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Prof. Edson-20121 DISCIPLINA CARGA E PARTIDA Prof. Edson EEP001.

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1 Prof. Edson-20121 DISCIPLINA CARGA E PARTIDA Prof. Edson EEP001

2 Prof. Edson-20122 Os cursos tecnológicos foram concebidos para atender às reais necessidades do mercado e da sociedade. Isto fica claro quando as próprias diretrizes curriculares fazem distinção entre o bacharel e o tecnólogo: "a formação do tecnólogo é, obviamente, mais densa em tecnologia. Não significa que não deva ter conhecimento científico. O seu foco deve ser o da tecnologia, diretamente ligada à produção e gestão de bens e serviços. A formação do bacharel, por seu turno, é mais centrada na ciência, embora sem exclusão da tecnologia. Trata-se, de fato, de uma questão de densidade e de foco na organização do currículo". Fonte: DELIBERAÇÃO CEE N° 50/05 http://www.fatecsp.br/?c=tecnologo Ser Tecnólogo!

3 Prof. Edson-20123 Nesta disciplina vamos estudar: - Eletricidade, Eletromagnetismos e Máquinas Elétricas; - Sistemas elétricos gerais de um veículo; - Carga de baterias e baterias; - Alternadores e reguladores; - Sistemas elétricos de partida e de ignição; - Iluminação, fiação, fusíveis, esquemas. Aulas: Semanal: 8 (Hora-Aula:4, e atividades autônomas: 4); Semestral: 144; Carga horária: 120 h

4 Prof. Edson-20124 Bibliografia para o 1 o bimestre: (*São os materiais básicos e o restante é complementar) *Introdução à Análise de Circuitos, Robert Boylestad, 10 ed. Ed.Prentice Hall. * Máquinas Elétricas, A. E. Fitzgerald, Charles Kingsley, Stephen Umans, Bookman *Máquinas Elétricas, Irwin Kosow, Ed. Globo. * Automobile Electrical and Electronic Systems, Tom Denton, Ed. BH – Elsevier 1995. *Materiais Disponibilizados pelo Prof. no sitio da disciplina. Bibliografia para o 2 o bimestre: (*São os materiais básicos e o restante é complementar) *Manual de Tecnologia Automotiva Bosch 25a Ed. *Apostila Técnica de Alternadores Bosch (Disponibilizado). *Apostila Técnica de Motores de Partida Bosch (Disponibilizado). *Materiais Disponibilizados pelo Prof. Automotive Electrics and Automotive Electronic – Completely Revised and Extended, Bosch Handbooks, Robert Bosch, 2007, Ed. Wiley.

5 Prof. Edson-2012 Diretrizes básicas da Disciplina: 2 Provas (P1 e P2) A P3 é substitutiva, somente para quem perdeu as provas P1 ou P2 (O conteúdo da P3 é todo o Semestre). Um projeto por bimestre relacionado com o tema da disciplina. Critério de avaliação:

6 Prof. Edson-2012 6 Avaliação dos Projetos Práticos (Prj) – Média das notas de: Laboratório: Atingir resultados e objetivos solicitados (50%) Qualidade da Montagem (10%) Recursos Técnicos Aplicados (10%) Domínio dos Alunos e Trabalho em Equipe (30%) Relatório conforme as regras de elaboração: Apresentação (10%) Conteúdo técnico relevante (50%) Organização e Padronização (20%) Resultados Apresentados (20%) Seguir as recomendações do artigo sobre Orientações para melhorar relatórios técnicos.

7 Prof. Edson-2012 7 Conteúdo básico de um Relatório Técnico Um relatório técnico deve conter as seguintes seções: Resumo:Um breve resumo descritivo sobre os objetivos e resultados do projeto que será apresentado. Deve ser redigido somente após a conclusão do relatório, visto que o resumo trará uma visão rápida do conteúdo do relatório. Por isso chama-se resumo. Introdução: Deve trazer no inicio, um descrição clara dos objetivos do trabalho/projeto. Em seguida deve ter seções organizadas logicamente que abordem o contexto ou uma ideia sobre o projeto ou tema. Deve ter uma breve revisão teórica sobre o assunto que está sendo tratado para auxiliar no entendimento. Metodologia: Descreve-se em nas seções o desenvolvimento do projeto, detalhamento e descrição das partes funcionais. Deve conter elementos que auxiliem o leitor a compreender o funcionamento do projeto, tais como: tabelas, gráficos, esquemas, diagramas, fluxogramas, etc. A descrição do funcionamento de um circuito deve ser acompanhados por rótulos do componentes do circuito para auxiliar a compreensão. Ex. O resistor R1... Deve apresentar os cálculo realizados para se determinar os principais itens do projeto. Tabelas, gráficos e figuras, que auxiliem a compreensão. Se há um software envolvido, deve-se colocar um fluxograma para melhorar o entendimento.

