Eletrónica Industrial

Código:

EEC0069

Sigla:

EIND

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Automação, Controlo e Sistemas de Produção Indust.

Ocorrência: 2011/2012 - 1S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Departamento de Engenharia Eletrotécnica e de Computadores
Curso/CE Responsável:	Mestrado Integrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
MIEEC	126	Plano de estudos de Transição a partir de 2010/11	3	-	6	63	162
		Plano de estudos oficial	3	-	6	63	162

Língua de trabalho

Português

Objetivos

A Unidade Curricular Electrónica Industrial propõe-se dar formação aos estudantes na análise e simulação dos principais dispositivos semicondutores, conversores electrónicos de potência e interface para a rede eléctrica através:
I- Da análise de sistemas electrónicos de conversão estática de energia.
II- Do projecto de pequenos sistemas, equacionando a interface para a rede eléctrica e a sua adequação a diferentes tipos de carga.
III- Da utilização de ferramentas computacionais de projecto.

No final da Unidade Curricular o Estudante deve ser capaz de:
1. Descrever o papel da Electrónica Industrial e da Instrumentação associada como tecnologia indispensável em várias aplicações domésticas, industriais, nos sistemas eléctricos de energia, nos transportes, etc.
2. Identificar a célula de comutação como o bloco básico associado à conversão/processamento da energia.
3. Aplicar os princípios de Modulação de Largura de Impulso para sintetizar a saída pretendida.
4. Identificar os semicondutores adequados às células de comutação, dos vários sistemas de conversão, e analizar os correspondentes circuitos de comando e protecção (térmica e eléctrica).
5. Utilizar ferramentas de simulação como ajuda ao dimensionamento dos conversores e interfaces.
6. Explicar e aplicar os conceitos da conversão CC/CC, CC/CA, CA/CC e CA/CA em regime estacionário.
7. Analisar topologias básicas de conversão CC/CC, CC/CA, CA/CC e CA/CA.
9. Explicar e aplicar a problemática da interface de fontes renováveis com a rede de alimentação.

Programa

I- Panorâmica da Electrónica Industrial e dos sistemas electrónicos de potência
II- Revisão de conceitos fundamentais de circuitos eléctricos
III- Introdução aos principais semicondutores da electrónica de potência e instrumentação associada.
a) Características estáticas e dinâmicas de Díodos, Tirístores, TBJs, MOSFETs, IGBTs e GTOs.
b) Circuitos de interface, de comando e de protecção de semicondutores.
IV- Introdução à electrónica industrial:
a) Princípio de funcionamento dos conversores electrónicos de potência
b) Estudo das topologias fundamentais de conversores electrónicos de potência:
Conversores CA/CC, CA/CA, CC/CC e CC/CA. Exemplos de aplicação.
c) Referência à interface para a rede de conversores electrónicos de potência
d) Simulação e experimentação de conversores electrónicos de potência.

Bibliografia Obrigatória

Mohan, Ned; Power electronics. ISBN: 0-471-58408-8

Bibliografia Complementar

Krein, Philip T.; Elements of power electronics. ISBN: 0-19-511701-8

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

As aulas teóricas ilustram os assuntos a tratar, utilizando uma filosofia de aprendizagem activa, com exemplos de aplicação e dimensionamento de casos de estudo típicos. As aulas teóricas são de carácter obrigatório e a participação activa do estudante será avaliada e incluída na componente distribuída da classificação. A aprendizagem não presencial é incentivada com questões, deixadas em aberto, a avaliar e colocadas semanalmente.
Nas aulas de prática laboratorial é efectuada a montagem, o estudo e a simulação de circuitos de aplicação, dos conceitos apresentados nas aulas teóricas, e é feita a avaliação das competências, ou de parte das competências, a adquirir na disciplina. Após a conclusão de cada trabalho experimental, será leccionada uma aula téorico-prática de consolidação dos conceitos fundamentais de cada trabalho prático.

Software

PSIM (www.powersys.fr), MATLAB, SPICE

Palavras Chave

Ciências Tecnológicas > Engenharia > Engenharia electrotécnica

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Descrição	Tipo	Tempo (Horas)	Peso (%)	Data Conclusão
Participação presencial (estimativa)	Participação presencial	38,00
Participação na aula teórica e trabalho de casa	Trabalho escrito	18,00		2011-12-09
Elaboração de relatórios de trabalhos laboratoriais	Trabalho escrito	15,00		2011-12-16
Preparar e realizar o exame escrito no final do semestre	Exame	34,00		2012-01-13
	Total:	-	0,00

Componentes de Ocupação

Descrição	Tipo	Tempo (Horas)	Data Conclusão
Participação em trabalho experimental	Frequência das aulas	18	2011-12-16
Estudo	Estudo autónomo	39	2011-12-16
	Total:	57,00

Obtenção de frequência

Só serão admitidos a exame final (EF) os estudantes que frequentarem as aulas teóricas e práticas e obtiverem um mínimo de 40% na classificação da componente de avaliação distribuída.

Fórmula de cálculo da classificação final

A nota final da disciplina é feita do modo seguinte:
NF=0.5*EF+0.4*AP+0.1*PT_TC
Todas as avaliações são efectuadas numa escala de zero a vinte valores.
EF: Exame Final
AP: Aulas Práticas
PT_TC: Participação Teórica e Trabalho de Casa
A aprovação na unidade curricular está condicionada a um mínimo de 8 valores no exame final.

Provas e trabalhos especiais

Não há.

Avaliação especial (TE, DA, ...)

Os estudantes TE, Mil., DA que não tenham frequência das aulas práticas têm de efectuar um exame prático.

Melhoria de classificação

De acordo com o artigo 10 das NGA.

Observações

Pré-requisitos:
Conhecimentos de métodos de análise de circuitos eléctricos.
Conhecimentos de métodos de análise de circuitos em regime transitório com técnicas clássicas e com transformada de Laplace (solução de equações diferenciais de primeira e segunda ordem).
Conhecimentos de electrónica analógica e digital.

Atendimento:
Em hora a combinar para cada grupo de estudantes.