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, Inglês

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.

Avaliação

Os elementos de avaliação são classificados utilizando o intervalo [0,20].
São os seguintes os elementos de Avaliação:

• [L] Componente Laboratorial - Nota mínima de 9,5 valores (30%)
• [F1] Frequência 1 - Nota mínima de 8,0 valores (23,333%)
• [F2] Frequência 2 - Nota mínima de 8,0 valores (23,333%)
• [F3] Frequência 3 - Nota mínima de 8,0 valores (23,333%)
• [Ex] Exame final (70%)

O aluno poderá escolher 1 de 2 possíveis regimes de Avaliação, em que a Nota Final [NF] é calculada da seguinte forma:
i) AVALIAÇÃO CONTÍNUA: NF = (F1 + F2 + F3)/3 × 0,7 + L × 0,3
Aprovado se NF>= 9,5
Reprovado se NF < 9,5

ii) AVALIAÇÃO FINAL: NF = Ex × 0,7 + L × 0,3
Aprovado se NF>= 9,5
Reprovado se NF < 9,5

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