Transformadores e Máquinas de Indução

Código:

M.EEC020

Sigla:

TMI

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Energia

Ocorrência: 2024/2025 - 1S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Departamento de Engenharia Eletrotécnica e de Computadores
Curso/CE Responsável:	Mestrado em Engenharia Eletrotécnica 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
M.EEC	65	Plano de Estudos Oficial	1	-	6	45,5	162

Língua de trabalho

Português - Suitable for English-speaking students

Objetivos

A unidade curricular tem por objetivo dotar o estudante de conhecimentos fundamentais sobre máquinas elétricas estáticas e rotativas, com aprofundamento especial para transformadores elétricos e motores de indução.

O ênfase será colocado em:
1. Revisão de aspetos fundamentais comuns a máquinas elétricas, incluindo o aquecimento.
2. Transformadores elétricos trifásicos, incluindo ensaios, aspetos construtivos e de funcionamento especiais, certificação, algoritmos de dimensionamento e projeto e modelos para análise transitória.
3. Motores de indução trifásicos, incluindo ensaios, aspetos constutivos especiais, motores para ambientes especiais, certificação ATEX, desenho e projeto, arranque e variação de velocidade. Geradores de indução. Motor de indução monofásico, motor universal e motor de pólos sombreados.

Resultados de aprendizagem e competências

A aprovação nesta unidade curricular pressupõe que o estudante:

1. Consolide conhecimentos técnicos sobre classificação, constituição e fenómenos que participam no funcionamento das máquinas elétricas no geral e dos transformadores elétricos trifásicos e motores de indução em particular, incluindo as regras gerais para a 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 Eléctricos de Energia (aptidões CDIO 1.2 e 2.1). Estas competências serão alcançadas através dos períodos de contacto correspondentes a sessões teóricas dedicadas à explanação dos temas centrais dos conteúdos curriculares e seu debate, a sessões teórico-práticas vocacionadas para a análise e resolução de variados problemas de natureza teórico-prática e a sessões de índole laboratorial dedicadas à realização de trabalho experimental. A sua aferição será feita através dos instrumentos de avaliação previstos no âmbito da unidade curricular.

2. Adquira competências ao nível da prática de ensaio de máquinas elétricas e de pesquisa experimental sobre as caraterísticas de funcionamento de transformadores elétricos e motores de indução, 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 ou de outros documentos elaborados pelos estudantes sobre os mesmos trabalhos ou temas relacionados.

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

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

Análise de circuitos
Eletromagnetismo

Programa

O programa da unidade curricular contempla os seguintes assuntos:

Parte 1 - FUNDAMENTOS DE MÁQUINAS ELÉTRICAS
Revisão de aspectos fundamentais sobre a classificação, orgãos constituintes, fenómenos que participam no funcionamento e eficiência de transformadores, máquinas de indução e sistema eletromecânicos, incluindo as regras gerais para sua seleção, instalação, utilização e manutenção.

Parte 2 - TRANSFORMADORES ELÉTRICOS TRIFÁSICOS
Ensaios, aspetos construtivos e de funcionamento especiais, certificação, algoritmos de dimensionamento e projeto e modelos para análise transitória.

Parte 3 - MÁQUINAS DE INDUÇÃO
Motores de indução trifásicos: ensaios, aspetos construtivos especiais, motores para ambientes especiais, certificação ATEX, desenho e projeto, arranque e variação de velocidade. Geradores de indução. Motor de indução monofásico, motor universal e motor de pólos sombreados.

Bibliografia Obrigatória

Jesús Fraile Mora; Máquinas eléctricas. ISBN: 84-481-3913-5 (Texto base para apoio ao estudo.)
Artur F. Costa; Documentação MELE, 2020 (Inclui anotações teóricas, textos de aulas teóricas, enunciados de problemas para aulas e outros resolvidos e não resolvidos e guiões para trabalhos laboratoriais.)
Carlos Castro Carvalho; Transformadores (Como alternativa ao texto principal na parte respeitante a Transformadores)

Bibliografia Complementar

Stephen J. Chapman; Electric machinery fundamentals. ISBN: 007-115155-9 (Como alternativa ao texto base.)
George McPherson; An introduction to electrical machines and transformers. ISBN: 0-471-05586-7 (Como alternativa ao texto base.)
Enrique Ras Oliva; Transformadores. ISBN: 84-267-0690-8 (Como alternativa ao texto principal na parte respeitante a Transformadores)
Austin Hughes; Electric motors and drives. ISBN: 0-7506-4718-3 (Como alternativa ao texto principal na parte respeitante a Máquinas Rotativas)
P. C. Sen; Principles of electric machines and power electronics. ISBN: 0-471-61717-2 (Como alternativa ao texto base.)

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

Sessões Presenciais:
Sessões Teóricas: exposição dos conteúdos programáticos da unidade curricular, pelo docente e por técnicos qualificados de empresas que serão convidados.
Sessões tipo Práticas Laboratoriais: resolução de exercícios de aplicação, desenvolvimento de trabalho experimental.

Palavras Chave

Ciências Tecnológicas > Engenharia > Engenharia electrotécnica

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Exame	50,00
Trabalho laboratorial	30,00
Trabalho prático ou de projeto	20,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Elaboração de relatório/dissertação/tese	15,00
Estudo autónomo	90,00
Frequência das aulas	39,00
Trabalho laboratorial	6,00
Total:	150,00

Obtenção de frequência

Cumprimento do previsto regulamentarmente em matéria de assiduidade às sessões presenciais (número máximo de faltas nas sessões tipo Práticas Laboratoriais: 3 faltas)

Fórmula de cálculo da classificação final

CLASSIFICAÇÃO FINAL = 0,5 * CLASSIFICAÇÃO DE FREQUÊNCIA + 0,5 * CLASSIFICAÇÃO DE EXAME FINAL

1 - EXAME FINAL (presencial, escrito, individual c/ duração prevista de 2 horas) = 50%.

- O exame incide sobre a totalidade dos conteúdos programáticos.

2 - CLASSIFICAÇÃO DE FREQUÊNCIA = 50%

- A Classificação de Frequência resulta da avaliação na componente laboratorial da UC (preparação, execução e relatório de trabalhos laboratoriais previstos), com peso de 30% e um trabalho sobre modelização numérica de transformadores para efeitos de simulação, com  peso de 20%.




NOTAS IMPORTANTES:

a) A aprovação à UC está condicionada à classificação mínima de 40% (8 valores em 20) em cada uma das componentes de avaliação (no Exame Final e na Classificação de Frequência).

b) 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 ou nos trabalhos não realizados.

c) A falta a algum dos testes previstos implica a atribuição de uma classificação de ZERO no ou nos testes não realizados.

d) Os estudantes com estatutos especiais de frequência podem garantir a componente de Avaliação de Frequência, realizando ao longo do semestre os trabalhos e os testes previstos.

e) No caso de estudantes com necessidades especiais, a garantia de segurança de pessoas e equipamentos pode justificar que o trabalho laboratorial previsto seja substituído por outro, com os mesmos fins de avaliação de frequência, definido caso a caso pelo docente.

Provas e trabalhos especiais

 

 

Avaliação especial (TE, DA, ...)

- Exame Final (escrito e/ou oral): peso 100%.

Melhoria de classificação

So o estudante tiver obtido na sua última inscrição na UC uma classificação de frequência válida (>=40%): segue o modelo de avaliação para primeira avaliação.
Caso contrário: Exame Final (escrito e/ou oral) com peso 100%.