Aula Prática Máquinas elétrica e acionamentos

Aula Prática Máquinas elétrica e acionamentos

ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 1
NOME DA DISCIPLINA: MÁQUINAS ELÉTRICAS E ACIONAMENTOS
Unidade: U1_CONVERSAO_ELETROMACANICA_DE_ENERGIA
Aula: A4_DISPOSITIVOS_E_CIRCUITOS_TRANSFORMADORES
OBJETIVOS
Definição dos objetivos da aula prática:
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
EXATAS > PRÁTICAS ESPECÍFICAS DE ENG. ELÉTRICA > POTÊNCIA: TRANSFORMADOR – ID 976
Os Laboratórios Virtuais Algetec possuem práticas roteirizadas associadas ao plano pedagógico
da instituição de ensino, que passam por todos os laboratórios das engenharias e saúde e
seguem com alto grau de fidelização os experimentos realizados nos equipamentos físicos da
ALGETEC. Nesta plataforma, o aluno poderá́ aprender, através de uma linguagem moderna,
todos os conceitos das aulas práticas de uma determinada disciplina.
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.
Procedimentos para a realização da atividade:
Etapa 1: Compreendendo o experimento
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Público
Acesse o Laboratório Virtual da Algetec a partir do link disponibilizado no seu AVA>. Faça um
tour pelos menus das barras laterais, para conhecer toda a interface da bancada e do
laboratório. Os simuladores são ferramentas educacionais que replicam o comportamento de
sistemas e equipamentos reais. No contexto dos laboratórios virtuais da Algetec, os
simuladores permitem que os estudantes interajam com modelos detalhados de equipamentos
e sistemas elétricos, mecânicos e de outras áreas. A Figura 1 ilustra uma visão geral sobre o
laboratório.
Figura 1 – Visão geral do laboratório de transformadores.
Fonte: Algetec (2024).
Utilize a seção “Recomendações de Acesso” para melhor aproveitamento da experiência virtual
e para respostas às perguntas frequentes a respeito do VirtuaLab. Caso não saiba como
manipular o Laboratório Virtual, utilize o “Tutorial VirtuaLab” presente neste Roteiro.
Inicie o simulador clicando no botão em destaque como o botão esquerdo do mouse, e a tela da
Figura 2 será apresentada. Observe!
Figura 2 – Tela de início para o vídeo explicativo do simulador de transformador.
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Público
Fonte: Algetec (2024).
Observe as instruções exibidas no tutor virtual. Nesse ambiente virtual, você tem a oportunidade
de realizar experimentos práticos de forma segura e controlada, replicando situações e
configurações que encontrariam em um laboratório físico. Na Figura 3, observa-se um cenário de
teste onde o objetivo é realizar as conexões no primário de um transformador para operar em
duas tensões diferentes: 127 V e 220 V. A interface do simulador é intuitiva e interativa,
apresentando instruções claras para os alunos. Um avatar, representado por uma figura humana,
guia o estudante durante o experimento. O balão de diálogo indica a tarefa a ser realizada,
destacando que o aluno deverá fazer as ligações no primário do transformador em duas formas
distintas.
Figura 3 – Instruções para conexão do primário de um transformador no simulador Algetec.
Fonte: Algetec (2024).
Verifique o vídeo demostrando a ação e, quando compreender o funcionamento, siga para o
próximo passo clicando com o botão esquerdo do mouse na seta indicada. A Figura 4 mostra um
cenário onde o estudante está prestes a realizar a conexão do primário do transformador para
verificar a operação em diferentes tensões. A tarefa é fazer a conexão correta usando os terminais
e verificar as leituras de tensão no multímetro para garantir que a configuração esteja correta.
Esta prática ajuda a consolidar os conhecimentos teóricos sobre transformadores e sua aplicação
prática. O estudante deve conectar os terminais F1, F2 e N ao transformador conforme a tensão
desejada (127 V ou 220 V). Depois de verificar as conexões e as medições, o estudante clica no
botão de avanço (>>) para prosseguir para a próxima etapa do experimento ou para novas
instruções.
