Disciplina detalhes

Detalhes do curso

Conhecimentos de Base Recomendados

É importante o estudante ter conhecimentos prévios de análise de circuitos elétricos em corrente contínua e em corrente alternada.
Objetivos

A UC de Fundamentos de Máquinas Elétricas é uma disciplina base no domínio da conversão eletromecânica de energia. A aprendizagem dos métodos e conceitos físicos que lhe estão subjacentes, tem por objetivo desenvolver nos estudantes competências fundamentais que lhes permitam compreender os regimes de funcionamento da Máquina de Corrente Contínua (MCC) e dos Transformadores (TR).
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. Na estruturação da UC, e para atingir os objetivos propostos, procura-se com exercícios de base laboratorial e a resolução de problemas consolidar e complementar os conhecimentos teóricos.

O estudante, ao concluir o estudo desta disciplina, deverá ser capaz de:
1-Compreender/explicar a constituição da MCC e do TR e justificar com leis e regras os respetivos princípio de funcionamento;
2-Obter/estimar os parâmetros do MCC e TRem regime permanente;
3-Aplicar o modelo matemático de MCC e TR para prever pontos de funcionamento.
4-Analisar as potências em jogo e prever o rendimento de MCC e TR.
Métodos de Ensino

Aulas teorico-práticas, onde se utiliza uma metodologia de ensino em que se aplicam técnicas pedagógicas de aprendizagem ativa, envolvendo mais o aluno no processo da aquisição de conhecimento.Por um lado, permite que os alunos, no exercício das atividades de aprendizagem em ambiente de aula, interajam e interiorizem os conteúdos, desenvolvendo as atitudes adequadas e as competêncas alinhadas com os objetivos propostos. Por outro lado, a maior envolvência do aluno no processo de aprendizagem e de construção das suas competências contribui para o desenvolvimento do seu espírito critico e maior autonomia.

Aulas de laboratório, onde são realizados trabalhos práticos que permitem a experimentação e validação das matérias lecionadas nas aulas teóricas.
Estágio(s)

Não
Programa

I. Introdução às Máquinas Elétricas. Enquadramento e objetivos.
1. Princípios e leis do Electromagnetismo aplicados às máquinas elétricas( Leis d’Ohm, Hopkinson, Kirchhoff. Força de Lorentz-Laplace. Lei de Ampère e lei de Faraday. Regras para determinação de sentidos.)
2. Importância da conversão electromecânica de energia.

II. MÁQUINA DE CORRENTE CONTÍNUA.
1. Princípio de funcionamento de uma máquina CC elementar.
2. Constituição e princípio de funcionamento do gerador de corrente contínua. Leis e regras fundamentais.
3. Tipos de ligações do circuito de excitação em máquinas de corrente continua e suas aplicações
4. Funcionamento gerador: Esquema equivalente. Ensaio em vazio e em carga do gerador de corrente
contínua. Representação e interpretação das características de magnetização e do funcionamento em
carga do gerador. Reação magnética do induzido e sua compensação.
Diagrama energético do gerador e rendimento.
5. Princípio de funcionamento do motor de corrente contínua. Velocidade e binário.
Características eletromecânicas e mecânicas de motores de corrente contínua.
Diagrama energético dos motores de corrente continua e rendimento.
6.Cálculo baseado na chapa de características.
7.Métodos de arranque de motores de corrente continua e de frenagem. Noções de regulação de velocidade de motores de corrente contínua.

III. TRANSFORMADORES
1.Constituição e princípio de funcionamento. Leis e regras fundamentais.
2.Tipos de transformadores e suas aplicações.
3.Transformador monofásico ideal e real. Relações entre correntes e tensões eficazes.
4.Ensaio do transformador monofásico em vazio, relação de transformação e representação dos fluxos de dispersão. Medição das resistências dos enrolamentos.
5 .Ensaio do transformador monofásico em curto-circuito e perdas por efeito de joule.
6. Rendimento. Cálculo baseado na chapa de características.
7. Transformador trifásico, sua constituição e grandezas nominais.
Demonstração de conteúdos

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Demonstração da metodologia

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Docente(s) responsável(eis)

Armando José Leitão Cordeiro - 2.º Semestre
Bibliografia

José Vagos Carreira Matias; Máquinas Eléctricas – Corrente Contínua, Didáctica Editora, 2000
M. Gaspar Guerreiro; Máquinas de CC - Folhas teóricas de apoio às aulas teóricas-práticas, ESTSetúbal, 2003
M.Gaspar Guerreiro; Introdução aos Transformadores , ESTSetubal, 2002
José Rodrigues e José Matias; Máquinas Elétricas: Transformadores, Didáctica Editora, 2003. ISBN: 972-650-183-0