Programa da Unidade Curricular CONVERSORES DE ENERGIA Ano Lectivo 2010/2011 1. Unidade Orgânica Ciências da Economia e da Empresa (1º Ciclo) 2. Curso Engenharia Electrotécnica e de Computadores 3. Ciclo de Estudos 1º 4. Unidade Curricular CONVERSORES DE ENERGIA (15129) 5. Área Científica 6. Ano curricular 3º 7. Tipo de Unidade Curricular / Semestre 2º Semestre Friday, September 10, 2010 1/7
8. Tipo de aula e carga horária (tempo de trabalho) Aulas Teóricas: Aulas Práticas: Aulas Teórico-práticas: 30.00 Orientação Tutorial: 20.00 9. Créditos 6.00 10. Coordenador da Área Científica 11. Regente Prof. Doutor AMADEU LEÃO SANTOS RODRIGUES 12. Assistentes 13. Língua de ensino Português 14. Objectivos Gerais Adquirir conhecimentos na área dos Conversores de Energia e criar competências nesse domínio. Interpretar os fenómenos inerentes à conversão de energia em sistemas electromecânicos rotativos e pilhas de combustível. 15. Objectivos Específicos A unidade curricular tem as seguintes vertentes de estudo: - Máquinas Eléctricas de Corrente Contínua - Máquinas Eléctricas Assíncronas e Síncronas. - Máquinas Eléctricas Especiais - Pilhas de Combustível 16. Competências a adquirir - Conceitos fundamentais na área da Conversão de Energia Eléctrica. - Compreensão do funcionamento de Conversores Electromecânicos Rotativos - Tipos de Pilhas de Combustível e suas aplicações industriais 17. Metodologia de ensino Friday, September 10, 2010 2/7
- Sessões teórico práticas com exposição dos conteúdos programáticos, motivando a participação dos alunos. - Trabalho autónomo e individual dos alunos sobre um tópico das aulas. - Realização de exercícios e trabalhos práticos relevantes - Visita de estudo a uma Instituição da área para ilustração da matéria leccionada. 18. Conteúdos Programáticos Friday, September 10, 2010 3/7
1. CONCEITOS FUNDAMENTAIS DA CONVERSÃO ELECTROMECÂNICA DE ENERGIA 1.1 Estudo da máquina de corrente contínua, sua constituição. 1.2 Tipos de enrolamentos do induzido (imbricado e ondulado). 1.3 Reacção magnética do induzido 1.4 Pólos auxiliares e enrolamentos de compensação 1.5 Princípio de funcionamento do gerador (dínamo) e do motor 1.6 Gerador de excitação em derivação. Mecanismo da auto-excitação 1.7 O motor de excitação em série na tracção eléctrica. Sua associação série/paralelo.. 1.8 Motor de corrente contínua em regime dinâmico. Aplicações industriais. 1.9 Accionamento de uma carga mecânica através de uma caixa redutora de velocidade. Aplicações industriais. 2. ESTUDO DA MÁQUINA ASSÍNCRONA TRIFÁSICA, SUA CONSTITUIÇÃO. 2.1 Rotor em gaiola (ou curto circuito) e rotor bobinado 2.2 Criação do campo girante. Velocidade em função do número de pólos e da frequência 2.3 Noção de escorregamento do rotor. 2.4 Esquema eléctrico equivalente por fase. 2.5 Caracteristicas da máquina assíncrona por análise do esquema esquivamente. 2.5 Corrente rotórica, potência no veio, binário electromagnético em função da velocidade do motor 2.6 Binário de arranque 2.7 Métodos de arranque do motor assíncrono. Controlo de velocidade 2.8 Motores assíncronos monofásicos (de anel de sombra e de condensador) 2.9 Breve descrição do motor de indução linear trifásico 3. ESTUDO DA MÁQUINA SÍNCRONA TRIFÁSICA 3.1 Máquinas de rotor cilíndrico e de rotor de pólos salientes 3.2 Turboalternadores e hidroalternadores e suas características 3.3 Diagrama de Behn-Eschenbourg e diagrama de Blondel. 3.4 Caracteristicas do gerador a alimentar uma rede isolada. 3.5 Ensaio do escorregamento do rotor de pólos salientes. Determinação das reactâncias directa e em quadratura, da resistência ohmica do rotor e da reactância síncrona da máquina de rotor cilindrico. 3.6 Paralelo de uma máquina síncrona com uma rede de capacidade infinita.trânsito bidireccional de energia activa e reactiva 3.7 Curvas de regulação ou em V. 3.8 Brusco curto circuito simétrico de um gerador síncrono. Oscilogramas. Obtenção das constantes de tempo sub-transitória e transitória da máquina. 3.9 Métodos de arranque do motor síncrono. Motor síncrono como compensador do do mau factor de potência de uma instalação eléctrica. Friday, September 10, 2010 4/7
4. MÁQUINAS ELÉCTICAS SUPERCONDUTORAS 4.1 Noção de supercondutividade. Tipos de materiais supercondutores. 4.2 Motores eléctricos de relutância supercondutores 4.3 Motores eléctricos de histerese supercondutores 4.4 Aplicações de Máquinas Eléctricas Supercondutoras 5. PILHAS DE COMBUSTÍVEL COMO FONTE LIMPA DE ENERGIA ELÉCTRICA. 5.1 Princípio de funcionamento de Pilhas de Combustível. 5.2 Tipos de Pilhas de Combustível. 5.3 Valor energético do hidrogénio. 5.4 Tecnologias do hidrogénio 5.5 Aplicações das pilhas de combustível. 19. Métodos de Avaliação A avaliação contínua é feita de acordo com o Regulamento vigente na Universidade, considerando a assiduidade, a intervenção dos alunos nas aulas e ainda a realização de um trabalho individual de desenvolvimento e duas provas escritas durante o semestre. 20. Recursos Didácticos - Bibliografia - Computadores. - Projector de imagens de computador. - Recursos adequados à realização de trabalhos práticos. - Serão fornecidos aos alunos apontamentos escritos sobre alguns dos tópicos do programa, bem como?power Points? e vídeos ilustrativos. 21. Palavras Chave - Máquinas Eléctricas Rotativas - Conversão de Energia - Pilhas de Combustível Friday, September 10, 2010 5/7
23. Bibliografia Principal Autor(es): Jesus Fraile Mora Máquinas Electricas Quinta Madrid Editora: McGraw Hill 2001 Autor(es): Editora: S.Chaperman Electric Machinery Fundamentals Second London McGraw Hill 1992 Autor(es): Fitzgerald and Kingsley Electric Machinery Third 1974 UK Editora: McGraw-Hill 24. Bibliografia Complementar Autor(es): : S. Nasar Electric Machines and Electromechanics Second UK Editora: Schaum/McGraw Hill 1982 Autor(es): Editora: G. Hoogers Fuel Cell Tecnology Handbook First USA CRC Pre 2003 Friday, September 10, 2010 6/7
Ficha técnica MIP Título Programa da unidade curricular 'CONVERSORES DE ENERGIA': Ano Lectivo 2010/2011 Autor Classificação Descritores Colaborador(es) Data/Hora Formato de dados Estatuto de utilização Relação Prof. Doutor AMADEU LEÃO SANTOS RODRIGUES - - - 9/1/2010 4:21:00PM Texto, PDF Acesso público Versão 1.0 (c) Universidade Lusíada de Lisboa, 2010 Friday, September 10, 2010 7/7