8 Prof. Edson-2012 8 Análise dos Resultado: Caso o projeto desenvolvido tenha também uma parte experimental, deve-se apresentar os resultados de uma maneira organizada e lógica de forma que o leitor possa acompanhar o raciocínio dos autores. Deve ter seções que apresentem a ordem e a lógica dos teste e experimentos, bem como os resultados em forma de tabelas, gráficos ou figuras. Após a apresentação dos resultados, descrever uma análise dos resultados destacando-se os pontos de interesse do experimento e o benefícios ou vantagens da proposta. Resultados comparativos das medidas (tolerâncias e erros de medição). Informar a instrumentação. Conclusão: A conclusão deve fazer uma análise mais global do experimento e dos resultados. Deve-se avaliar as razões do sucesso ou fracassos do projetos, mas sempre sob o ponto de vista técnico. Não deve trazer impressões pessoais, ganhos ou benefícios pessoais, nem carregar aspectos qualitativos, tais como:...o projeto permitiu a aplicação dos conhecimentos adquiridos...,...foi uma oportunidade para desenvolver...,...tivemos muitas dificuldades...,...foi muito gratificante..., ´...foi necessário um profundo conhecimento da disciplina de... Deve trazer informações sobre possibilidades de melhorias, vantagens técnicas do projeto, possíveis aplicações e limitações da proposta. Referências: Deve conter a lista da bibliografia consultada para o desenvolvimento o projeto. É obrigatório.

9 Prof. Edson-2012 9 Não usar figuras diretas do Proteus com fundo quadriculado e colorido ou fundo escuro. Dar preferência ao fundo brando e linha pretas. Cuidado com legibilidade do esquema. As vezes não é possível ler o esquema. Todas as figuras e esquemas devem ser citadas e descritas no texto. Lembrar de numerar as figuras, equações e tabelas. O termo correto de qualquer imagem que é colada num texto é Figura xx, na qual xx é o número sequencial e crescente. Deve ter legenda compatível com a figura. As figuras devem complementar e auxiliar a compreensão do texto. Legendas em Português.

10 Prof. Edson-2012 10 Mais algumas recomendações: Um relatório tem por objetivo de reportar resultados parciais ou totais de uma determinada atividade humana, seja um projeto ou um experimento. Portanto, o conteúdo deve ser o mais preciso, crítico e imparcial. Preciso:Significa que o conteúdo do relatório foi baseado em dados e fontes confiáveis. Tem toda uma metodologia que permite ao leitor buscar e consultar o material referenciado. Crítico:Deve trazer uma análise crítica do autor sobre os diversos aspectos do trabalho, indicando os problemas, soluções, propostas de melhorias, etc. O autor do relatório deve descrever os resultados baseados em dados técnicos e científicos. Imparcial: Significa que autor do relatório não deve transmitir opiniões pessoais, julgamentos e análise de valor baseado nas suas crenças. Deve fazer uma análise fria e técnica sobre o projeto e seus resultado. Não deve colocar,...é muito simples...,...foi complicado montar... Um relatório é: claro nos objetivos, focado, padronizado, homogêneo, escrito baseado na norma culta da língua, organizado e tem as seções construídas conforme descrito anteriormente Em nenhuma hipótese pode ser copy and paste de qualquer trabalho, livro, apostila, site de internet, etc. Deve ser um trabalho redigido pelos alunos com base nas referências que ele consultou e leu.

11 Prof. Edson-201211 Projeto 1 para apresentar no dia 08/10/2012 (No máximo 4 alunos por grupo) Projetar e construir uma fonte de corrente constante com as seguintes características: 1)Corrente de saída variando de 0 à 2 Àmperes; 2)Estabilidade de saída em torno de +/- 5% ou menor; 3)Saída de Tensão máxima de 15VDC; 4)Deve ser alimentado pela rede de 110VAC 5)Controle de corrente via potenciômetro; 6)Deve ser testado no dia da apresentação; 7)Pode conter melhorias adicionais; 8)Apresentar o projeto e entregar relatório com a teoria de fontes de corrente, projeto e desenvolvimento, testes realizados, esquemas, lista materiais, etc; 9)Consultar o manual do equipamento da HP 6186 que está no sitio da disciplina; 10)Usar o LM 317 como referência para esse projeto. HP 6186

