiva --- 04/07/2018 21ª 61 a 63 Aula de Simulação Computacional: Retificadores Monofásicos Prática 3 pontos 01/08/2018 22ª 64 a 66 Retificadores monofásicos
controlados Expositiva --- 08/08/2018 23ª 67 a 69 Reservado ao Projeto
Interdisciplinar Prática 9 pontos 15/08/2018 24ª 70 a 72 Aula de Exercícios Exercícios 3 pontos 22/08/2018
25ª 73 a 75 2ª Avaliação Prova 14 pontos 29/08/2018
26ª 76 a 78 Aula Prática – Partida
Compensadora Prática 3 pontos 05/09/2018 (*) 27ª 79 a 81 Retificadores trifásicos
não-controlados Expositiva --- 12/09/2018 28ª 82 a 84 Retificadores trifásicos controlados Expositiva --- 19/09/2018 29ª 85 a 87 Motores em Corrente Contínua Expositiva --- 26/09/2018 30ª 88 a 90 Conversores CC-CC: Chopper Expositiva --- 03/10/2018 31ª 91 a 93 Conversores CC-CC: Chopper Expositiva --- 10/10/2018 32ª 94 a 96 Aula de Simulação Computacional: Choppers Prática 3 pontos 17/10/2018 33ª 97 a 99 Semana Nacional da Ciência e Tecnologia e Mostra de Trabalhos Acadêmicos 24/10/2018
34ª 100 a 102 Inversores Expositiva --- 31/10/2018 35ª 103 a 105 Aula Prática – Inversores de
Frequência Prática 3 pontos 07/11/2018
36ª 106 a 108 Semana da Consciência Negra + Evento da Extensão 14/11/2018 37ª 109 a 111 Aula de Exercícios Exercícios 3 pontos 21/11/2018
38ª 112 a 114 3ª Avaliação Prova 14 pontos 28/11/2018
39ª 115 a 117 Reservado ao Projeto
Interdisciplinar Prática 9 pontos 05/12/2018
Aula de Revisão para Exame Final 12/12/2018
