Máquinas Síncronas

Ano
0
Ano lectivo
2021-2022
Código
02035094
Área Científica
Energia
Língua de Ensino
Português
Outras Línguas de Ensino
Inglês
Modo de Ensino
Presencial
Créditos ECTS
6.0
Tipo
Opcional
Nível
2º Ciclo - Mestrado

Conhecimentos de Base Recomendados

Máquinas Assíncronas.

Métodos de Ensino

Aulas teóricas, com recurso a meios audiovisuais, para exposição detalhada dos conceitos, princípios e teorias fundamentais. Aulas teórico-práticas com resolução de exercícios que permitam a consolidação de conceitos que exijam a conjugação de noções teóricas distintas e promovam o raciocínio crítico sobre o funcionamento das várias máquinas elétricas.

Aulas laboratoriais com execução de trabalhos experimentais, através do uso de módulos de hardware, com posterior tratamento e interpretação dos resultados. Realização de um pequeno projeto de hardware ou de simulação com entrega de relatório.

Resultados de Aprendizagem

Na sequência das máquinas assíncronas estudadas no semestre anterior é objetivo desta unidade curricular dotar os alunos de conhecimentos sobre diferentes tipos de máquina síncrona.Serão abordados aspetos teóricos e práticos relativos ao funcionamento da máquina síncrona na vertente clássica (excitação regulada) e na vertente com ímanes permanentes.Será estudado o funcionamento da máquina síncrona como motor e como gerador (alternador) e apresentadas algumas áreas de aplicação para este tipo de máquinas.

Dado que o alternador com excitação controlada é a máquina responsável pela produção de energia elétrica a partir de turbinas, será analisado o seu regime de funcionamento quando ligado a uma rede de potência infinita. Será ainda abordado o funcionamento da máquina ligada a um barramento isolado.

Pretende-se que os alunos conheçam a constituição e princípio de funcionamento da cada máquina bem como suas características em regime permanente e o respetivo modelo matemático equivalente.

Estágio(s)

Não

Programa

Módulo I – Máquina Síncrona de excitação controlada (Teoria Clássica): Fundamentos da máquina síncrona, princípio de funcionamento, esquema equivalente, ensaios económicos, diagrama fasorial de tensões; características de vazio e de curto-circuito; características de potência e binário; diagrama PQ; máquina síncrona de pólos salientes; cálculo de Xd e Xq; transferência de potência; paralelo do alternador com a rede; métodos de arranque de motores síncronos

Módulo II - Máquina Síncrona de Ímanes Permanentes: Constituição e configuração dos ímanes, funcionamento como motor ou gerador, força eletromotriz induzida, motor de arranque direto, binário e potência de saída.

Módulo III - Máquina DC de Ímanes Permanentes sem escovas: Constituição e princípio de funcionamento, modelo matemático da máquina, força eletromotriz induzida, acionamento da máquina, distribuição do fluxo rotórico.

Docente(s) responsável(eis)

André Manuel dos Santos Mendes

Métodos de Avaliação

Avaliação 1
Outra: 20.0%
Projecto: 20.0%
Frequência: 60.0%

Avaliação 2
Projecto: 20.0%
Outra: 20.0%
Exame: 60.0%

Bibliografia

1.         “Electric machinery fundamentals”, Stephen J. Chapman, McGraw-Hill, Fifth Edition, 2012.

2.         “Permanent magnet synchronous and brushless DC motor drives”, R. Krishnan, CRC Press, 2010