947470 PA 7 ACIONAMENTOS Eletrica 2emestres2015

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PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS 
Pró-reitoria de Graduação 
 
Instituto Politécnico - IPUC 
 
Plano de Aulas 
CURSO 
ENGENHARIA ELÉTRICA 
 
 Código 04 Ordem do 
Currículo 
414 
 
DISCIPLINA 
ACIONAMENTOS ELÉTRICOS Código 45889 
 
ABORDAGEM 
O plano de curso para a disciplina esta baseado em um sistema de acionamento elétrico constituído por: 
uma máquina mecânica, que é o órgão a ser acionado; 
um motor elétrico, que é o órgão acionador; 
um acoplamento entre a máquina acionada e o acionador elétrico; e, 
pelo equipamento de alimentação e controle do motor elétrico. 
 
Seguindo esta idéia, foi estruturado o “Conteúdo Programático” em Unidades de Ensino e conseqüentemente, o plano de aulas da disciplina. 
Assim, iniciamos o curso, com a Unidade 1, estudando os conceitos fundamentais que envolvem um sistema de acionamento elétrico como: 
características conjugado-velocidade de motores elétricos; conjugados motor, resistente, inercial, de aceleração e desaceleração; momentos 
de inércia próprio e referidos a outros eixos de rotação; tipos de máquinas mecânicas e suas características conjugado-velocidade típicas; tipos 
de acoplamentos redutores e multiplicadores de velocidade. Ao final desta etapa, os alunos aprendem como determinar a potência e o 
número de pólos ou velocidade de um motor elétrico, a partir dos dados da carga mecânica e do acoplamento mecânico. 
A escolha adequada de um determinado tipo de motor elétrico CA ou CC e, conseqüentemente, do seu sistema de alimentação, controle e 
proteção depende de aspectos relacionados à carga mecânica que deverá ser acionada e de aspectos relacionados ao meio ambiente em que o 
motor vai operar. Ambos os aspectos influenciarão na temperatura atingida pelo motor e na sua vida útil. 
 
Na Unidade 2 são estudados os tempos de aceleração e desaceleração dos sistemas de acionamentos elétricos, os tipos de frenagens e as 
energia absorvida e dissipada pelo motor. 
 
Na Unidade3 são estudas as questões de elevação de temperatura no motor, sua refrigeração e seu sistema de isolamento elétrico em função 
das condições de carregamento mecânico no seu eixo e do tipo de regime de serviço (contínuo, curta duração e intermitente) exigido pela 
carga mecânica. 
 
Na quarta e última unidade, vamos trabalhar com as técnicas para controlar a velocidade de motores elétricos em sistemas de acionamento de 
velocidade variável, partido do pressuposto que os mesmos serão alimentados com conversores estáticos. Tanto para os motores CA, quanto 
para os motores CC, são abordadas as técnicas de controle de velocidade mantendo o campo magnético constante (fluxo magnético de 
entreferro constante) e enfraquecimento de campo magnético (enfraquecimento do fluxo magnético de entreferro). Abordaremos também as 
técnicas de modulação para controlar a amplitude e a freqüência de saída dos conversores de freqüência, a influências das harmônicas sobre o 
motor e na rede elétrica e algumas aplicações práticas em sistemas industriais. Sempre será dada maior ênfase aos motores de indução em 
detrimento dos motores de CC em decorrência da disponibilidade de tempo para aprofundamento em ambos os tipos de máquinas e pelo fato 
da primeira abranger mais de 90% das aplicações práticas. 
 
PROFESSOR 
Nome Assinatura 
Márcio José da Silva _______________________________________ 
 
LOTAÇÃO DO PROFESSOR 
Departamento de Engenharia Elétrica Coordenador 
Prof. Jose Augusto Leão 
 
VIGÊNCIA 
2o Semestre de 2015 Aprovação pelo Colegiado 
___/___/2015 
 _____________________________________ 
Presidente do Colegiado 
 1 
 
 
PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS 
Pró-reitoria de Graduação 
 
Instituto Politécnico - IPUC 
 
 
Plano de Aulas (continuação) 
CRONOGRAMA 
Data Atividades Previstas 
03/08 (2ª) 
 
 
05/08 (4a) 
 
 
 
10/08 (2ª) 
 
 
 
12/08 (4ª) 
 
 
 
17/08 (2a) 
 
 
19/08 (4ª) 
 
 
24/08 (2a) 
 
 
26/08 (4ª) 
 
 
31/08 (2a) 
 
02/09 (4ª) 
 
09/09 (4ª) 
 
 
14/09 (2a) 
 
 
16/09 (4ª) 
 
21/09 (2a) 
 
23/09 (4ª) 
 
28/09 (2a) 
 
30/09 (4ª) 
 
05/10 (2a) 
 
 
Apresentação do Plano de Curso; 
Conceitos Fundamentais do Acionamento Elétrico: Introdução. 
 
Conceitos Fundamentais do Acionamento Elétrico: Classificação dos motores elétricos; Princípio de operação dos 
motores elétricos; Fluxo de potência e rendimento; Características mecânicas (conjugado x velocidade) e de 
desempenho dos motores CA de indução (IM) e síncronos de imã permanente (PMSM). 
 
