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Plano Departamental

Plano de Ensino

Disciplina: ENE093 - CONVERSÃO ELETROMECÂNICA DE ENERGIA II

Horas Aula: 4

Departamento: DEPTO DE ENERGIA ELETRICA /ENG

Ementa
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Revisão dos conceitos básicos de circuitos magnéticos e princípios de conversão eletromecânica de energia; Fundamentos das máquinas rotativas em corrente alternada. Configurações básicas e tipos de máquinas síncronas; Teoria, relações básicas e circuitos equivalentes dos geradores síncronos de rotor de polos lisos e polos salientes em regime permanente; Ensaios e determinação de parâmetros; Teoria, relações básicas e circuitos equivalentes dos motores síncronos em regime permanente; Configurações básicas e tipos de máquinas assíncronas; Teoria, relações básicas e circuitos equivalentes das máquinas assíncronas em regime permanente; Ensaios e determinação de parâmetros; Métodos de variação de velocidade de motores assíncronos.
1. Revisão dos conceitos básicos de circuitos magnéticos e de conversão eletromecânica de energia: Intensidade e densidade de campo magnético, Lei de Ampère; Fluxo magnético; Fluxo concatenado, Lei de Faraday e indutâncias próprias e mútuas; Materiais ferromagnéticos e curvas de magnetização e histerese magnética; Circuitos magnéticos com e sem entreferro; Perdas nos núcleos ferromagnéticos; Energia e força em sistemas magnéticos com excitação simples; Energia e força em sistemas magnéticos com excitações múltiplas;
2. Princípios básicos de máquinas elétricas rotativas em corrente alternada: Tensão e conjugado induzido em uma bobina elementar; O campo magnético girante em enrolamentos polifásicos; Relação entre velocidade e frequência elétrica; Força magnetomotriz e fluxo em enrolamentos distribuídos; Tensão e conjugado induzido em uma máquina elementar; Técnicas de enrolamento de máquinas (enrolamentos de passo inteiro, fracionário e distribuídos).
3. Características construtivas dos geradores síncronos: Geradores de rotor com polos lisos; Geradores de rotor com polos salientes; Sistemas de excitação.
4. Geradores de rotor com polos lisos em regime permanente: Princípio de funcionamento; Modelo matemático e circuito equivalente; Diagramas fasoriais; Relações de potência e conjugado; Ângulo de carga.
5. Geradores de rotor com polos salientes em regime permanente: Princípio de funcionamento; Modelo matemático da dupla reatância e circuito equivalente; Diagramas fasoriais; Relações de potência e conjugado; Ângulo de carga.
6. Operação isolada de geradores síncronos: Efeito de variação de carga ativa e reativa; Efeito de variação de excitação; Curvas de capacidade.
7. Operação de geradores interligados: Condições de paralelismo; Procedimento de sincronização de geradores; Operação em paralelo com uma barra infinita.
8. Correntes de curto circuito em geradores síncronos
9. Motores síncronos: Princípio de funcionamento; Modelo matemático e circuito equivalente; Diagramas fasoriais; Relações de potência e conjugado; Características conjugado x velocidade; Curvas V dos motores síncronos; Condensador síncrono.
10. Técnicas de partida dos motores síncronos: Utilização de máquinas auxiliares; Variação da frequência de alimentação; Enrolamentos amortecedores.
11. Máquinas assíncronas trifásicas em regime permanente: Aspectos construtivos básicos; Princípio de funcionamento e escorregamento; Circuito equivalente em regime permanente; Fluxo de potência e perdas; Características conjugado x velocidade; Classificação das máquinas assíncronas com relação a característica de conjugado x velocidade;
12. Ensaios de máquinas assíncronas trifásicas: Ensaio de corrente contínua; Ensaios a vazio; Ensaio de rotor bloqueado; Determinação das resistências e reatâncias de estator e rotor.
13. Variação de velocidade em máquinas assíncronas trifásicas: Variação do número de polos; Variação da tensão de alimentação; Variação da resistência rotórica; Variação da frequência de alimentação.
14. Motores assíncronos monofásicos em regime permanente: Teoria do duplo campo girante; Circuito equivalente; Partida de motores monofásicos; Motores de fase dividida, com capacitor de partida e capacitor permanente.
CHAPMAN, S.J. Electric Machinery Fundamentals. Ed. Mc Graw-Hill. 4th Edition.
FALCONE, A.G. Eletromecânica: Transformadores, Transdutores, Conversão Eletromecânica de Energia e Máquinas Elétricas. Vol 1 e 2. Editora Edgar Blucher Ltda.
FITZGERALD, A. E. Máquinas Elétricas. Ed. Bookman. Quinta Edição
KOSOW, I. I. Máquinas Elétricas e Transformadores. Ed. Globo.
KRAUSE, P., WASYNCZUK, O. and SUDHOFF, S.D., Analysis of Electric Machinery. IEEE Press, 1994.
SEN, P.C. Principles of Electric Machines and Power Electronics, John Wiley and Sons. Second Edition, 1997.
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