Máquinas Síncronas

Código:

M.EEC024

Sigla:

MSIN

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Energia

Ocorrência: 2024/2025 - 2S

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	54	Plano de Estudos Oficial	1	-	6	45,5

Língua de trabalho

Português - Suitable for English-speaking students
Obs.: Suitable for english speaking students

Objetivos

Esta unidade curricular tem por objetivo dotar os estudantes de conhecimento científico e técnico e de aptidões operacionais relativos ao funcionamento das máquinas síncronas em particular, permitindo-lhes:

1. Conhecer e compreender os campos de aplicação de máquinas síncronas.

2. Conhecer e compreender os vários tipos e variantes construtivas convencionais, a sua constituição física e as principais variáveis que as definem.

3. Compreender o funcionamento físico e saber aplicar modelos numéricos para análise do funcionamento em regime estacionário.

4. Realizar ensaios para determinação dos seus parâmetros e outros ensaios de rotina e especiais.

5. Conhecer e compreender as principais características construtivas e de funcionamento de um alternador síncrono, em modo isolado e em paralelo com a rede, incluindo procedimentos de manobra, comando e controlo. Regimes transitórios em alternadores síncronas.

6. Conhecer e compreender o funcionamento de um motor síncrono trifásico: características fundamentais, campos de aplicação. Aspetos de manobra, de comando e de controlo.

7. Conhecer e compreender o funcionamento de máquinas síncronas especiais, em particular; de ímanes permanentes e de relutância.

Resultados de aprendizagem e competências

A aprovação do estudante na unidade curricular de máquinas síncronas pressupõe:

1. A consolidação de conhecimentos em máquinas elétricas síncronas, sua classificação, constituição e funcionamento bem como a utilização desses conhecimentos na formulação, resolução e discussão de problemas e de aplicações relativos às mesmas e à sua inserção em Sistemas Elétricos de Energia (aptidões CDIO 1.2 e 2.1).

2. As competências referidas em 1) 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 trabalhos práticos de laboratório.

3. A aquisição de competências ao nível da prática de ensaio de máquinas elétricas e de pesquisa experimental sobre as caraterísticas de funcionamento máquinas elétricas síncronas em funcionamento gerador, através de trabalho laboratorial previsto na unidade curricular (aptidão CDIO 2.2).

4. Ser-lhe à ainda pedida em laboratório uma conduta adequada, respeitando normas de segurança, as regras de utilização de equipamentos bem como os procedimentos do trabalho a realizar (aptidão CDIO 2.5).

5. A aferição das competências será realizada através do acompanhamento dos estudantes durante a realização dos trabalhos laboratoriais, a apreciação dos relatórios escritos, trabalhos de simulação, ou outros elementos elaborados pelos estudantes sobre temas relacionados à unidade curricular.

6. A aferição dos conhecimentos será feita pelos instrumentos de avaliação previstos no âmbito da unidade curricular.

7. O estudante deverá ainda demostrar capacidades de comunicação tanto oralmente como por via escrita, às questões que lhe forem colocadas 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)

Recomendam-se conhecimentos prévios obtidos em "Fundamentos de Máquinas Eléctricas." não sendo no entanto vinculativo ter obtido aprovação nesta UC.

Programa

Bibliografia Obrigatória

Jesús Fraile Mora; Máquinas eléctricas. ISBN: 84-481-3913-5
A. E. Fitzgerald; Electric machinery. ISBN: 0-07-112946-4
Stephen J. Chapman; Electric machinery fundamentals. ISBN: 007-115155-9
J. Hindmarsh; Electrical Machines and Their Applications. ISBN: 0-08-030573-3 (flexicover)
Chee-Mun Ong; Dynamic simulation of electric machinery. ISBN: 0-13-723785-5
Dominick A. E. Fitzgerald; Solutions manual to accompany electric machinery. ISBN: 0-07-021135-3

Bibliografia Complementar

Pál K. Kovács; Transient Phenomena in Electrical Machines. ISBN: 0-444-99663-X(Vol.9)
Laurence H. A. Carr; The Testing of Electrical Machines
John Hindmarsh; Electrical Machines and Drives. ISBN: 0-08-031685-9
Theorore Wildi; Electrical machines, drives, and power systems. ISBN: 0-13-098637-2
R. E. Steven; Electrical Machines and Power Electronics. ISBN: 0-442-30547-8 (Cloth)
Jacek Kabzinski; Advanced control of electrical drives and power electronic converters. ISBN: 978-3-319-45735-2

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

A obtenção dos objetivos de aprendizagem para esta unidade curricular,  pressupõe a implementação das duas modalidades a seguir:

A) Através de períodos de contacto directo com o estudante, isto é;    

1. nas sessões teóricas dedicadas à explanação dos temas centrais dos conteúdos curriculares,
2. nas sessões teórico-práticas dedicadas à análise e resolução de casos concretos de exploração 
3. nas sessões de trabalho experimental em laboratório.
4. nas sessões de esclarecimento e de apoio à realização de um trabalho de simulação em períodos específicos de atendimento em gabinete.

B) Através da realização de um exame final   

Pesos da avaliação (%)
A.1) Componente Laboratorial (*) : 45%
A.2) Componente de Simulação: 15%
B) Exame Final: 40%

Nota Final =  60% (A.1 + A.2) + 40% B (**)

(*) é obrigatório registo de presença na componente Laboratorial pelo menos de 75% das aulas
(**) é obrigatório obter o valor mínimo de 8 em 20 valores em qualquer das épocas de exame.

Software

Matlab

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Exame	40,00
Trabalho laboratorial	40,00
Participação presencial	5,00
Trabalho prático ou de projeto	15,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Elaboração de relatório/dissertação/tese	16,00
Estudo autónomo	50,00
Frequência das aulas	20,00
Trabalho de investigação	30,00
Trabalho laboratorial	26,00
Total:	142,00

Obtenção de frequência

1. De acordo com o 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

Pesos da avaliação (%)
A.1) Componente Laboratorial (*) : 45%
A.2) Componente de Simulação: 15%
B) Exame Final: 40%
Nota Final =  60% (A.1 + A.2) + 40% B (**)

A - CLASSIFICAÇÃO DE FREQUÊNCIA = (60%)
- A Classificação em Frequência resulta de: avaliação na componente laboratorial da UC =assiduidade (5%) + resultados obtidos nos trabalhos e respectivos relatórios (40%) = ( 45%)
-1 Trabalho em Simulação Matlab/Simulink  = (15%)

B - EXAME FINAL = (40%)
(presencial, escrito, individual c/ duração prevista de 2 horas) 
O exame incide sobre a totalidade dos conteúdos programáticos.

Considerações:

1) obrigatório registo de presença na componente Laboratorial pelo menos de 75% das aulas.

2) obrigatório obter o valor mínimo de 8 em 20 valores em qualquer das épocas de exame.

3) os guias dos trabalhos a realizar na UC são disponoibilizados ao estudante logo no inicio das actividades lactivas.

4) a fórmula de cálculo da avaliação da UC apenas é válida para o caso de terem sido cumpridos os minimos  relativos aos trabalhos de laboratório previsto.

Avaliação especial (TE, DA, ...)

Não se aplica.
Os trabalhos laboratoriais propostos podem ser feitos fora do horário pré-definido na UC.