PLANO DE ENSINO 1- IDENTIFICAÇÃO
Curso: Técnico em Automação Industrial Campus: Betim Disciplina: Acionamentos Elétricos e Eletrônicos
Estudos Orientados
Turma: Automação Ano: 3º
Professor/a: Thiago Morais Parreiras Turno: Diurno
Carga Horária Anual: 90 h Presencial: 20 h Distância: 70 h
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;
componentes e circuitos utilizados no acionamento elétrico de máquinas na 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:
▪ Estudos à distância orientados pelo professor; ▪ Resolução intensiva de exercícios;
▪ Simulações computacionais; ▪ Atividades práticas em bancadas;
ATIVIDADES DISCENTES Os discentes serão requisitados à:
▪ Executarem estudos orientados (fora de sala de aula); ▪ Resolver listas de exercícios (fora de sala de aula); ▪ Executar simulações computacionais (fora sala de aula);
▪ Comparecer nas aulas presenciais para instruções e retiradas de dúvidas; ▪ Executar montagens e testes práticos em bancada (laboratório).
Habilidades e Competências
É esperado dos discentes a disciplina para realização das atividades de estudos orientados, comprometimento com as aulas presenciais, 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 ▪ Trabalho de Estudos Orientados – 1ª Etapa: 7 pontos ▪ Trabalho de Estudos Orientados – 2ª Etapa: 9 pontos ▪ Trabalho de Estudos Orientados – 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 e/ou segundo trimestres letivos, 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 decorrer do segundo e do terceiro trimestres letivos, será dada a oportunidade, ao discente que obteve nota inferior a 60 %, de recuperação de Nota através de atividades avaliativas envolvendo todo conteúdo do trimestre. A data e horário para atividades presenciais serão acordados em comum acordo entre as partes (preferencialmente no sexto horário do turno matutino ou vespertino).
A nota final do trimestre será o maior valor entre a nota obtida pelo discente durante o trimestre e a prova de recuperação, sendo limitada a 30/35 pontos (60% da nota na etapa).
CONTEÚDO PROGRAMÁTICO
UNIDADES SUBUNIDADES HORÁRIA CARGA 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
11 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
11 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
11 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
11 h.a.
5 Chaves de Partida
Convencionais 5.1 Partida Direta 5.2 Partida Reversível 5.3 Partida Estrela-Triângulo 5.4 Partida Compensadora
10 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
3 h.a.
8 Dispositivos Semicondutores 8.1 Diodos de Potência 8.2 Tiristores
8.3 MOSFET 8.4 IGBT
4 h.a.
9 Chaves de Partida Eletrônica 9.1 Soft-starter
9.2 Inversor de Frequência
7 h.a.
10 Motores de Corrente Contínua 10.1 Princípio de Funcionamento 10.2 Tipos de Ligação
10.3 Aplicações
4 h.a.
11 Retificadores monofásicos de Meia-Onda
11.1 Retificadores de meia-onda não-controlados 11.2 Retificadores de meia-onda controlados 7 h.a. 12 Retificadores monofásicos de onda completa
12.1 Retificadores de onda completa não-controlados
12.2 Retificadores de onda completa controlados
7 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
5 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
6 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 Estudos Orientados
Turma: Automação Ano: 3º
Professor/a: Thiago Morais Parreiras Turno: Diurno
Carga Horária Anual: 90 h Presencial: 20 h Distância: 70 h
Modalidade Carga Horária Descrição Metodologia/ Avaliação Distribuição de pontos Data (presencial) Presencial 2 h.a. Aula de Orientação / Retirada de
Dúvidas Expositiva --- 14/03/2018
Distância 14 h.a.
Elementos de Comando, Manobra e Proteção;
Motor Elétrico de Indução Trifásico; Diagramas Unifilares, de Força e
Trifilares.
Estudo
Orientado 7 pontos ---
Presencial 2 h.a. Aula Prática – Comandos Elétricos Prática 4 pontos 06/04/2018 Presencial 2 h.a. Aula Prática – Partidas Direta e
Reversível Prática 4 pontos 27/04/2018 Distância 8 h.a. Lista de Exercícios Exercícios 3 pontos ---
Presencial 2 h.a. 1ª Avaliação Prova 12 pontos 18/05/2018
Presencial 2 h.a. Aula de Orientação / Retirada de
Dúvidas Expositiva --- 08/06/2018
Distância 18 h.a.
Características de Partida e Aceleração de Motors;
Motores Síncronos;
Introdução à Eletrônica de Potência; Chaves Estáticas;
Retificadores Monofásicos
Estudo
Orientado 9 pontos ---
Presencial 2 h.a. Aula Prática – Partidas
Estrela-Triângulo Prática 3 pontos 29/06/2018 Presencial 2 h.a. Aula Prática – Partida Compensadora Prática 3 pontos 10/08/2018 Distância 10 h.a. Lista de Exercícios Exercícios 3 pontos --- Distância 3 h.a. Aula de Simulação Computacional:
Retificadores Monofásicos Simulação 3 pontos ---
Presencial 2 h.a. 2ª Avaliação Prova 14 pontos 31/08/2018
Presencial 2 h.a. Aula de Orientação / Retirada de Dúvidas
Distância 18 h.a.
Soft-Starter; Retificadores Trifásicos; Motores em Corrente Contínua;
Conversores CC-CC: Chopper Inversores (de Frequência);
Estudo
Orientado 9 pontos ---
Presencial 2 h.a. Aula Prática: Soft-Starter Prática 3 pontos 19/10/2018 Presencial 2 h.a. Aula Prática – Inversores de Frequência Prática 3 pontos 09/11/2018 Distância 10 h.a. Lista de Exercícios Exercícios 3 pontos --- Distância 3 h.a. Aula de Simulação Computacional: Choppers Simulação 3 pontos ---
Presencial 2 h.a. 3ª Avaliação Prova 14 pontos 07/12/2018
Aula de Revisão para Exame Final 12/12/2018