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Público
Figura 4 – Configuração dos terminais e medição de tensão no simulador Algetec.
Fonte: Algetec (2024).
Observe o feedback da ação e, caso indique um erro, realize a ação de maneira correta.
A Figura 5 mostra um cenário onde o estudante tentou realizar a conexão do primário do
transformador, mas acabou fazendo uma ligação em curto. O simulador detectou o erro e emitiu
um aviso para evitar que o problema se repita.
Figura 5 – Correção de conexão em curto-circuito no simulador Algetec.
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Público
Fonte: Algetec (2024).
Realize ensaios e verifique o funcionamento. Esta atividade prática tem como objetivo ensinar os
estudantes a realizar conexões seguras e corretas em transformadores, identificando e corrigindo
erros comuns, como curto-circuitos. A interação com o simulador permite um aprendizado seguro
e eficiente, onde os estudantes podem experimentar e aprender com seus erros sem risco de
danos reais.
Avaliando os resultados:
Entregar um relatório contendo os prints dos resultados dos acionamentos, relatando
detalhadamente o funcionamento de cada dispositivo utilizado. Sobre o transformador, responda:
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.
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, em conjunto com um texto conclusivo a respeito
das informações obtidas. O arquivo não pode exceder o tamanho de 2Mb.
• Referências bibliográficas ABNT (quando houver).
Resultados de Aprendizagem:
Neste experimento, você irá aprender como fazer uma conexão no primário do transformador em
127 V ou 220 V. O transformador é um dispositivo elétrico fundamental utilizado para alterar os
níveis de tensão em circuitos elétricos, permitindo que equipamentos funcionem de maneira
eficiente e segura em diferentes ambientes.
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ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 2
NOME DA DISCIPLINA: MÁQUINAS ELÉTRICAS E ACIONAMENTOS
Unidade: U3_MAQUINAS_ELETRICAS_ROTATIVAS
Aula: A2_FLUXO_DE_POTENCIA_E_DESEMPENHO_DA_MAQUINA_DE_INDUCAO
OBJETIVOS
Definição dos objetivos da aula prática:
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
EXATAS > PRÁTICAS ESPECÍFICAS DE ENG. ELÉTRICA > POTÊNCIA: MOTOR TRIFÁSICO – 6 TERMINAIS – ID 978
Os Laboratórios Virtuais Algetec possuem práticas roteirizadas associadas ao plano pedagógico
da instituição de ensino, que passam por todos os laboratórios das engenharias e saúde e
seguem com alto grau de fidelização os experimentos realizados nos equipamentos físicos da
ALGETEC. Nesta plataforma, o aluno poderá́ aprender, através de uma linguagem moderna,
todos os conceitos das aulas práticas de uma determinada disciplina.
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.
Procedimentos para a realização da atividade:
Acesse o Laboratório Virtual Algetec a partir do link disponibilizado no seu AVA. Os motores de
corrente alternada AC, também conhecidos como motores de indução ou trifásico, são os motores
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mais utilizados na indústria, quando comparados com os motores monofásicos, em função de
suas vantagens, como por exemplo: distribuição padrão em instalações por corrente alternada,
vida útil e simplicidade. Os motores trifásicos podem ter 2, 4, 6…, 12 ou mais terminais, sempre
em números pares, dependendo da quantidade de bobinas enroladas. Os mais comuns são os
de 6 e 12 terminais. Nesse simulador, você irá aprender como fazer a conexão dos cabos do
motor trifásico de 6 terminais para alimentação em 220 V e em 380 V.
