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Máquinas e Eletrónica Industrial

Código:

ARCI12

Sigla:

MEI

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
CNAEF	Eletrónica e automação

Ocorrência: 2023/2024 - 2S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Departamento de Engenharia Eletrotécnica
Curso/CE Responsável:	Curso Técnico Superior Profissional em Automação, Robótica e Controlo Industrial

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
ARCIL	20	Plano de Estudos_2015_16	1	-	6	60	162
TSPARC	23	Plano de Estudos_2015_16	1	-	6	60	162

Língua de trabalho

Português

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.

Resultados de aprendizagem e competências

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.

Modo de trabalho

Presencial

Pré-requisitos (conhecimentos prévios) e co-requisitos (conhecimentos simultâneos)

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

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

Bibliografia Obrigatória

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.

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

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.

Software

Octave
LTSpice

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída sem exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Teste	65,00
Trabalho laboratorial	35,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Estudo autónomo	70,00
Frequência das aulas	60,00
Trabalho laboratorial	32,00
Total:	162,00

Obtenção de frequência

Fórmula de cálculo da classificação final

1- O regime de avaliação contínua
A nota final da disciplina (NF) será calculada do seguinte modo:

NF=0.65*(0.3*MT1+ 0.32*MT2+ 0.23*MT3+ 0.15*MT4)+0.35*(0.3*NL1+0.4*NL2+0.3*NL3).


2- Regime de avaliação por exames com trabalhos laboratoriais obrigatórios
 Avaliação por exame, a nota do exame final (NE) obrigatoriamente igual ou superior a 10 valores, com o peso de 65% consoante:

NF=0.65*NE+0.35*NL e NL = 0.3*TL1+0.4*TL2+0.3*TL3



Os alunos que tenham obtido NF ≥9,5 valores ficarão aprovados com a classificação final (NF) determinada pelo arredondamento às unidades.

Em qualquer um dos métodos de avaliação acima referidos, sempre que a classificação final seja maior ou igual a 17 valores, o aluno deverá apresentar-se a uma prova oral, obtendo como nota final a média da classificação final anterior com a referida prova oral. Se o aluno não comparecer à prova oral, a classificação final será de 16 valores.

Observações

Estudantes trabalhadores, atletas de alta competição, dirigentes associativos e estudantes ao abrigo da Lei de Liberdade Religiosa deverão dirigir-se, até à segunda semana letiva do semestre, ao responsável da UC para apresentarem as suas especificidades pertinentes, nos termos previstos nos respetivos diplomas sob pena das mesmas não poderem ser executadas por falta de condições objetivas.