PLANO DE ENSINO 1- IDENTIFICAÇÃO
Curso: Engenharia de Controle e Automação Campus: Betim Disciplina: Conversão da Energia e Máquinas
Elétricas (CME-A) Turma: 7º Período Ano: 2018
Professor/a: Thiago Morais Parreiras Turno: Noturno
Carga Horária Semestral: 60 h Nº Aulas Semanais: 4 Nº Aulas Práticas: 0
EMENTA
Circuitos Magnéticos. Transformadores. Princípios básicos da conversão eletromecânica de energia. Motores de corrente contínua, de indução, síncrono a imãs permanentes e de relutância, motores de passo e motores especiais.
OBJETIVOS
GERAL:
• Estudar os princípios de conversão eletromecânica da energia e de funcionamento de máquinas elétricas.
ESPECÍFICOS:
• Entender o funcionamento dos circuitos magnéticos, visando compreender o funcionamento dos transformadores;
• Estudar os princípios básicos da conversão de energia;
• Estudar os princípios de funcionamento das máquinas elétricas estáticas e dinâmicas, analisando suas características e indicando suas aplicações
▪ Simulação Computacional.
ATIVIDADES DISCENTES
Os discentes serão requisitados à:
▪ Assistirem aulas teóricas (em sala de aula);
▪ Resolver exercícios (dentro e fora de sala de aula);
▪ Realizar Simulações Computacionais (fora de sala de aula);
Habilidades e Competências
É esperado dos discentes a concentração e atenção durante as aulas teóricas, capacidade de assimilação do material, de resolução de exercícios e de simulação computacional de circuitos magnéticos, transformadores e máquinas elétricas.
PROCEDIMENTOS DE AVALIAÇÃO ▪ 1ª Prova: 24 pontos
▪ 2ª Prova: 28 pontos ▪ 3ª Prova: 30 pontos
▪ 1ª Lista de Exercícios: 3 pontos ▪ 2ª Lista de Exercícios: 3 pontos
▪ 1º Trabalho de Simulação Computacional: 3 pontos ▪ 2º Trabalho de Simulação Computacional: 4 pontos ▪ 3º Trabalho de Simulação Computacional: 5 pontos
CONTEÚDO PROGRAMÁTICO
UNIDADES SUBUNIDADES HORÁRIA CARGA
0 Aula introdutória 0.1 Objetivos da disciplina e motivação
0.2 Metodologias de ensino e avaliação 2 h.a. PROCEDIMENTOS PARA A RECUPERAÇÃO PARALELA
A recuperação paralela se dará em duas formas, uma qualitativa (recuperação de conteúdo) e outra quantitativa (recuperação de Nota).
Os discentes, em especial aqueles com rendimento inferior a 60% nas provas, terão o direito a reforço / recuperação de conteúdo ao longo do semestre nos horários reservados para atendimento pelo docente ou em horários acordados em comum acordo entre as partes. Nesses encontros serão revisados a teoria dos conteúdos onde o discente apresentou pior desempenho através de aulas teóricas e resolução de exercícios.
Será ofertada uma prova substitutiva antes do término do semestre letivo, a qual o aluno poderá optar por fazer desde que se enquadre em pelo menos um dos seguintes requisitos:
• Possua desempenho inferior a 60% ao término do semestre letivo; ou
• Tenha perdido uma das três provas regulares, sem necessidade de justificativa. A maior nota entre a prova substitutiva e a prova a ser substituída (escolhida pelo aluno quando da realização da prova substitutiva) prevalecerá.
PROCEDIMENTOS PARA EXAME FINAL
Após o término do semestre letivo, em período reservado para tal propósito no calendário acadêmico, será ofertado um exame final com o valor total do semestre para aqueles alunos com rendimento insuficiente para aprovação (< 60%) e com frequência suficiente ( ≥ 75%). A nota final do aluno será a maior entre a nota do semestre e a do exame final, porém limitada a 60 pontos.
2 Transformadores 2.1 Introdução aos transformadores 2.2 Condições sem carga
2.3 Efeito da corrente no secundário: transformador ideal
2.4 Reatâncias no transformador e circuitos equivalentes
2.5 Aspectos de engenharia da análise de transformadores 2.6 Autotransformador e transformadores de múltiplos enrolamentos 2.7 Transformadores de instrumentação 2.8 Transformadores trifásicos 10 h.a. 3 Princípios de Conversão Eletromecânica de Energia
3.1 Forças em circuitos elétricos
3.2 Forças em Materiais Ferromagnéticos 3.3 Atuadores Ferromagnéticos
3.4 Máquina de Relutância 3.5 Motores de Passo
12 h.a.
4 Máquinas de corrente contínua 4.1 Um exemplo simples: a máquina CC linear
4.2 Fundamentos de máquinas CC: tensão induzida e produção de torque
4.3 Circuito equivalente: análise como gerador e motor
4.4 Tipos de ligação das máquinas CC e características de operação motora e geradora
12 h.a.
