Máquinas Eléctricas

Código:

EEC0073

Sigla:

MELE

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Energia

Ocorrência: 2013/2014 - 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	101	Plano de estudos de Transição a partir de 2010/11	4	-	6	63	162
		Plano de estudos oficial	4	-	6	63	162

Língua de trabalho

Português

Objetivos

A unidade curricular tem por objetivo dotar o estudante dos conhecimentos essenciais sobre máquinas elétricas, com destaque especial para transformadores e motores elétricos.

O ênfase será colocado na classificação, caracterização construtiva, princípio de funcionamento, modelização e características de funcionamento em regime estacionário, ensaio e regras gerais de seleção, instalação, utilização e manutenção, enquanto sistemas autónomos e enquanto elementos de sistemas mais complexos.

Resultados de aprendizagem e competências

A aprovação nesta unidade curricular pressupõe que o estudante:

1. Adquira conhecimentos técnicos sobre classificação, constituição e fenómenos que participam no funcionamento das máquinas elétricas no geral e dos transformadores e motores elétricos em particular, incluindo as regras gerais para sua seleção, instalação, utilização e manutenção, e que mostre ser capaz de utilizar tais conhecimentos na formulação, resolução e discussão de problemas relativos às mesmas e à sua inserção nos Sistemas Elétricos de Energia (aptidões CDIO 1.2 e 2.1). Estas competências serão alcançadas através dos períodos de contacto (sessões teóricas dedicadas à explanação dos temas centrais dos conteúdos curriculares e seu debate, e sessões teórico-práticas vocacionadas para a análise e resolução de variados problemas de natureza teórico-prática). A sua aferição será feita através das provas de avaliação previstas no âmbito da unidade curricular.

2. Adquira competências ao nível da prática de ensaio de máquinas elétricas e de pesquisa experimental sobre as características de funcionamento de transformadores e motores elétricos, através da atividade laboratorial prevista na unidade curricular (aptidão CDIO 2.2). A sua aferição será realizada através do acompanhamento dos estudantes durante a realização de trabalhos laboratoriais concretos e pela apreciação de relatórios escritos elaborados pelos estudantes sobre os mesmos.

3. Desenvolva capacidades e atitudes profissionais, quer ao nível da responsabilidade pessoal (realização de estudo autónomo e preparação de trabalho para as sessões presenciais), quer ao nível da responsabilidade coletiva (no âmbito da sua participação em grupos de trabalho, nas sessões teórico-práticas e de laboratório). Neste contexto, o estudante será chamado a assumir uma atitude ativa, perante os docentes e perante os outros estudantes, na pesquisa de informação de base, no planeamento, na preparação e na execução de trabalho diverso (ensaios laboratoriais ou resolução de problemas de índole teórico-prática, nomeadamente), bem como uma conduta adequada em laboratório, respeitando normas de segurança, regras de utilização de equipamentos e procedimentos de ensaio (aptidão CDIO 2.5). A aferição destas competências far-se-á através do acompanhamento do estudante durante as sessões presenciais e através das provas de avaliação previstas.

4. Demonstre capacidades comunicacionais, seja por via oral, respondendo a questões que lhe sejam colocadas durante as sessões presenciais, seja por via escrita, através de relatórios escritos que lhe serão solicitados e das várias provas de avaliação previstas (aptidão CDIO 3.2).

Modo de trabalho

Presencial

Programa

O programa da unidade curricular contempla os seguintes assuntos:

Capítulo 1 - FUNDAMENTOS DE MÁQUINAS ELÉTRICAS Aspetos fundamentais sobre a classificação, constituição e fenómenos que participam no funcionamento das máquinas elétricas, incluindo as regras gerais para sua seleção, instalação, utilização e manutenção.

Capítulo 2 - TRANSFORMADORES ELÉTRICOS Aspetos construtivos específicos; teoria e características de funcionamento; modelização e ensaio de transformadores elétricos monofásicos; conceitos gerais sobre outros transformadores.

Capítulo 3 - INTRODUÇÃO ÀS MÁQUINAS ELÉTRICAS ROTATIVAS Aspetos específicos fundamentais ligados à constituição, funcionamento e utilização das máquinas elétricas rotativas, particularmente de motores elétricos.

Capítulo 4 - MOTOR DE INDUÇÃO Teoria, características de funcionamento e modelização de motores elétricos de indução, particularmente de motores trifásicos.

Capítulo 5 - MOTOR SÍNCRONO Teoria, características de funcionamento e modelização de motores elétricos síncronos, particularmente de motores trifásicos de ímanes permanentes.

Capítulo 6 - REGIMES PARTICULARES DE MOTORES ELÉTRICOS AC Enquadramento, estratégias de comando e de controlo e soluções tecnológicas para o arranque, frenagem e variação de velocidade de motores de corrente alternada.

Capítulo 7 - NOTAS TÉCNICAS SOBRE MOTORES ELÉTRICOS ESPECIAIS Especificidades teóricas e/ou de funcionamento de outros motores elétricos (DC com e sem escovas; passo a passo; lineares).

Bibliografia Obrigatória

Carlos Araújo Sá; Documentação MELE (A) - 2012-2013, 2012 ((inclui textos didáticos específicos, acetatos usados nas sessões teóricas, enunciados de problemas numéricos e guias de trabalhos laboratoriais))
Fraile Mora, Jesús; Máquinas eléctricas. ISBN: 84-481-3913-5 (Texto base para apoio ao estudo.)

