Aula 01 04082017 Conversao Energia

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CENTRO DE ENSINO SUPERIOR DE CONSELHEIRO LAFAIETE
CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA
CES- CL Conversão de Energia e Transformadores Prof. Geraldo Leão Lana
Conversão de Energia 
e 
Transformadores
2º Semestre /2017
Apresentação da Disciplina
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CONTEÚDO PROGRAMÁTICO
OBJETIVOS GERAIS:
Construir uma base sólida nos princípios de conversão de energia envolvendo sistemas 
elétricos e mecânicos. Proporcionar um conhecimento básico sobre dispositivos 
eletromecânicos necessários às áreas de robótica, automação industrial, acionamentos 
elétricos e sistemas de energia.
Estudar os transformadores, transdutores e os princípios básicos de máquinas elétricas 
rotativas .
EMENTA:
Circuitos magnéticos. Transformadores monofásicos e trifásicos. Sistemas em PU. 
Princípios de conversão eletromecânica de energia. Introdução às máquinas 
elétricas rotativas.
Pré-Requisitos:
ELETROMAGNETISMO E CIRCUITOS ELÉTRICOS II
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UNIDADES DE ENSINO
CAPÍTULO I – Circuitos Magnéticos
1 – Circuitos Magnéticos
1.1 – Relação i-H
1.2 – Relação B-H
1.3 – Circuito Magnético Equivalente
1.4 – Curva de Magnetização
1.5 – Circuito Magnético com Gap de Ar
2 – Histerese
2.1 – Perdas por Histerese
2.2 – Perdas por Correntes Parasitas
2.3 – Perdas no núcleo
3 – Excitação Senoidal
3.1 – Corrente de Excitação
4 – Ímãs Permanentes
4.1 – Magnetização de Ímãs Permanentes
4.2 – Características dos Ímãs Permanentes
4.3 – Materiais dos Ímãs Permanentes
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CAPÍTULO II – Transformadores
1 – Introdução
2 – Aplicações Principais
3 – Classificação
3.1 – Quanto ao Material do Núcleo
3.2 – Quanto ao Número de Fases
3.3 – Quanto à Forma do Núcleo
3.4 – Quanto à Disposição Relativa dos Enrolamentos
3.5 – Quanto à Proteção e Maneira de Dissipação de Calor
4 – O Transformador Ideal
4.1 – Características do Transformador Ideal
4.2 – Forças Contra-Eletromotrizes Induzidas. Relação de Transformação
4.3 – Transformação de Impedâncias e de Admitâncias
5 – O Transformador Real
5.1 – O Transformador Real em Vazio (Sem Carga). Corrente de Excitação
5.2 – O Transformador Real Com Carga. Circuito Elétrico Equivalente
5.3 – Circuitos Elétricos Equivalentes para Transformadores de Potência
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6 – Rendimento
6.1 – Perdas Magnéticas no Núcleo
6.2 – Perdas Joule nas Resistências Ôhmicas dos Enrolamentos
6.3 – Perdas Suplementares ou Adicionais
7 – Regulação
8 – Ensaio de Curto-Circuito
8.1 – Objetivos
8.2 – Procedimento
8.3 – Considerações
9 – Ensaio de Circuito Aberto
9.1 – Objetivos
9.2 – Procedimento
9.3 – Considerações
10 – Conexões em Transformadores Trifásicos
10.1 – Introdução
10.2 – Transformador Trifásico e Banco Trifásico
10.3 – Conexões em Sistemas Trifásicos Equilibrados (Y-, -Y, - e Y-Y)
10.4 – Observação Final
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11 – O Sistema Por Unidade (p.u.)