5 Máquinas de corrente alternada 5.1 FMM de enrolamentos distribuídos 5.2 Campo magnético girante
5.3 Tensão interna gerada 5.4 Produção de torque
5.5 Introdução ao Motor de Indução Trifásico (MIT)
5.6 Correntes e fluxos no MIT 5.7 Circuito equivalente do MIT 5.8 Curva característica do MIT
5.9 MIT: Efeito da resistência de rotor:
5.10 Introdução à Máquinas Síncrona Trifásica (MST)
5.11 Indutâncias e circuito equivalente da MST
5.12 Operação e partida de motores síncronos
5.13 Motor síncrono de imãs permanentes
5.14 Característica de ângulo de carga em regime permanente
5.15 Efeito da variação da corrente de campo
5.16 Máquinas de polos salientes
BIBLIOGRAFIA BÁSICA
UMANS, Stephen D. Máquinas elétricas de Fitzgerald e Kingsley. 7. ed. Porto Alegre: AMGH, 2014.
CHAPMAN, S. J. Fundamentos de máquinas elétricas. 5. ed. Porto Alegre: AMGH, 2013. 700p.
SLEMON, Gordon R. Electric Machines and Drives. Reading, MA: Addison-Wesley, 1992.
BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR
KOSOW, Irving. Máquinas elétricas e transformadores. 15. ed. São Paulo: Globo, 2005.
SLEMON, Gordon R. Equipamentos Magnetelétricos: Transdutores, Transformadores e Máquinas. Rio de Janeiro: LTC, 1974. v. 1.
SLEMON, Gordon R. Equipamentos Magnetelétricos: Transdutores, Transformadores e Máquinas. Rio de Janeiro: LTC, 1975. v. 2.
Data: ____/_____/______
Professor/a
Data: ____/_____/______
CRONOGRAMA
Curso: Engenharia de Controle e Automação Campus: Betim
Disciplina: Conversão da Energia e Máquinas Elétricas
(CME-A) Turma: 7º Período Ano: 2018
Professor/a: Thiago Morais Parreiras Turno: Noturno
Carga Horária Semestral: 60 h Nº Aulas Semanais: 4 Nº Aulas Práticas: 0 Nº
semana Nº aula Conteúdo
Metodologia/ Avaliação Distribuição de pontos Data: / / 1ª 1-2 Introdução à disciplina; Plano de ensino e metodologia de
avaliação Expositiva --- 22/02/2018 3-4 Introdução aos circuitos
magnéticos Expositiva --- 23/02/2018
2ª
5-6 Fluxo concatenado, Indutância e
Energia Expositiva --- 01/03/2018 7-8 Propriedade dos materiais ferromagnéticos; Expositiva --- 02/03/2018
Sábado Letivo (equivalente à 6ª Feira) – Provas de Proficiência 03/03/2018
3ª 11-12 9-10 Imãs permanentes. Excitação CA Expositiva Expositiva --- 08/03/2018 --- 09/03/2018
4ª
13-14 Transformadores: princípios de funcionamento, condições sem carga e com carga.
Expositiva --- 15/03/2018
15-16
Transformadores: reatâncias, circuitos equivalentes e aspectos
de engenharia da análise de transformadores
Expositiva --- 16/03/2018
5ª
17-18 Transformadores especiais: autotransformador, TC, TP Expositiva --- 22/03/2018 19-20 Transformadores em circuitos trifásicos; Expositiva --- 23/03/2018 6ª 21-22 Aula de Exercícios / Dúvidas Exercícios 3 pontos 29/03/2018
37-38 Fundamentos de Máquinas CC:
máquinas elementares Expositiva --- 27/04/2018
11ª
39-40
Fundamentos de Máquinas CC: tensão induzida e produção de
torque, curva de magnetização Expositiva --- 03/05/2018
41-42
Circuito equivalente da máquina CC, tipos de ligação do circuito de
campo, operação geradora e motora.
Expositiva --- 04/05/2018
12ª 43-44 Aula de Exercícios – Máquina CC Expositiva --- 10/05/2018 45-46 Aula de Exercícios - Conversão Exercícios 3 pontos 11/05/2018 13ª
47-48 2ª Avaliação Prova 28 pontos 17/05/2018
49-50 Fundamentos de máquinas CA:
introdução Expositiva ---
18/05/2018 (Diário) 14ª
51-52 Campos magnéticos em máquinas
CA Exercícios 3 pontos 24/05/2018
53-54 Produção de Tensão e Torque em
máquinas CA Exercícios 3 pontos 25/05/2018
15ª
55-56 Motores de indução: construção e
conceitos básicos Exercícios 3 pontos 07/06/2018 57-58 Motores de indução: circuito equivalente Exercícios 3 pontos 08/06/2018
16ª
59-60 Motores de indução: potência e torque Exercícios 3 pontos 14/06/2018
61-62 características de torque vs. Motores de indução: velocidade
Exercícios 3 pontos 15/06/2018
17ª
63-64 Máquinas síncrona: construção e conceitos básicos Exercícios 3 pontos 21/06/2018 65-66 equivalente e princípios básicos Motor síncrono: circuito Exercícios 3 pontos 22/06/2018
Sábado Letivo (equivalente à 6ª Feira) – Festa Junina 23/06/2018
18ª 67-68
Motor síncrono: operação em
regime permanente Exercícios 3 pontos 28/06/2018 69-70 Partida de motores síncronos Exercícios 3 pontos 29/06/2018 19ª
71-72 Avaliação Substitutiva Prova (*) 05/07/2018
73-74 Aula de reforço para alunos em Exame Especial Atendimento / Dúvidas --- 06/07/2018 (Diário)
EXAME ESPECIAL 12/07/2018
(*) A pontuação da avaliação substitutiva dependerá da pontuação da prova a ser substituída pelo discente que se enquadrar nos critérios estabelecidos.
