Conhecimentos de Base Recomendados

Saber aplicar números complexos e conceitos básicos da área de eletrotecnia e do eletromagnetismo.

Objetivos

Pretende-se com esta Unidade Curricular que os alunos sejam capazes de compreender os princípios básicos de funcionamento das principais máquinas elétricas utilizadas nos acionamentos eletromecânicos em ambiente industrial, assim como, dos conversores eletrónicos de potência, utilizados no comando de máquinas eléctricas.
Esta Unidade Curricular visa que os alunos sejam capazes de:
1- compreender o princípio de funcionamento da máquina elétrica de corrente continua (MCC) e de corrente alternada (MI),
2- compreender as características eletromecânicas e mecânicas das mesmas,
3- calcular as correntes, as perdas e o rendimento da MCC e da MI.
4- compreender o principio de funcionamento dos conversores AC/DC, DC/DC e AC/DC
5- calcular as potências envolvidas nos conversores,
6- compreender as aplicações dos conversores.

Métodos de Ensino

A metodologia de ensino utilizada, no contexto das aulas teórico-prático, assenta na aplicação de várias técnicas de aprendizagem ativa visando maior envolvência e autonomia dos alunos na construção dos seus saberes, por um lado. Por outro lado, os alunos trabalham os seus recursos no processo de reflexão crítica à luz das leis e regras da eletrotecnia na aquisição de competências durante o exercício das atividades de aprendizagem. Nas aulas laboratoriais o estudante terá oportunidade de realizar os tabalhos laboratoriais de forma a efetivar os conceitos teoricos estudados.

Estágio(s)

Não

Programa

1 - Máquinas Eléctricas
Máquina de corrente contínua (MCC)
- Constituição e princípio de funcionamento de uma máquina de corrente contínua.
- Tipos de excitação, esquema equivalente, diagrama energético e rendimento, características em regime permanente.
- Arranques e variação de velocidade.

Máquina assíncrona trifásica (MI)
- Constituição e princípio de funcionamento de uma máquina assíncrona trifásica. Noção de campo girante.
- Esquemas equivalentes. Potências, binários, diagrama energético, rendimento.
- Característica eletromecânica e mecânica.
- Arranques e variação de velocidade.

2 - Electrónica de Potência
Introdução: principais elementos semicondutores de potência.

Conversores AC/DC ou rectificadores (AC/DC)
- Princípios de funcionamento.
- Retificadores comandados e não comandados.
- Potências Activa, Reactiva, Aparente e Deformante. Factor de Potência. Aplicações.

Conversores DC/DC ou chopper's (DC/DC)
- Princípio de funcionamento. Topologias de: um quadrante, dois quadrantes e quatro quadrantes.
- Aplicação ao controlo de máquinas de corrente contínua.
- Fontes de alimentação comutadas.

Conversores DC/AC ou onduladores (DC/AC)
- Princípio de funcionamento dos onduladores de tensão.
- Aplicação de onduladores de tensão no comando de máquinas de corrente alternada.
- Técnicas de modelação

Demonstração de conteúdos

-

Demonstração da metodologia

-

Docente(s) responsável(eis)

Silviano Francisco Santos Rafael - 2.º Semestre

Joaquim José Rodrigues Monteiro - 2.º Semestre

Bibliografia

José Vagos Carreira Matias; Máquinas Elétricas, Plátano Editora, 2015. ISBN: 9789897600838
José Vagos Carreira Matias; Máquinas Elétricas - Corrente alternada, Platano Editora, 1997. ISBN: 9789726501244
Jesus Fraile Mora; Máquinas Eléctricas, McGraw-Hill, 2003. ISBN: 84-481-3913-5
João C. P. Palma; Fundamentos de Electrónica de Potência,, AEISEL
Ned Mohan, Tore Undeland, William Robbins; Power Electronics: Converters, Applications and Design;, John Wiley & Sons.