Faça um tour pelos menus das barras laterais, para conhecer toda a interface da bancada e do
laboratório. Os simuladores são ferramentas educacionais que replicam o comportamento de
sistemas e equipamentos reais. No contexto dos laboratórios virtuais da Algetec, os simuladores
permitem que os estudantes interajam com modelos detalhados de equipamentos e sistemas
elétricos, mecânicos e de outras áreas. A Figura 1 ilustra uma visão geral sobre o laboratório de
motores elétricos. Confira!
Figura 1 – Visão geral do laboratório de motores trifásicos.
Fonte: Algetec (2024).
Utilize a seção “Recomendações de Acesso” para melhor aproveitamento da experiência virtual
e para respostas às perguntas frequentes a respeito do VirtuaLab. Caso não saiba como
manipular o Laboratório Virtual, utilize o “Tutorial VirtuaLab” presente neste Roteiro. Inicie o
simulador clicando no botão em destaque como o botão esquerdo do mouse, e a tela da Figura
2 será apresentada. Observe!
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Público
Figura 2 – Tela de início para o video explicativo do simulador de motor trifásico de 6 terminais.
Fonte: Algetec (2024).
Observe as instruções exibidas no tutor virtual. A Figura 3 ilustra uma captura de tela do simulador
de laboratório virtual da Algetec, mostrando um ambiente prático onde o objetivo é realizar a
ligação de um motor trifásico em duas configurações distintas: 220 V e 380 V. No centro da
imagem (Figura 4), há um motor trifásico representado em azul. Este motor é o objeto principal
da atividade prática e será configurado para operar nas tensões de 220 V e 380 V. À direita do
motor, há um painel de controle com um botão verde que será utilizado para ligar e desligar o
motor durante a atividade prática. No canto superior direito, há dois cadernos de anotações com
etiquetas “220 V” e “380 V”. Estes cadernos contêm as instruções ou diagramas de conexão para
cada uma das tensões especificadas, ajudando o estudante a realizar as conexões corretas.
Figura 3 – Instruções para ligação do motor trifásico em 220 V e 380 V no simulador Algetec.
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Fonte: Algetec (2024).
Verifique o vídeo demostrando a ação e, quando compreender o funcionamento, siga para o
próximo passo clicando com o botão esquerdo do mouse na seta indicada. A Figura 4 ilustra que
o estudante realizou corretamente a ligação do motor trifásico conforme as instruções fornecidas.
O motor está operando corretamente, indicando que a configuração de ligação está adequada.
Esta atividade prática permite ao estudante aprender a realizar conexões seguras e funcionais
em motores trifásicos, entendendo como as diferentes configurações de tensão afetam o
funcionamento do motor.
Figura 4 – Motor trifásico configurado e operacional no simulador Algetec.
Fonte: Algetec (2024).
Observe o feedback da ação e, caso indique um erro, realize a ação de maneira correta. A Figura
5 é uma captura de tela do simulador de laboratório virtual da Algetec, mostrando um cenário
onde ocorreu um erro durante a configuração do motor trifásico, resultando na queima do motor.
A imagem destaca os elementos principais envolvidos na atividade prática e a mensagem de
feedback do simulador. No centro da imagem (Figura 6), está o motor trifásico representado em
azul. Devido a uma configuração incorreta, o motor foi queimado. À direita do motor, há um painel
de controle com um botão verde. Este painel é utilizado para ligar e desligar o motor. No canto
superior direito, há cadernos de anotações com etiquetas “220 V” e “380 V”. Estes cadernos
contêm as instruções ou diagramas de conexão para cada uma das tensões especificadas. O
caderno aberto indica que a configuração atual é para 220 V, sugerindo que o erro pode ter
ocorrido ao tentar operar o motor em uma configuração incorreta.
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Este feedback imediato é uma parte crucial do processo de aprendizagem, pois permite que os
estudantes identifiquem e corrijam seus erros em um ambiente seguro e controlado. O objetivo é
ensinar a importância de realizar as conexões de forma correta e compreender as consequências
de uma configuração inadequada. Ao final da atividade, o estudante deve ser capaz de configurar
corretamente o motor trifásico, garantindo sua operação segura e eficiente.
