Curso: MEC-BAC - Bacharelado em Engenharia Mecânica Departamento: DEE - Engenharia Elétrica Disciplina: null Código: ELM0001 Carga horária: 72 Período letivo: 2018/2 Professor: Adalberto de Araújo Barreto Filho Contato: adalberto.barreto@udesc.br EDUARDO BONCI CAVALCA Contato: eduardo.cavalca@udesc.br Ementa Circuitos CC e CA: série, paralelo. Máquinas CC e CA. Motores e Geradores monofásicos e trifásicos. Proteção de instalações elétricas. Disjuntores. Luminotécnica. Ensaios: Propriedades Elétricas. Objetivo geral Apresentar os conceitos básicos que envolvem a eletrotécnica: corrente e tensão alternada, circuitos trifásicos, instrumentos de medição, luminotécnica, instalações elétricas, motores e máquinas elétricas, comando e proteção de máquinas elétricas e transformadores. Objetivo específico - Ao final da disciplina e cumpridos os requisitos de aproveitamento, o aluno será capaz de: Identificar, dimensionar e projetar sistemas de máquinas - geradores, motores e transformadores - e instalações elétricas, com base nas leis de circuitos; - Reconhecer e aplicar requisitos de economicidade e eficiência no uso e instalções das máquinas elétricas no âmbito da eletrotécnica. 1. Introdução Apresentação do plano da disciplina; definição das avaliações, discussão bibliográfica. 1.1. Análise de Circuitos Elétricos Simples - Variáveis Elétricas e Elementos de circuitos; 1.2. Fontes de energia elétrica; 1.3. Cargas, Potência e Consumo de Energia - Caracterização geral de um circuito Elétrico; 1.4. Geradores/Fontes Elementares de Energia Elétrica - introd. 1.5. Leis de Ohm e de Kirchoff; 1.6. Teorema da Superposição - Introdução: caracterização e uso do teorema. 2. Associação de resistores e de fontes 2.1. Divisores de tensão e corrente; 2.2. Modalidades de suprimento de Energia Elétrica: C.C. e C.A.; 2.3. Cargas lineares; 2.4. Cargas não lineares: Indutância e Capacitância introd.; 2.5. Modalidades e formas de onda do suprimento de Energia; 2.6. Potência instantânea, Potência Média e Valor Eficaz de Potência; 3. O indutor: modelos, relações matemáticas e propriedades. 3.1. Potência e energia em um indutor; 3.2. Associação de indutores. 4. O capacitor: modelos, relações matemáticas e propriedades 4.1. Potência e energia em um capacitor; 4.2. Associação de Capacitores. 4.3. Proposição de Temas para Trabalhos em equipe.
4. O capacitor: modelos, relações matemáticas e propriedades 4.1. Potência e energia em um capacitor; 4.2. Associação de Capacitores. 4.3. Proposição de Temas para Trabalhos em equipe. 5. Circuitos elétricos indutivos e capacitivos 5.1. Análise de nós e de malhas em circuitos RL e RC; 5.2. Equações integrais e diferenciais para circuitos - máxima transferência de potência; 5.3. Modelos de representação, modelos equivalentes - Thevenin e Norton. 6. Comportamento e equivalência em circuitos RL e RC ligações série e paralelo 6.1. Comportamento livre de circuitos: RLC-Paralelo, RLC-Série; 6.2. Análise e solução de problemas de circuitos. 7. Circuitos práticos de Corrente Alternada - aplicações em sistemas C.A. 7.1. Caracterização das funções senoidais - noções de onda fundamental e harmônicas; 7.2. Geração de energia - conceitos e fundamentos dos geradores C.A. 7.3. Excitação não senoidal - ruídos e harmônicas - excitação composta A.C. e C.C.; 8. Fasores: Conceito e aplicação em circuitos elétricos 8.1. Relações fasoriais para R, L e C; 8.2. Aplicação de fasores e notação fasorial para solução de circuitos; 8.3. Aplicação da propriedades e leis de circuitos na análise e projeto de instalações circuitais elétricas. 