Máquinas Elétricas

Cód.: EME13013L

6 ECTS

Duração: 15 semanas/156 horas

Área Científica: Engenharia Eletrotécnica

Língua(s) de lecionação: Português

Língua(s) de apoio tutorial: Português

Regime de Frequência: Presencial

Objetivos de Desenvolvimento Sustentável

Educação de qualidade - Assegurar a educação inclusiva, e equitativa e de qualidade, e promover oportunidades de aprendizagem ao longo da vida para todos.

Objetivos de Aprendizagem

Pretende-se que os estudantes compreendam o funcionamento básico das máquinas elétricas e em particular da conversão eletromecânica de energia. Fiquem a conhecer as principais características de diversos tipos de máquinas elétricas. Conheçam o seu funcionamento e consigam especificá-las, tipificando a sua utilização típica. Pretende-se ainda que os estudantes fiquem de posse de instrumentos (conhecimentos base e orientações bibliográficas) que possibilitem o eventual prosseguimento e aprofundamento de estudos.

Conteúdos Programáticos

1. Introdução ao Estudo das Máquinas Elétricas
Revisão de conceitos de eletromagnetismo e análise de circuitos.
Princípios de conversão eletromecânica de energia.
2. Transformador
O Transformador monofásico.
O Transformador trifásico.
Transformadores especiais. Autotransformador. Transformadores de medida.
3. Máquinas de Corrente Contínua
Introdução - aspetos construtivos.
Funcionamento Gerador. Classificação e características. Domínios de aplicação.
Funcionamento Motor. Classificação e características. Domínios de aplicação.
4. Máquina assíncrona
Aspetos construtivos e princípio de funcionamento.
Máquina de indução trifásica.
Máquina de indução monofásica.
Controlo de velocidade.
5. Máquina síncrona
Aspetos construtivos e princípio de funcionamento.
Estudo do alternador.
Motor síncrono.
6. Pequenos motores.
Motores DC. Servo-motores. Motores de passo.
Pulse Width Modulation (PWM). Pontes H. Codificadores de posição.
Controlo de velocidade, direção e posição com microcontroladores.

Métodos de Ensino

O ensino é baseado em aulas teóricas, teórico-práticas e laboratoriais. As aulas teórico-práticas têm o objetivo de consolidar os conhecimentos adquiridos nas aulas teóricas. Nas aulas laboratoriais é colocada ênfase na previsão dos resultados experimentais utilizando os modelos introduzidos nas aulas teóricas.
Horário de Dúvidas disponível 2 vezes por semana. Utilização de email para esclarecer dúvidas básicas.
A avaliação é composta por duas partes complementares: Componente teórica (70%) e Componente Laboratorial (30%).
Componente teórica pode ser feita de forma contínua (3 frequências) ou final (1 exame) - Nota mínima 9,5.
• [Fi] Frequência i - Nota mínima 8,0 (i = 1,2,3)
• [Ex] Exame final
Componente Laboratorial Nota mínima de 9,5
• [L] Laboratório
[NF] Nota final: NF = Max{(F1 + F2 + F3 )/3; Ex}×0,7 + L×0,3
Se NF>= 9,5: Aprovado
Se NF< 9,5: Reprovado

Bibliografia

1. Electric Machinery Fundamentals, Stephen J. Chapman, McGraw-Hill (5ª ed.), 2011
2. Electrical Machinery, A. E. Fitzgerald, S. D. Umans, C. Kingsley , McGraw - Hill (7ª ed.), 2014
3. Principles of Electric Machines and Power Electronics - P.C.Sen - John Wiley & Sons, 1989
4. Electric Machines and Power Systems (vol.1) - Syed A. Nasar - McGraw-Hill, 1995
5. Máquinas Eléctricas Problemas Resolvidos e Propostos - Syed A. Nasar Schaum McGraw-Hill, 1984