Conceitos Fundamentais do Acionamento Elétrico: Classificação dos motores elétricos; Princípio de operação dos 
motores elétricos; Fluxo de potência e rendimento; Características mecânicas (conjugado x velocida) e de 
desempenho dos motores CA de indução (IM) e síncronos de imã permanente (PMSM). 
 
Conceitos Fundamentais do Acionamento Elétrico: Relações entre os conjugados do acionador e da máquina 
acionada; conjugado de aceleração; equação fundamental do acionamento; Transmissões; Momento de inércia 
das partes rotativas; raio de giração. 
 
Conceitos Fundamentais do Acionamento Elétrico: Momento de inércia e conjugado resistente referidos ao eixo do 
motor. Características mecânicas típicas das máquinas acionadas. 
 
Conceitos Fundamentais do Acionamento Elétrico: Conceitos Fundamentais do Acionamento Elétrico: Solução de 
problemas. 
 
Aceleração e Desaceleração dos Sistemas de Acionamentos Elétricos Industriais: Partida de Motores; Tempo de 
aceleração – métodos de cálculo. Tempo de desaceleração – métodos de cálculo. 
 
Aceleração e Desaceleração dos Sistemas de Acionamentos Elétricos Industriais: Tipos de frenagens; Energia 
dissipada no motor durante a aceleração e frenagem; Tempo de rotor bloqueado. 
 
Aceleração e Desaceleração dos Sistemas de Acionamentos Elétricos Industriais: Solução de problema. 
 
Aceleração e Desaceleração dos Sistemas de Acionamentos Elétricos Industriais: Solução de problema. 
 
Efeitos Térmicos em Máquinas Elétricas: Expectativa do ciclo de vida útil dos motores elétricos / classes de 
isolamento térmico; Medição da elevação de temperatura do motor. 
 
Efeitos Térmicos em Máquinas Elétricas: Processo de elevação de temperatura do motor / equilíbrio térmico; 
Características do meio ambiente. 
 
Efeitos Térmicos em Máquinas Elétricas: Solução de problemas; Fator de serviço. 
 
Efeitos Térmicos em Máquinas Elétricas: Solução de problemas. 
 
Efeitos Térmicos em Máquinas Elétricas: Solução de problemas. 
 
Efeitos Térmicos em Máquinas Elétricas: Solução de problemas. 
 
1a Prova (40 pontos). Obs.: Não é permitido o uso de calculadora alfanumérica. 
 
Apresentações dos artigos selecionados e dos temas para os trabalhos. 5 pontos. 
 
 
 2 
 
 
PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS 
Pró-reitoria de Graduação 
 
Instituto Politécnico - IPUC 
 
07/10 (4ª) 
 
 
14/10 (4a) 
 
 
19/10 (2ª) 
 
 
21/10 (4ª) 
 
26/10 (2ª) 
 
 
 
28/10 (4ª) 
 
04/11 (4a) 
 
09/11 (2ª) 
 
 
 
11/11 (4a) 
 
16/11 (2ª) 
 
18/11 (4a) 
 
23/11 (2ª) 
 
25/11 (4a) 
 
30/11 (2ª) 
 
Efeitos Térmicos em Máquinas Elétricas: Regimes padronizados de trabalho segundo as Normas Brasileiras; 
Especificação de motores de indução para trabalhar em regimes padronizados. 
 
Efeitos Térmicos em Máquinas Elétricas: Especificação de motores de indução para trabalhar em regime contínuo 
S1 com carga variável. Solução de problemas: seleção do motor baseado nos critérios térmico e mecânico. 
 
Efeitos Térmicos em Máquinas Elétricas: Especificação de motores de indução para trabalhar em regime de curta 
duração S2. Solução de problemas: seleção do motor baseado nos critérios térmico e mecânico. 
 
Solução de problemas. 
 
Controle de Motores: Introdução; Técnicas de controle de motores de indução. 
Controle de velocidade demotores de indução pela variação da freqüência à fluxo constante e por 
enfraquecimento de campo - Controle Escalar. 
 
Controle de Motores: Técnicas de controles escalar e vetorial de motores CA com inversores PWM. 
 
Controle de Motores: Técnicas vetoriais de controle de inversores PWM. 
 
Apresentação dos trabalhos. 15 pontos 
(Obs.: 1-sorteio de quatro grupos para apresentação; 2-é obrigatória a presença dos componentes dos demais 
grupos durante a apresentação; 3-o não comparecimento no dia e horários das apresentações anula os pontos). 
 
Controle de Motores: Impacto dos inversores PWM sobre a rede elétrica. 
 
Controle de Motores: Impacto dos inversores PWM sobre o motor. 
 
Solução de problemas. 
 
Solução de problemas. 
 
2a Prova (40 pontos). Obs.: Não é permitido o uso de calculadora alfanumérica. 
 
Reavaliação (40 pontos). Obs.: Não é permitido o uso de calculadora alfanumérica. 
 
