ROTEIRO DE AULA PRÁTICA – MÁQUINAS ELÉTRICAS E ACIONAMENTOS

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ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 1: MÁQUINAS ELÉTRICAS E ACIONAMENTOS

Unidade: U1_CONVERSÃO_ELETROMECÂNICA_DE_ENERGIA
Aula: A4_DISPOSITIVOS_E_CIRCUITOS_TRANSFORMADORES

Objetivos:

• Conhecer sobre os transformadores ideais.

• Saber utilizar os instrumentos de medidas.

• Aplicar os conhecimentos sobre transformadores na ligação desses dispositivos.

Solução Digital:

• Laboratório Virtual Algetec
  Localização: EXATAS > PRÁTICAS ESPECÍFICAS DE ENG. ELÉTRICA > POTÊNCIA: TRANSFORMADOR – ID 976

Procedimentos Práticos e Aplicações:

Procedimento/Atividade nº 1: Transformador

• Atividade proposta: Analisar os esquemas elétricos e realizar a ligação e a leitura de variáveis de tensão no secundário de um transformador.

Etapa 1: Compreendendo o Experimento

1. Acesse o Laboratório Virtual da Algetec e familiarize-se com a interface.

2. Faça um tour pelos menus das barras laterais para conhecer as ferramentas.

3. O simulador replica o comportamento de sistemas reais. Utilize-o para interagir com modelos detalhados de equipamentos e sistemas elétricos.

4. Ao acessar o simulador, siga as instruções e assista ao vídeo explicativo.

Etapa 2: Realização da Conexão

• Instruções no simulador: Realize a conexão do primário de um transformador para operação em tensões diferentes (127 V e 220 V). Verifique as leituras no multímetro e siga as instruções do avatar para garantir a configuração correta.

• Problemas e Erros: O simulador fornece feedback sobre erros, como curtos-circuitos. Realize os ajustes conforme orientado.

Avaliação:

• Relatório: Inclua prints dos resultados dos acionamentos e detalhamentos sobre o funcionamento de cada dispositivo. Responda às questões:

  1. Quais são as diferenças nas conexões do primário de um transformador quando operando em 127 V e 220 V?

  2. Como realizar a adaptação de um transformador para funcionar em uma tensão de 127 V para uma tensão de 220 V no primário?

• Checklist:

  • Realizar a ligação do lado primário do transformador.

  • Realizar a aferição da tensão no lado secundário.

  • Analisar o funcionamento do sistema.

ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 2: MÁQUINAS ELÉTRICAS E ACIONAMENTOS

Unidade: U3_MÁQUINAS_ELÉTRICAS_ROTATIVAS
Aula: A2_FLUXO_DE_POTÊNCIA_E_DESEMPENHO_DA_MÁQUINA_DE_INDUÇÃO

Objetivos:

• Conhecer sobre as ligações estrela e triângulo.

• Saber analisar diagramas elétricos.

• Aplicar os conhecimentos sobre o fluxo de potência nos motores elétricos.

Solução Digital:

• Laboratório Virtual Algetec
  Localização: EXATAS > PRÁTICAS ESPECÍFICAS DE ENG. ELÉTRICA > POTÊNCIA: MOTOR TRIFÁSICO – 6 TERMINAIS – ID 978

Procedimentos Práticos e Aplicações:

Procedimento/Atividade nº 1: Motor de Indução Trifásico

• Atividade proposta: Analisar esquemas elétricos e realizar a ligação das bobinas de motores de indução.

Etapa 1: Configuração Inicial

1. Acesse o Laboratório Virtual Algetec e familiarize-se com a interface do laboratório de motores trifásicos.

2. Utilize o simulador para aprender a realizar a conexão dos cabos do motor trifásico de 6 terminais para alimentação em 220 V e 380 V.