9. Resposta em função da frequência 9. Potência: aplicação em sistemas eletrotécnicos 9.1. Potência instantânea, potência média e potência Eficaz; 9.2. Aplicações em circuitos práticos das relações entre Potência instantânea, potência média e valores eficazes - RMS; 9.3. Relação de potencia em sistemas C.C. e C.A. e entre sistemas mono e polifásicos; 10. Valor eficaz de uma função - aplicação em circuitos práticos; 10.1. Potência aparente e fator de potência; 10.2. Potencia reativa - indutiva e capacitiva; 10.3. Correção do Fator de Potência. 11. Sistemas monofásicos, bifásicos e trifásicos; 11.1. Sistemas monofásicos - aplicações usos e limitações; 11.2. Sistemas bifásicos - aplicações usos e limitações; 11.3 Sistemas trifásicos - aplicações usos e limitações. 12. Transformadores 12.1. Transformadores Monofásicos e Trifásicos 12.2. Especificações, tipos e usos de transformadores. 13. Motores e Geradores Elétricos 13.1. Tipologia dos motores elétricos; 13.2. Conexão de motores elétricos - chaves de partida; 13.3. Caracterização e Tipologia dos Geradores Elétricos; 13.4. Operação de Geradores Elétricos; 13.5. Geradores monofásicos e trifásicos; 13.6. Acoplamento de geradores elétricos - sincronismo. 14. Instalações Elétricas 14.1. Circuitos típicos, representativos e os mais utilizados em instalações; 14.2. Materiais utilizados em instalações elétricas; 14.3. Normas e procedimentos em projetos de instalações elétricas;
14.4. Problemas usuais de dimensionamento e representação. Lab 1 1.1 Leis de Kirchhoff de correntes e tensões, Lei de Ohm, nomenclatura de resistores comerciais e de precisão, uso de protoboard, uso de fontes e uso de multímetro. Lab 1 1.2 Continuação: 1.1Leis de Kirchhoff de correntes e tensões, Lei de Ohm, nomenclatura de resistores comerciais e de precisão, uso de protoboard, uso de fontes e uso de multímetro. Lab 2 2.1 Uso do osciloscópio, uso do gerador de funções, uso de protoboard, estudo dos circuitos ressonantes: serie e paralelo. Lab 2 2.2 Continuação: Uso do osciloscópio, uso do gerador de funções, uso de protoboard, estudo dos circuitos ressonantes: serie e paralelo. Lab 3 3.1 Transformadores monofásicos; Polaridade magnética; Banco de transformadores trifásicos; Transformação delta-estrela, medição de tensão e corrente por fase, potencia por fase. Carga em estrela carga em delta uso do wattímetro. Lab 3 3.2 - Continuação: Transformadores monofásicos; Polaridade magnética; Banco de transformadores trifásicos; Transformação delta-estrela, medição de tensão e corrente por fase, potencia por fase. Carga em estrela carga em delta uso do wattímetro. Lab 4 4.1 Motores elétricos C.C.; Série-Paralelo, composto; Motores C.A., monofásico, bifásico e trifásico; Placa de Caracterização. Lab 4 4.2 - Continuação: Motores elétricos C.C.; Série-Paralelo, composto; Motores C.A., monofásico, bifásico e trifásico; Placa de Caracterização. Lab 5 5.1 Partida direta; Medição de correntes de partida: regime nominal e em vazio; Correção do Fator de Potencia. Lab 5 5.2 - Continuação: Partida direta; Medição de correntes de partida: regime nominal e em vazio; Correção do Fator de Potencia. Lab 6 6.1 Partida direta com reversão - uso de reles térmicos; Dimensionamento de proteções de sobrecarga e curto-circuito. Lab 6 6.2 - Continuação: Partida direta com reversão - uso de reles térmicos; Dimensionamento de proteções de sobrecarga e curto-circuito. Lab 7 7.1 Partida direta estrela-triângulo, medição das correntes de pico: de linha e de fase; Teste de polaridade no motor.
