Eletrónica Industrial

Código:

EEC0069

Sigla:

EIND

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

Ocorrência: 2018/2019 - 2S

Ativa?	Sim
Página Web:	http://www.facebook.com/profile.php?id=100002124998761
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	118	Plano de estudos oficial	3	-	6	56	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.

Resultados de aprendizagem e competências

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. 

Modo de trabalho

Presencial

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

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. 

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
Muhammad H. Rashid; Power electronics. ISBN: 0-13-334483-5
Cyril W. Lander; Power electronics. ISBN: 0-07-707714-8
Robert W. Erickson, Dragan Maksimovic; Fundamentals of power electronics. ISBN: 0-7923-7270-0

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. 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.

Software

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

Palavras Chave

Ciências Tecnológicas > Engenharia > Engenharia electrotécnica

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída sem exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Exame	60,00
Participação presencial	10,00
Trabalho laboratorial	30,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Estudo autónomo	70,00
Frequência das aulas	56,00
Trabalho laboratorial	36,00
Total:	162,00

Obtenção de frequência

Aos estudantes que frequentarem as aulas práticas e atingirem pelo menos a classificação de oito (8) em vinte (20) valores na avaliação laboratorial (TPs).

Fórmula de cálculo da classificação final

A nota final da disciplina é feita do modo seguinte:

NF=0.2*MT1+0,2*MT2+0,2*MT3+0.3*TPs+0.1*PT_TC

Todas as avaliações são efectuadas numa escala de zero a vinte valores arrendondadas à unidade.

MTs:Mini Testes
O MT1 versa a matéria dada até à data do mesmo.
O MT2 a matéria dada desde o MT1.
O MT3 a matéria dada desde o MT2.

TPs: Trabalhos Laboratoriais

PT_TC: Participação Teórica e Trabalho de Casa

A aprovação na unidade curricular está condicionada a um mínimo de oito valores no conjunto dos três MTs e a um mínimo de oito valores nos Trabalhos Laboratoriais, TPs.

Para o cálculo da classificação final, a classificação da parte laboratorial  será no máximo 4.00 (quatro) valores superior à nota dos três MTs (o contrário não se aplica).

No Exame de Recurso podem realizar avaliação relativa a cada um dos três Mini-Testes: MT1 e/ou MT2 e/ou MT3. Neste caso conta para a classificação final a nota do recurso.

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.