Etapa 2: Realização da Conexão

• Configuração de Ligação: Realize a conexão do motor trifásico em duas tensões diferentes, 220 V e 380 V, e observe os resultados. A configuração correta é fundamental para a operação eficiente do motor.

Avaliação:

• Relatório: Inclua prints dos resultados dos acionamentos e detalhamentos sobre o funcionamento de cada dispositivo. Responda às questões:

  1. Quais são as cores padrão dos fios de alimentação em uma conexão trifásica de 220 V?

  2. Para ligar um motor trifásico em uma tensão de 380 V, quais devem ser as medidas de segurança a serem consideradas durante a instalação?

• Checklist:

  • Realizar a ligação para tensão 220V.

  • Realizar a ligação para tensão 380V.

  • Analisar o funcionamento do sistema.

ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 3: MÁQUINAS ELÉTRICAS E ACIONAMENTOS

Unidade: U3_MÁQUINAS_ELÉTRICAS_ROTATIVAS
Aula: A4_GERADOR_E_MOTOR_DE_CORRENTE_CONTÍNUA

Objetivos:

• Modelar e simular um motor de corrente contínua.

• Saber analisar o comportamento transitório do motor de corrente contínua.

• Aplicar os conhecimentos sobre o motor de corrente contínua.

Solução Digital:

• Scilab (módulo Xcos)

  • O Scilab é um software de código aberto para simulação e modelagem de sistemas dinâmicos. Utilize o Xcos para criar um modelo de motor de corrente contínua.

Procedimentos Práticos e Aplicações:

Procedimento/Atividade nº 1: Modelagem de Motor CC

• Atividade proposta: Construir um modelo de motor CC no Xcos do Scilab.

Etapa 1: Configuração Inicial

1. Abra o Scilab e inicie o Xcos.

2. Crie um novo diagrama no Xcos para modelar o motor CC utilizando os dados fornecidos (tensão terminal, torque da carga, resistência, indutância, constante K, momento de inércia e coeficiente de atrito).

Etapa 2: Construção do Modelo

• Passos para modelagem:

  1. Inserir a fonte de tensão de 220 V.

  2. Utilizar um bloco somador para a entrada do sistema.

  3. Modelar o circuito de armadura e definir os parâmetros da função de transferência.

  4. Adicionar o bloco de ganho para o torque eletromagnético.

  5. Modelar o rotor mecânico e a velocidade do motor.

Avaliação:

• Relatório: Inclua prints da tela do Xcos, mostrando a configuração inicial do diagrama de blocos e os resultados obtidos. Responda às questões:

  1. Como a variação da tensão terminal afeta a velocidade mecânica do motor CC?

  2. Qual é o impacto do torque de carga na resposta do motor?

  3. De que maneira os parâmetros das funções de transferência influenciam a estabilidade e o desempenho do motor?

• Checklist:

  • Realizar a construção do modelo.

  • Configurar os blocos.

  • Analisar o funcionamento do sistema

ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 4: MÁQUINAS ELÉTRICAS E ACIONAMENTOS

Unidade: U4_PRINCÍPIOS_DE_ACIONAMENTOS_DE_MOTORES_ELETRICOS
Aula: A4_APLICAÇÃO_DAS_PARTIDAS_INDIRETAS

Objetivos:

• Conhecer sobre os acionamentos de motores de indução.

• Analisar diagramas elétricos de acionamentos.

• Aplicar os conhecimentos sobre acionamentos na implementação de partidas de motores de indução.

Solução Digital:

• Laboratório Virtual Algetec
  Localização: EXATAS > PRÁTICAS ESPECÍFICAS DE ENG. ELÉTRICA > ACIONAMENTO DE MOTORES – ID 173

Procedimentos Práticos e Aplicações:

Procedimento/Atividade nº 1: Acionamento de Motores de Indução

• Atividade proposta: Analisar esquemas elétricos para executar o acionamento de uma partida direta e de uma partida estrela-triângulo.