12 Prof. Edson-201212 Materiais disponíveis em http://sites.google.com/site/profedsonfatecsa/

13 Prof. Edson-201213 Aula 1 – Objetivos Específicos Resistência de Fio e Resistividade dos Materiais (Boylestad Cap. 3) Energia e Potência Elétrica (Boylestad Cap. 4 Seção 4.3) Lay Out dos chicotes elétricos automotivos (Tom Denton, Cap. 4) Efeito Joule em Condutores (Boylestad Cap. 3 Seção 3.5) Calor Irradiado (Boylestad Cap. 3 Seção 3.14) Fusíveis (Boylestad Cap. 3 Seção 4.7, Material Anexo Littlefuse e Material anexo EM NBR5410) Integral de Joule (Material anexo EM NBR5410) Dimensionamento de cabo (Bosch pág. 1014 e Nomenclatura DIN 72552)

14 Prof. Edson-201214 Resistência e Resistividade dos Materiais A resistência é dependente de vários fatores, tais como aqueles indicados nas figuras a, b, c, e d. Robert L. Boylestad Introductory Circuit Analysis, 10ed. Seção 3.1, 3.2

15 Prof. Edson-201215 Resistência de um condutor e outras características A resistividade é uma característica intrínseca do material e a resistência é uma relação geométrica. A resistividade também é muito dependente da temperatura, como indica a equação seguir. Robert L. Boylestad Introductory Circuit Analysis, 10ed. Seção 3.5

16 Prof. Edson-201216 Afonso Martignoni, Eletrotécnica Para calcular corretamente a resistência, devemos ficar atentos as unidades envolvidas. Para facilitar os cálculos usaremos as seguintes definições:

17 Prof. Edson-201217 Robert L. Boylestad Introductory Circuit Analysis, 10ed. Seção 3.3 e 3.4 Afonso Martignoni, Eletrotécnica

18 Prof. Edson-201218 Afonso Martignoni, Eletrotécnica

19 Prof. Edson-201219 Em sistemas automotivos precisamos dimensionar o diâmetro do fio conforme o máximo consumo de um determinado ramo elétrico, dado a potência do ramo e seu comprimento. Cada consumidor tem sua característica de consumo variável no tempo. Ex. Motor de Partida: Alto consumo instantâneo. ECU (Electronic Control Unit): Consumo contínuo.

20 Prof. Edson-201220 Controle de Luminosidade do Painel de um veículo. Robert L. Boylestad Introductory Circuit Analysis, 10ed. Seção 3.14

21 Prof. Edson-201221 Automobile Electrical and Electtronic Systems, Tom Denton

22 Prof. Edson-201222 Cabo Automotivo Helucable

23 Prof. Edson-201223

24 Prof. Edson-201224

25 Prof. Edson-201225 Automobile Electrical and Electtronic Systems, Tom Denton

26 Prof. Edson-201226 Barry Hollembeak Automotive Electricity and Electronics

27 Prof. Edson-201227 Automobile Electrical and Electtronic Systems, Tom Denton Lay out padrões para passagem dos chicotes

28 Prof. Edson-201228 Automobile Electrical and Electtronic Systems, Tom Denton Visão geral de um chicote e passagem através de conduítes e amarrações Ler o capítulo 1 e 4 do livro do Denton

29 Prof. Edson-201229 Boch Manual de Tecnologia Visão geral dos pontos de Massa

30 Prof. Edson-201230 Boch Manual de Tecnologia

31 Prof. Edson-201231 Boch Manual de Tecnologia

32 Prof. Edson-201232 Exercício 1! Um resistor de 2,2 deve ser construído com fio de níquel-cromo. Se o fio disponível tem um diâmetro de 1 mm, responda: a) Qual o comprimento do fio necessário se = 104 u.cm @ 0 C? b) Recalcule para um fio com diâmetro de 0,5mm. c) Recalcule para um fio de cobre com = 1,65 u.cm @ 0 C para os dois diâmetros. d) Calcule o coeficiente de resistividade ( ) dos exercícios anteriores para temperatura ambiente de 20 C e o impacto na resistência final.

33 Prof. Edson-201233 Potência, Energia e Eficiência Robert L. Boylestad Introductory Circuit Analysis, 10ed. Seção 4.1

34 Prof. Edson-201234 Trabalho e Potencial Elétrico R VA VB I VA>VB

35 Prof. Edson-201235 Sistemas de proteção elétrica por fusíveis de vidro e de lâmina. Função principal é a proteção da fiação e do dispositivo alimentado. Símbolo na norma IECSímbolo na norma ANSI/DIN/ABNT Deve-se considerar não somente a corrente consumida pelo circuito mas também a corrente de curto-circuito definida pela Integral de Joule.