 
 
IDENTIFICAÇÃO (códigos) VIGÊNCIA 
Curso Currículo Disciplina 2o Semestre de 2015 
_________________________________ 
Presidente do Colegiado 04 414 45889 
 
 3 
 
 
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Instituto Politécnico - IPUC 
 
Plano de Aulas (continuação) 
INFORMAÇÕES COMPLEMENTARES SOBRE O PROCESSO DIDÁTICO-PEDAGÓGICO 
1. Critério de Avaliação: 
1a Prova Parcial: 40 pontos 
2a Prova Parcial: 40 pontos 
Trabalho: 20 pontos 
Prova de Reavaliação: 40 pontos. 
 
Trabalho (20 pontos): 
Realizado em grupo de, no máximo, 3 (três) alunos. 
Todos os membros dos grupos deverão participar das apresentações da primeira e segunda etapas. 
Primeira etapa (5 pontos): Consiste na apresentação dos artigos (02, no mínimo) selecionados envolvendo o tema proposto 
Segunda etapa (15 pontos): Consiste na apresentação do trabalho abordando o tema tratado nos artigos selecionados. Na data 
da apresentação, serão sorteados quatro grupos para apresentação. Os membros dos grupos não sorteados deverão participar 
das apresentações ou seja, no caso do não comparecimento os pontos serão anulados. No caso de apresentação do trabalho, 
será sorteado um dos membros do grupo que terá 10 (dez) minutos para fazer a apresentação. É obrigatória a presença dos 
membros do grupo e a ausência no momento da apresentação implica em perda dos pontos. 
 
2. Bibliografia: 
2.1. Bustamante, Ederson, Apostila de Acionamentos Elétricos aceitos. 
2.2. Subrahmanyam, Vedam, Electric Drives:Concepts and Applications, McGraw-Hill Publishing Companies Ltd., New York, 
1996. 
2.3. BOLDEA, I; NASAR, S. A. Electic Drives. CRC Press, 2006. 2 nd ed.,519p.ISBN 0-8493-4220-1 
2.4. Sem, Paresh Chandra., Pricinples of Electrc Machines and Power Electronics, John Wiley & Sons, New York, 1989. 
2.5. Bose, Bimal K., Power Electronics and Frequency Drives: Technology and Applications, IEEE press, New York, 1997. 
2.6. Holmes, D. Grahame e Lipo, Thomas A., Puls Width Modulation for Power Converters: Principles and Practices, IEEE 
press and John Wiley & Sons, 2003, 724 pp. 
2.7. Chilikin, Charles, Electric Drive, Mir. 
2.8. Catálogos de fabricante de equipamentos elétricos. 
2.9. Normas Brasileiras: NBR-7094, NBR-5363, NBR-5418, NBR-9484,etc.. 
 
Descrição da Bibliografia Complementar 
BOLDEA, I; NASAR, S. A. Vector control of AC drives. Boca Raton: CRC, 1992. 237p. ISBN 0849344085 : (enc.) .Consta no acervo da PUC Minas 
BOLDEA, I; NASAR, S. A. Electric Drives.CRC Press, 2006. 2nd ed. 519p. ISBN 0-8493-4220-1 
BOSE, Bimal K. Modern power electronics: evolution, technology, and applications. New York: IEEE, 1992. 597p. ISBN 0879422823 : (Enc.). 
Consta no acervo da PUC Minas 
BOSE, Bimal K. Power electronics and variable frequency drives: technology and applications. New York: IEEE, c1997. 640p. ISBN 0780310845. 
Consta no acervo da PUC Minas 
HOLMES, D. Grahame; LIPO, T. A. Pulse width modulation for power converters : principles and practice. Piscataway: IEEE Press, c2003. 724p. 
ISBN 0471208140. Consta no acervo da PUC Minas 
LEONHARD, Werner. Control of electrical drives. 2nd ed. Berlin: Springer, 1996. 420p. ISBN 3540593802 Consta no acervo da PUC Minas 
SEN, P. C. (Paresh Chandra). Principles of electric machines and power electronics. New York: John Wiley, 1989. 603p. ISBN 0471850845 : 
(Enc.). Consta no acervo da PUC Minas 
VAS, Peter. Parameter estimation, condition monitoring, and diagnosis of electrical machines. Oxford: Clarendon Press, c1993. 360p. 
 
 
IDENTIFICAÇÃO (códigos) VIGÊNCIA 
Curso Currículo Disciplina 2o Semestre de 2015 
_________________________ 
Presidente do Colegiado 
04 414 45889 
 
 4 
	Plano de Aulas
	Código
	DISCIPLINA
	ABORDAGEM
	PROFESSOR
	LOTAÇÃO DO PROFESSOR
	Coordenador
	Departamento de Engenharia Elétrica
	VIGÊNCIA
	Semestre de
	CRONOGRAMA
	IDENTIFICAÇÃO (códigos)
	VIGÊNCIA
	Curso
	Currículo
	Disciplina
	2o
	Semestre de
	INFORMAÇÕES COMPLEMENTARES SOBRE O PROCESSO DIDÁTICO-PEDAGÓGICO
	IDENTIFICAÇÃO (códigos)
	VIGÊNCIA
	Curso
	Currículo
	Disciplina
	2o
	Semestre de