Figura 5 – Feedback do simulador após queima do motor trifásico devido a configuração
incorreta.
Checklist:
✓ Realizar a ligação para tensão 220V;
✓ Realizar a ligação para tensão 380V; e
Fonte: Algetec (2024).
Realize ensaios e verifique o funcionamento.
Avaliando os resultados:
Entregar um relatório contendo os prints dos resultados dos acionamentos, relatando
detalhadamente o funcionamento de cada dispositivo utilizado.
Sobre o motor de indução, responda:
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?
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✓ Analisar o funcionamento do sistema.
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, em conjunto com um texto conclusivo a respeito
das informações obtidas. O arquivo não pode exceder o tamanho de 2Mb.
• Referências bibliográficas ABNT (quando houver).
Resultados de Aprendizagem:
Neste experimento, você irá aprender como fazer ligações do motor trifásico de duas formas
distintas, em 220 V e em 380 V. Além disso, irá comprender o fluxo de potência para a conversão
eletromecânica de energia em um motor de indução trifásico. Um motor de indução trifásico é um
tipo de motor elétrico que opera com corrente alternada trifásica. Ele é composto por um estator,
que possui enrolamentos trifásicos, e um rotor, que, ao girar, cria um campo magnético induzido.
Este tipo de motor é essencial na indústria devido à sua capacidade de operar de forma confiável
e eficiente, convertendo energia elétrica em energia mecânica.
Assim, você irá explorar duas configurações principais de ligação dos motores trifásicos: a ligação
em estrela (Y) e a ligação em triângulo (Δ). Na ligação em estrela (Y), as extremidades dos
enrolamentos do motor são conectadas em um ponto comum, formando um circuito de estrela.
Esta configuração é geralmente utilizada para operar em tensões mais altas, como 380 V. A
ligação em estrela permite uma distribuição equilibrada da tensão, sendo comum em motores que
precisam iniciar com uma corrente de partida reduzida. Já, na ligação em triângulo (Δ), as
extremidades dos enrolamentos são conectadas para formar um circuito fechado, semelhante a
um triângulo. Esta configuração é utilizada para operar em tensões mais baixas, como 220 V. A
ligação em triângulo proporciona uma maior corrente de partida e é adequada para aplicações
onde é necessário um torque de partida elevado.
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ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 3
NOME DA DISCIPLINA: MÁQUINAS ELÉTRICAS E ACIONAMENTOS
Unidade: U3_MAQUINAS_ELETRICAS_ROTATIVAS
Aula: A4_GERADOR_E_MOTOR_DE_CORRENTE_CONTINUA
OBJETIVOS
Definição dos objetivos da aula prática:
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
O Scilab é um software de código aberto para computação numérica, amplamente utilizado em
engenharia, ciência e matemática. Um de seus módulos mais poderosos é o Xcos, que oferece
uma plataforma gráfica para modelagem e simulação de sistemas dinâmicos. Com Xcos, os
usuários podem criar modelos utilizando diagramas de blocos, o que facilita a visualização das
interações entre os componentes do sistema. O software inclui diversas bibliotecas de blocos pré
definidos, abrangendo áreas como operações matemáticas, sinais, controle digital, componentes
elétricos e mecânicos. A interface gráfica intuitiva do Xcos permite arrastar e soltar blocos,
conectar componentes e ajustar parâmetros interativamente. Após a construção do modelo, é
possível executar simulações para analisar o comportamento do sistema ao longo do tempo, com
resultados apresentados em gráficos detalhados. Integrado completamente ao Scilab, o Xcos
aproveita as capacidades avançadas de cálculo e análise do Scilab, tornando-se uma ferramenta
essencial para a modelagem e simulação em diversas áreas da engenharia e ciência.
O download do software pode ser feito no link a seguir: https://www.scilab.org/download

CONTINUA …

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