11.1 – Introdução
11.2 – Vantagens do Sistema Por Unidade
11.3 – Procedimento
11.4 – Mudança de Base
11.5 – O Sistema Por Unidade em Sistemas Trifásicos
12 – Transformador de Potencial (TP) e Transformador de Corrente (TC)
12.1 – Introdução
12.2 – O Transformador de Potencial (TP)
12.3 – O Transformador de Corrente (TC)
12.4 – Outras Considerações Sobre o TC
12.5 – Conexões de Transformador de Potencial e de Corrente 
13 – Autotransformador
13.1 – Introdução
13.2 – Aplicações
13.3 – Vantagens do Autotransformador
13.4 – Desvantagens do Autotransformador
13.5 – Impedância de Dispersão
13.6 – Impedância de Dispersão em Por Unidade
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CAPÍTULO III – Princípio de Conversão Eletromecânica de Energia
1 – Energia armazenada e balanço de energia;
2 – Força de relutância em sistemas lineares;
3 – Força de relutância em sistemas saturados;
4 – Atuadores lineares e rotativos
5 – Motor de relutância;
6 – Conjugado e relutância de excitação;
7 – Máquinas com dupla excitação;
8 – Conjugado nas máquinas cilíndricas;
9 – Condições para produção de conjugado constante.
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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
BIBLIOGRAFIA BÁSICA:
• Del Toro, V.; Fundamentos de Máquinas Elétricas; Prentice-Hall; 1994.
• Kosov, Irving L.; Máquinas Elétricas e Transformadores; Globo; 2005.
• Falcone, Aurio Gilberto; Eletromecânica; Vol. 1; Edgard Blücher; 2000.
BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR:
• Sen, P.C.; Principles of Electric Machines and Power Electronics; John Wiley & Sons; 
1997.
• Falcone, Aurio Gilberto; Eletromecânica; Vol. 2; Edgard Blücher; 2002.
• Oliveira, José Carlos de; Cogo, João Roberto; Abreu, José Policarpo G. de; 
Transformadores: Teoria e Ensaios; Edgard Blücher; 1984.
• Simone, Gilio Aluisio; Creppe, Renato Crivellari; Conversão Eletromecânica de Energia -
Uma Introdução ao Estudo; Érica; 2010.
• Jordão, Rubens Guedes; Transformadores; Edgard Blücher; 2002.
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AVALIAÇÕES
Sistema de Avaliação
1ª Etapa: 60 pontos
1ª Avaliação: 30 pontos
25 pontos: prova 
05 pontos: a critério do professor
Prova Suplementar:
2ª Avaliação: 30 pontos
25 pontos: prova 
5 pontos: a critério do professor
Prova Suplementar:
2ª Etapa: 40 pontos
3ª Avaliação: 30 pontos
10 pontos: a critério do professor
Exame Especial: substitui a 3ª Avaliação
ATENÇÃO: O aluno que não obtiver o mínimo de 20 pontos no total da 1ª e 2ª Avaliação (1ª etapa), 
não poderá fazer a 3ª avaliação (2ª etapa), estando automaticamente reprovado na disciplina.
Exame Especial: Anula 3ª Avaliação - É para o aluno que não for aprovado na 3ª Avaliação ou que por
motivo relevante não comparecer no dia da prova.
Critérios para Prova Suplementar: 
(equivale a segunda chamada)
- Ausência no dia da prova 
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CONVERSÃO ELETROMECÂNICA DA ENERGIA
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Análise de Circuitos Magnéticos
http://senosecossenos.com.br/eletrica/simulador-para-circuitos-magneticos/
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Simulação de Circuitos Magnéticos
http://demonstrations.wolfram.com/MagneticCircuits/
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Simulação de Circuitos Magnéticos – Método dos Elementos Finitos
http://www.femm.info/wiki/HomePage
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Transformadores Monofásicos – Simulação Circuito Equivalente
http://www.aulamoisan.com/software-moisan/transformadores-monofasicos
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Transformadores – Simulação Circuito Equivalente – MATLAB GUI
http://www.saadat.us/download/EE340GuiFiles_Transformer
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Vídeos Youtube
Domínios Magnéticos e Curva de Histerese
https://www.youtube.com/watch?v=gyL0-RzHeio
Configurações de Circuitos Magnéticos
https://www.youtube.com/watch?v=MZZKpuTmDEg
Princípio de Funcionamento de Transformadores
https://www.youtube.com/watch?v=vh_aCAHThTQ&t=69s