Objetivos Gerais:

1 - Conhecer os aspetos fundamentais sobre o funcionamento das máquinas elétricas, incluindo as regras gerais para sua seleção, instalação, utilização e manutenção.
2 - Estudar a teoria e características de funcionamento, modelização e ensaio de máquinas elétricas, bem como manobras de arranque, inversão de sentido de rotação, estratégias para a variação e controlo de velocidades de acionamentos elétricos.
3 - Estudar os aspetos fundamentais ligados ao funcionamento das máquinas elétricas rotativas ao nível da produção e aproveitamento do fenómeno eletromagnético.
4 - Analisar os processos convencionais que permitem a conversão de diferentes formas de energia em energia elétrica.
5 - Transmitir conhecimentos de engenharia nos domínios das energias renováveis.
6 - Estudar os sistemas de interligação da produção de energia elétrica na rede de energia elétrica.

Conteúdos / Programa:

1 - Fundamentos das máquinas elétricas: campo eletromagnético; circuito magnético; efeito de um entreferro; magnetos permanentes; perdas no ferro; transformadores elétricos; circuitos equivalentes do transformador; fundamentos da conversão eletromecânica de energia; aspetos construtivos das máquinas elétricas rotativas.
2 - Máquina elétricas - síncrona, assíncrona e de corrente contínua: modelos equivalentes; campo girante; binário eletromagnético; velocidade de rotação; características de funcionamento em regime motor e gerador.
3 - Sistemas de controlo de máquinas elétricas: comando por alterações dos parâmetros das máquinas; comando por alteração na fonte de alimentação; revisão de técnicas de controlo de sistemas; conversores eletrónicos; comando dos motores elétricos por modo de deslizamento; controlo de máquinas síncronas; controlo de máquinas assíncronas; controlo de máquinas de corrente contínua; controlo direto do fluxo e do binário; programação de autómatos para controlar e proteger as máquinas elétricas.
4 - Aplicações das máquinas elétricas para produção de eletricidade - conversão de energia: conversão eletromecânica de energia; constituição de um sistema eletromecânico; geradores síncronos; geradores assíncronos; geradores de corrente contínua; controlo de geradores assíncronos, síncronos e de corrente contínua; eficiência de conversão de energia.
5 - Introdução à produção de energia elétrica a partir de fontes de energia não renovável: centrais térmicas; centrais a carvão; centrais nucleares; outras centrais.
6 - Produção de energia elétrica a partir de fontes de energia renovável: energia hídrica; energia eólica; energia solar fotovoltaica; energia solar ? máquina térmica; energia das ondas; biomassa; pilhas de combustível; produção de hidrogénio; outras formas de produção de energia.
7 - Interligação dos sistemas de produção na rede elétrica: topologias de ligação à rede de energia elétrica; ligação direta; ligação com ponto de armazenamento intermédio; ligação de sistemas de produção baseados em máquinas síncrona, assíncrona e de corrente contínua; influência dos sistemas de produção a partir de fontes de energias renováveis na rede de energia elétrica; tecnologia de armazenamento de energia; baterias; albufeiras.

Bibliografia / Fontes de Informação:

A. E. Fitzgerald, C. Kingsley and S. D. Umans , 2002 , Electrical Machinery , McGraw ? Hill,
J. C. P. Palma , 1999 , Accionamentos Electromecânicos de Velocidade Variável , Fundação Calouste Gulbenkian
A. Khaligh and O. C. Onar , 2009 , Energy Harvesting (Energy, Power Electronics, and Machines) , CRC Press
R. Krishnan , 2001 , Electric Motor Drives: Modeling, Analysis, and Control , Prentice Hall
G. Marques , 2002 , Dinâmica das Máquinas Elétricas , Instituto Superior Técnico
G. Marques , 2007 , Controlo de Motores Elétricos , Instituto Superior Técnico
J. Momoh , 2012. , Smart Grid ? Fundamentals of Design and Analysis , IEEE Press ? Wiley
Q.-C. Zhong and T. Hornik , 2013 , Control of Power Inverters in Renewable Energy and Smart Grid Integration , IEEE Press ? Wiley

Métodos e Critérios de Avaliação:

Tipo de Classificação: Quantitativa (0-20)

Metodologia de Avaliação:
As lecionações dos conteúdos programáticos, na componente teórica, são para apresentação dos conceitos e definições. A componente teórico-prática pretende estimular para o desenvolvimento de sistemas de máquinas elétricas e suas aplicações nas energias renováveis. A avaliação é feita com duas frequências, cada uma com um peso de 25%. A componente prática é avaliada com quatro trabalhos práticos, cada com um peso de 7,5%, e um projeto, com um peso de 20%.