Lab 7 7.2 - Continuação: Partida direta estrela-triângulo, medição das correntes de pico: de linha e de fase; Teste de polaridade no motor. Lab 8 8.1 Acionamentos de motores C.A.; Inversores; Rampas de aceleração e desaceleração, controle da velocidade local e remota; Leitura de parâmetros e configuração de novos parâmetros. Lab 8 8.2 - Continuação: Acionamentos de motores C.A.; Inversores; Rampas de aceleração e desaceleração, controle da velocidade local e remota; Leitura de parâmetros e configuração de novos parâmetros. Lab 9 9.1 Acionamentos de motores C.A.; Partidores suaves; Controle da corrente de pico de partida. Lab 9 9.2 - Continuação: Acionamentos de motores C.A.; Partidores suaves; Controle da corrente de pico de partida. 1ª - Avaliação. 2ª - Avaliação. 3ª - Avaliação. Revisão - Avaliações e percepção de desempenho do curso. Metodologia A disciplina será ministrada através de aulas expositivas, tarefas em sala, eventuais atividades e tarefas extra-sala e visitas/atividades em laboratório. Visando estimular o aluno através do reconhecimento das técnicas de análise de circuitos, projeto e conexão de motores e geradores elétricos e de instalações com a apresentação e elaboração de projetos; Serão propostos temas sobre tópicos motores, geradores, sistemas de conexões e de instalações elétricas no âmbito da disciplina - a serem apresentados pelos alunos, após prévia definição com professor (optativa); Poderão ser utilizados recursos presenciais e não presenciais para complementar as atividades e/ou repor as atividades que por ventura necessitem de remanejamento de horários e meios de forma que os conteúdos sejam plenamente realizados. A presença é obrigatória em atividades/avaliações complementares ou optativas que se fizerem necessárias. A primeira Avaliação terá foco nos aspectos conceituais e quantitativos e será desenvolvida em três etapas: - Reconhecimento, caracterização dos sistemas - no âmbito da eletrotécnica abordada pela disciplina - onde se aplicam as leis de circuitos e suas respectivas propriedades elétricas; - Elaboração e definição de problemas característicos e típicos dos sistemas eletrotécnicos abordados; - Resolução de problemas em sala-de-aula: prova escrita - individual e em equipe. A segunda e terceiras Avaliações constarão de: Elaboração de trabalhos temáticos sobre os sistemas eletrotécnicos abordados e Apresentação e sala dos trabalhos elaborados e os resultados obtidos. Sistema de avaliação O desempenho do aluno será avaliado pelos critérios: 1. PROVAS E TRABALHOS - 75% ou 80% - Correspondentes a três ou quatro avaliações obrigatórias a quarta avaliação poderá ser definida em função do resultado das primeiras avaliações. 2. PRÁTICAS-LABORATÓRIO - 25% ou 20% (a depender se houver 3 ou 4 avaliações teóricas). 3. Avaliações optativas complementares os alunos poderão propor um tema/tópico (envolvendo novidades/atualizações tecnológicas relacionadas com os tópicos da disciplina) corresponde a até 20% de uma das avaliações são propostas e
Sistema de avaliação apresentadas durante o curso. OBSERVAÇÕES: A presença será obrigatória nas avaliações e apresentação de trabalhos em equipe. O plano e o programa das atividades práticas/laboratório será apresentado pelos professores responsáveis antes do início destas atividades. Bibliografia básica HAYT, Willian H.; Kemmerly. J. E. Análise de Circuitos em Engª. São Paulo: McGraw-Hill, 1975. IRWIN, J. David; Análise de Circuitos em Engenharia. 4ª. Edição, São Paulo: Makron Books, 2000. BOYLESTAD, Robert L.. Introdução à Análise de Circuitos. 8ª. Edição. Rio de Janeiro: Editora LTC, 1998. Bibliografia complementar JOHNSON, David, HILBURN, John, JOHNSON, Johnny. Fundamentos de Análise de Circuitos Elétricos. 4ª. Edição. Rio de Janeiro: Editora LTC, 2000. ALEXANDER, Charles K; SADIKU, Matthew N. O.. Fundamentos de Circuitos Elétricos. 1ª. Edição. Rio de Janeiro: Bookman Companhia Editora, 2003. DORF, Richard C.; SVOBODA, James A.. Introduction to Eletric Circuits. 7ª. Edição. Editora IE-Wiley.2006. NILSSON, James; RIEDEL, Susan A.. Circuitos Elétricos. 6ª. Edição. Rio de Janeiro: Editora LTC, 2003. ORSINI, L. Q. Curso de Circuitos Elétricos. Vol. 1 e 2. 2ª. Edição. São Paulo: Editora Edgard Blücher, 2002. Recursos bibliográficos adicionais disponibilizados através de acessos aos alunos Materiais da disciplina disponibilizados pelo professor (artigos referenciais, capítulos de dissertações ou teses que tratem do tema). São consideradas as edições atualizadas que contemplem as anteriores, acrescidas das adaptações/atualizações. Informações sobre realização de Prova de 2ª Chamada A Resolução nº 018/2004-CONSEPE regulamenta o processo de realização de provas de segunda chamada. Segundo esta resolução, o aluno que deixar de comparecer a qualquer das avaliações nas datas fixadas pelos professores, poderá solicitar segunda chamada de provas na Secretaria Acadêmica através de requerimento por ele assinado, pagamento de taxa e respectivos comprovantes, no prazo de 5 (cinco) dias úteis, contados a partir da data de realização de cada prova, sendo aceitos pedidos, devidamente comprovados, motivados por: I - problema de saúde, devidamente comprovado, que justifique a ausência; II - doença de caráter infecto-contagiosa, impeditiva do comparecimento, comprovada por atestado médico reconhecido na forma da lei constando o Código Internacional de Doenças (CID); III - ter sido vítima de ação involuntária provocada por terceiros;