Materiais e Conversão de Energia (Ramo de Energia)

Engenharia Electrotécnica e de Computadores
6 ECTS; 2º Ano, 2º Semestre, 28,0 T + 42,0 PL + 5,0 OT

Docente(s)
- José Filipe Correia Fernandes

Pré-requisitos
Conhecimentos de eletromagnetismo, análise de circuitos e de matemática (derivadas parciais e números complexos)

Objetivos
Conhecer as propriedades elétricas e magnéticas dos principais materiais.
Aplicar os princípios da conversão eletromecânica de energia em transdutores e em máquinas elétricas;
Compreender o funcionamento das máquinas de corrente contínua e dos transformadores. Operar estas máquinas em segurança.

Programa
1 - PRINCÍPIO DA CONVERSÃO ELETROMECÂNICA DE ENERGIA
2 - MÁQUINAS DE CORRENTE CONTÍNUA
2.1 - CONSTITUIÇÃO
2.2 - CLASSIFICAÇÃO DAS MÁQUINAS DE CORRENTE CONTÍNUA
2.3 - ENROLAMENTOS E EQUAÇÃO DA fem DE UM DÍNAMO
2.4 - ESQUEMA EQUIVALENTE
2.5 - PERDAS E RENDIMENTO DE UMA MÁQUINA C.C
2.6 - CARACTERÍSTICA EXTERNA U(I) DE UM GERADOR C.C
2.7 - EQUAÇÕES DE FUNCIONAMENTO COMO MOTOR
2.8 - CARACTERÍSTICAS DE ARRANQUE DE MOTORES C.C.
2.9 - REGULAÇÃO DE VELOCIDADE DE MOTORES C.C.
2.10 - CARACTERÍSTICAS DOS MOTORES C.C.
2.11 - INVERSÃO DO SENTIDO DE ROTAÇÃO DOS MOTORES C.C
2.12 - PROBLEMAS DE COMUTAÇÃO EM MÁQUINAS C.C
3 - MOTOR UNIVERSAL EM C.C. E C.A.
4 - TRANSFORMADORES
4.1 - PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO E DESCRIÇÃO GERAL
4.2 - ESQUEMAS EQUIVALENTES DO TRANSFORMADOR
4.3 - RELAÇÕES ENTRE GRANDEZAS NOMINAIS
4.4 - FUNCIONAMENTO EM VAZIO
4.5 - FUNCIONAMENTO EM CURTO-CIRCUÍTO
4.6 - QUEDA DE TENSÃO INTERNA
4.7 - GRUPOS DE LIGAÇÃO DOS TRANSFORMADORES TRIFÁSICOS
4.8 - PARALELO DE TRANSFORMADORES
4.9 - PERDAS E RENDIMENTO DO TRANSFORMADOR
4.10 - REGIME TRANSITÓRIO EM VAZIO E LIGAÇÃO DE TRANSFORMADORES À REDE
4.11 - O AUTOTRANSFORMADOR
4.12 - TRANSFORMADORES DE MEDIDA
4.13 - TRANSFORMADORES COM TOMADAS
5 - MATERIAIS
5.1 - MATERIAIS CONDUTORES
5.2 - MATERIAIS SEMICONDUTORES
5.3 - NOVOS MATERIAIS E OS SUPERCONDUTORES
5.4 - MATERIAIS ISOLANTES (DIELÉTRICOS)
5.5 - MATERIAIS MAGNÉTICOS

Metodologia de avaliação
Nota final=3/4 nota prova escrita + 1/4 da nota média dos trabalhos laboratoriais

Bibliografia
- Nasar, S. (1997). Electric machines & Electromechanics. (Vol. 1). .UK: McGraw-Hill Education
- Umans, S. e Fitzerald, A. (2013). Máquinas Eléctricas. (Vol. 1ª). .UK: McGraw-Hill
- Fernandes, J. (0). Acetatos de Materiais e Conversão de Energia.Acedido em25 de fevereiro de 2016 em http://www.e-learning.ipt.pt/course/view.php?id=463&topic=0#section-13
- Fernandes, J. (0). Sebenta de Máquinas Elétricas.Acedido em25 de fevereiro de 2016 em http://www.e-learning.ipt.pt/course/view.php?id=463&topic=0#section-13

Método de interação
Aulas teóricas para estudo dos conteúdos programáticos e aulas práticas laboratoriais onde são resolvidos exercícios, efetuadas demonstrações laboratoriais e efetuados trabalhos laboratoriais.

Software utilizado nas aulas
Excel