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Eletrónica de Potência em Acionamentos

Objetivos

Esta disciplina tem como objectivos gerais dotar os alunos de conhecimentos e competências na área da eletrónica de potência em acionamentos e em sistemas de alimentação elétrica dos equipamentos, de modo a que sejam capazes de selecionar e/ou dimensionar os conversores de potência mais adequados para uma dada aplicação. Pretende-se que os alunos ganhem conhecimento acerca da constituição, propriedades e funcionamento dos dispositivos e circuitos de Eletrónica de Potência utilizados comummente em acionamentos. Pretende-se que adquiram a capacidade de projetar e construir alguns circuitos segundo especificações dadas. Devem ainda desenvolver algumas competências transversais (“Soft skills”), tais como:capacidade de ordenar prioridades face a um problema técnico, capacidade de escolher e tomar decisões estruturadas, capacidade de uma comunicação oral e escrita melhor. A disciplina pretende também contribuir para um perfil do estudante mais interdisciplinar, melhorando a empregabilidade dele.

Caracterização geral

Código

10919

Créditos

6.0

Professor responsável

Pedro Miguel Ribeiro Pereira

Horas

Semanais - 4

Totais - 112

Idioma de ensino

Português

Pré-requisitos

Electrónica I + Electrotecnia Teórica

Bibliografia

Ned Mohan, Power Electronics and Drives, MNPERE, 2003

Power Electronics, Converters, Applications and Design, N. Mohan, T. Undeland, W. Robbins, Ed.: John Wiley & Sons Inc., 2002

Power Electronics, Circuits, Devices and Applications, M. Rashid, Editora: Prentice Hall, 1993

Electrônica de Potência (em tradução), Muhammad H. Rashid, Makron Books do Brasil, S. Paulo, 1999

Power Electronics, C. Lander, McGraw-Hill, 1999

Eletrónica Industrial (em tradução) C. Lander, McGraw-Hill Brasil, 2002

Power Electronics, K. Thorborg, Editora: Prentice Hall, 2002

Principles of Power Electronics, J. Kassakian, M. Schlecht, G. Verghese, Editora: Addison Wesley, 1991

Eletrónica de Potência, F. Labrique, J. Santana, Editora: Fundação Gulbenkian, 1991

Método de ensino

Os fundamentos científicos são explicados pelo professor nas aulas teóricas com o auxílio de diapositivos. Fomenta-se o debate colocando-se frequentemente questões científicas e técnicas concretas.

Nas aulas práticas apresenta-se um conjunto de problemas técnicos que os estudantes devem resolver usando os conhecimentos das aulas teóricas, e recorrendo a cálculos e consulta de tabelas ou catálogos. Promove-se a componente experimental, o diálogo entre colegas, avaliando-se qualitativamente a participação dos alunos.

Método de avaliação

A avaliação é efectuada através da realização de 3 trabalhos laboratoriais (trabalho de grupo (máximo de 3 elementos): 40%) e da resolução de dois testes individuais (30% + 30%).

O trabalho de grupo contará como frequência.

Para aprovação à disciplina é necessário obter uma nota mínima de 9,5 valores a cada uma das componentes de avaliação; nota do trabalho prático >= 9,5 valores e nota de testes (média aritmética) ou exame >= 9,5 valores.

NOTA IMPORTANTE: Na discussão dos trabalhos as questões poderão ser colocadas apenas a um aluno sendo a nota igual para todo o grupo. Todos os alunos devem estar conscientes de todas as vertentes do trabalho.

 

 

 

 

Conteúdo

. Introdução. Tipos de conversores, aplicações. Circuitos de potência de última geração, inteligentes e miniaturizados, energia sem contacto, recolha de energia.

. Conversor CC-CC. Modulação dos impulsos, Chopper. Conversores BUCK, BOOST, BUCK-BOOST, etc. Controlo em modo de tensão e de corrente.

. Dispositivos eletrónicos utilizados para processamento da energia. Tirístor, BJT, MOS, IGBT. Comandos e proteção.

. Retificadores monofásicos e trifásicos, retificador controlado em regime de inversor. Regulador AC.

. Ondulador de tensão e de corrente. Métodos de controlo.

. Conversores de comutação forçada, incluindo com tirístor. Inversores de tensão e de corrente. Conversores de ressonância. Aquecimento por indução, ZVS e ZCS, energia sem contacto.

· Controlo dos motores DC e AC. Controlo V, f, V/f e vetorial, características. Aplicações na área das energias renováveis. Melhorar o fator de potência.