Bibliografia Complementar

Carvalho, Carlos Castro; Transformadores (Como alternativa ao texto de base na parte respeitante a Transformadores)
Ras Oliva, Enrique; Transformadores. ISBN: 84-267-0690-8 (Como alternativa ao texto de base na parte respeitante a Transformadores)
Sen, P. C.; Principles of Electric Machines and Power Electronics. ISBN: 0-471-61717-2 (Como alternativa ao texto de base)
Chapman, Stephen J.; Electric machinery fundamentals. ISBN: 007-115155-9 (Como alternativa ao texto de base)
McPherson, George; An introduction to electrical machines and transformers. ISBN: 0-471-05586-7 (Como alternativa ao texto de base)
Austin Hughes; Electric motors and drives. ISBN: 0-7506-4718-3 (Como aloternativa ao texto de base na parte respeitante a Máquinas Elétricas Rotativas)
Guilherme de Almeida ; pref. Jorge Valadares; Sistema Internacional de Unidades (SI). ISBN: 972-707-162-7 (Como apoio a terminologia e simbologia adotada na UC)

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

- Sessões Presenciais:

a) Sessões Teóricas - exposição da matéria da disciplina, pelo docente.

b) Sessões laboratoriais: desenvolvimento de trabalho experimental, em laboratório, por grupos de estudantes (máximo de 3 estudantes/grupo), acompanhados pelos docentes da unidade curricular e pelo técnico do laboratório de máquinas elétricas.

c) Sessões Teórico-Práticas - resolução de exercícios de aplicação, de índole teórico-prática, pelos estudantes, com apoio dos docentes da unidade curricular.

- Trabalho não presencial: Além do estudo regular que deverá ser desenvolvido pelo estudante ao longo do período letivo, será exigida a elaboração de relatórios de algumas das atividades experimentais previstas na unidade curricular, os quais constituirão peças de avaliação de conhecimentos. Nesse trabalho, os estudantes contarão com a disponibilidade dos docentes da unidade curricular, nos respetivos períodos de atendimento estabelecidos.

Palavras Chave

Ciências Tecnológicas

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Exame	70,00
Trabalho laboratorial	30,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Estudo autónomo	80,00
Frequência das aulas	60,00
Trabalho laboratorial	20,00
Total:	160,00

Obtenção de frequência

Cumprimento do previsto regulamentarmente em matéria de assiduidade às sessões teóricas e práticas e obtenção de uma classificação mínima de 50% na componente final de avaliação resultante das sessões laboratoriais.

Fórmula de cálculo da classificação final

1 - Exame final (escrito, individual c/ duração prevista de 2,5 horas) = 14/20 valores. Esta prova será constituída por uma componente de índole teórica (10/20 valores) e por outra de índole teórico-prática (4/20 valores).

2- Classificação de frequência = 6/20 valores. Sendo esta resultante da avaliação na componente laboratorial da unidade curricular: a)-abrangendo a preparação e a execução dos 5 trabalhos laboratoriais previstos (3/20 valores) e b)-elaboração de 2 relatórios dedicados (3/20 valores).

NOTAS IMPORTANTES:

a) Os estudantes podem substituir a prova de Eame Final pela realização de 2 testes escritos individuais, o primeiro sobre os capítulos 1 a 3 e o segundo  sobre os capítulos 4 a 7, sendo este último na data que vier a ser estipulada como de Exame de Época Normal. Ambos os testes possuem pesos iguais (35%) e duração máxima prevista de 2 horas.

b) Independentemente da opção do estudante pela realização dos 2 testes escritos ou do exame final, haverá sempre recurso da classificação neles obtida por acesso a uma prova de avaliação (escrita e individual) global, a realizar na data estipulada como de Exame de Recurso.

c) As faltas dadas nas sessões laboratoriais, caso não sejam recuperadas por substituição autorizada caso a caso, implicarão a atribuição de uma classificação de ZERO no(s) trabalho(s) não realizado(s) e, se for o caso, no(s) correspondente(s) relatório(s).

Provas e trabalhos especiais

- 5 Trabalhos Laboratoriais realizados no Laboratório de Máquinas Elétricas (J002), por grupos de estudantes (até 3 estudantes/grupo), com acompanhamento dos docentes da unidade curricular, incluindo a elaboração de 2 relatórios dedicados (trabalhos nºs 2 e 4).

- 2 Testes escritos individuais em substituição da prova de exame final (Época Normal), para os estudantes que assim optarem.

Avaliação especial (TE, DA, ...)

Todos os estudantes que possuam estatutos especiais de frequência, que não se enquadrem nos procedimentos de avaliação dos estudantes regulares e não possuam frequência válida do ano letivo anterior, serão avaliados com base em:

a) Exame Final escrito: peso 14/20 valores;

b) Exame de Laboratório (com inquirição oral): peso 6/20 valores.

NOTAS IMPORTANTES:

1. Estes estudantes também poderão optar por substituir o exame final escrito pela realização dos 2 testes previstos para os estudantes regulares.

2. O exame de laboratório só será obrigatório para os estudantes que, recorrendo a estatutos especiais, não tenham realizado os trabalhos laboratoriais previstos e, para todos os efeitos, substituirá a componente de avaliação que lhes corresponde.

3. A classificação de frequência obtida no ano letivo anterior será válida no corrente ano letivo se o estudante nada declarar em contrário.

Melhoria de classificação

A melhoria de classificação apenas incidirá na componente de Exame Final, por repetição do mesmo, com peso de 14/20 valores e mantendo a classificação de frequência já obtida. Esta prova será sempre global relativamente ao programa da unidade curricular.

Observações

Atendimento aos estudantes:

- Docente: Carlos A. Sá (Gab. J104 - telef. 22508-1664 - cas@fe.up.pt) - quartas feiras (14h00 às 20h00).

- Docente: Artur F. Costa (Gab. J107 - telef. 22508-1872 - acosta@fe.up.pt) - segundas feiras (10h00-12h00) e quartas feiras (14h30 às 17h30).