Etapa 1: Compreendendo o Experimento

1. Acesse o Laboratório Virtual Algetec a partir do link disponibilizado no seu AVA.

2. Faça um tour pelos menus das barras laterais para conhecer toda a interface da bancada e do laboratório. A Algetec oferece uma ampla gama de práticas simuladas para complementar o ensino teórico e permitir que os estudantes realizem experimentos em um ambiente controlado e seguro.

3. Familiarize-se com os esquemáticos dos circuitos a serem montados e acesse as configurações do experimento. A Figura 1 mostra uma visão geral sobre o laboratório de acionamento de motores elétricos.

Etapa 2: Montando um Acionamento de Partida Direta

• Utilize o esquemático 6 como exemplo para montar o circuito de partida direta.

• Montagem do circuito de força: Comece conectando as fases R, S e T da alimentação trifásica nos fusíveis diazed (Figura 5). Realize as conexões conforme as indicações nos esquemáticos fornecidos.

• Instalação do contator: Conecte as saídas dos fusíveis ao contator e, em seguida, ao relé de sobrecarga, conforme ilustrado nas Figuras 8 e 9.

• Fechamento do motor: Realize o fechamento do motor de indução em delta conforme as instruções fornecidas (Figura 10).

• Aterramento: Conclua as conexões com o aterramento do motor (Figura 12).

Etapa 3: Montando um Acionamento de Partida Estrela-Triângulo

• Utilize o esquemático 7 para realizar a montagem do circuito de partida estrela-triângulo.

• Conectando os fusíveis NH: Inicie as conexões conforme mostrado na Figura 17, conectando as fases R, S e T aos fusíveis e ao contator.

• Montagem do circuito de potência e comando: Realize as conexões necessárias entre os contatores, relé de sobrecarga e o motor de indução, seguindo as instruções nas Figuras 18 a 21.

Avaliação:

• Relatório: Ao final da atividade, entregue um relatório contendo prints dos resultados dos acionamentos, detalhando o funcionamento de cada dispositivo utilizado. Responda às seguintes questões sobre o acionamento estrela-triângulo:

  1. Qual é a principal vantagem de utilizar o método de acionamento estrela-triângulo em motores de indução trifásicos, e como ele contribui para a redução da corrente de partida?

  2. Quais são os critérios técnicos e as condições operacionais que determinam a escolha entre um acionamento estrela-triângulo e outros métodos de partida, como o uso de soft starters ou inversores de frequência?

  3. Como a transição de estrela para triângulo é gerenciada em um sistema de controle automatizado, e quais são os possíveis problemas que podem surgir durante essa transição?

Checklist:

• Partida Direta:

  • Realizar a montagem do circuito de força (potência) da partida direta.

  • Realizar a montagem do circuito de comando da partida direta.

  • Analisar o funcionamento do sistema de acionamento.

• Partida Estrela-Triângulo:

  • Realizar a montagem do circuito de força (potência) da partida estrela-triângulo.

  • Realizar a montagem do circuito de comando da partida estrela-triângulo.

  • Analisar o funcionamento do sistema de acionamento.

Resultados:

• Resultados do experimento:
  Ao final dessa aula prática, você deverá enviar um arquivo em Word contendo as informações obtidas no experimento, os cálculos realizados e um texto conclusivo sobre as informações obtidas. O arquivo não pode exceder o tamanho de 2 MB.

• Referências bibliográficas ABNT (quando houver).

Resultados de Aprendizagem:

Neste experimento, você irá fazer a montagem e análise de circuitos utilizados no ambiente industrial para o acionamento de motores de indução em estrela-triângulo. Esse método de partida é amplamente utilizado devido à sua eficiência em reduzir a corrente de partida e minimizar o impacto nas redes elétricas. O experimento envolve componentes principais como contatores, relés de sobrecarga e temporizadores, essenciais para a operação segura e eficiente de motores de indução trifásicos.