36 Prof. Edson-201236 Portanto, a Integral de Joule é a quantidade de energia que passa por um condutor de resistência R( ) por um período de tempo t. A capacidade de um condutor será limitada pela fase de transformação adiabática, ou seja, o aquecimento do material sem troca de calor com o meio externo (capa). A B A região A é a quando I carga { "@context": "http://schema.org", "@type": "ImageObject", "contentUrl": "http://images.slideplayer.com.br/1473667/4/slides/slide_35.jpg", "name": "Prof.", "description": "Edson-201236 Portanto, a Integral de Joule é a quantidade de energia que passa por um condutor de resistência R( ) por um período de tempo t. A capacidade de um condutor será limitada pela fase de transformação adiabática, ou seja, o aquecimento do material sem troca de calor com o meio externo (capa). A B A região A é a quando I carga

37 Prof. Edson-201237 Um outro ponto a ser observado durante o curto circuito é que se uma determinada linha é comutada por um semicondutor devemos observar o limite de sobre-corrente que ele suporta. Muitas vezes, apenas um fusível não é o suficiente para promover uma proteção térmica adequada. Quando a impedância da fonte é alta, o fusível terá tempo para absorver a energia excedente. Contudo, se a impedância da fonte é baixa, como no caso das baterias, o fusível não terá tempo suficiente para absorver a energia para sua fusão (corrente I 2 t). Neste caso é necessário dimensionar um indutor (L) para absorver parte dessa energia e limitar o di/dt.

38 Prof. Edson-201238 Dado um circuito RC simples. Contato de Relé Rcarga Considerando R carga >>>R E +R C onde Rc é resistência do contato e Re é a resistência da fonte

39 Prof. Edson-201239 Fusíveis são parte de um conjunto de proteção elétrica denominado Dispositivos Fusíveis. São regidos por normas internacionais e aqui no Brasil temos a NBR 11840 até 11849 e internacionalmente pela IEC60269. As normas definem 3 tipos de fusíveis: gG: Proteção de sobrecarga e curto-circuito até 100A. (nosso caso) gM: Somente curto circuito. aM: Uso industrial, somente curto circuito.

40 Prof. Edson-201240 Curva de do tempo de fusão para diferentes valores de corrente em fusíveis gG. Curva de Tempo-corrente mostra o tempo que uma corrente limite pode permanecer até a interrupção do fusível.

41 Prof. Edson-201241 Curva Característica de Tempo-Corrente Inf = Corrente convencional de não fusão I2 = Corrente convencional de fusão t = Tempo convencional mínimo antes da fusão

42 Prof. Edson-201242 Curva Característica de Tempo-Corrente (Bosch) 25ed.)

43 Prof. Edson-201243 Valores típicos de proteção de cabos segundo Bosch

44 Prof. Edson-201244 Os fusíveis são muito afetados pela variação de temperatura. A curva B refere-se aos fusíveis tipo Lâmina utilizados nos veículos atualmente. Portanto, considere a seguinte relação para determinar o tamanho inicial do fusível. www.littlefuse.com

45 Prof. Edson-201245 Para calcular a Integral de Joule de um fusível é necessário determinar a corrente de pico e o formato do impulso. www.littlefuse.com A Integral de Joule em um cabo deve ser menor que a relação;

46 Prof. Edson-201246 Para calcular a Integral de Joule de um fusível é necessário determinar a corrente de pico e o formato do impulso. www.littlefuse.com

47 Prof. Edson-201247 Para determinar a Integral de Joule de um cabo. Considere que:

48 Prof. Edson-2012 48 Como a temperatura inicial e final no cabo são definidas, a variável R pode ser considerada como uma resistência equivalente tal que:

49 Prof. Edson-201249 www.pirelli.com.br

50 Prof. Edson-201250 www.hikarifusiveis.com.br

51 Prof. Edson-201251 www.hikarifusiveis.com.br

52 Prof. Edson-201252

53 Prof. Edson-201253 Exercício 2! Olhando a figura abaixo determine a bitola mínima do fio que deve ser utilizado no ponto B+. Observe os valores dos fusíveis.

54 Prof. Edson-201254 Variação na Lâmpada Conforme a Tensão de Alimentação Sylvania Automotive Lamps

55 Prof. Edson-201255 Caixa de Fusíveis Cabo Fusível Disjuntor Bimetálico Cíclico Disjuntor Bimetálico Rearmável

56 Prof. Edson-201256 Polyswitch PPTC – Dispositivo de Proteção Resetável

57 Prof. Edson-201257 Polyswitch PPTC – Dispositivo de Proteção Resetável

58 Prof. Edson-201258 Esquema de Proteção Descentralizada

59 Prof. Edson-201259 Proteção Convencional e Descentralizada

60 Prof. Edson-201260 Proteção Centralizada e Descentralizada

61 Prof. Edson-201261 Proteção Descentralizada

62 Prof. Edson-201262 Disjuntor Automotivo para Som

63 Prof. Edson-201263 Projeto 2 para entregar no dia 03/12/2012 (No máximo 4 alunos por grupo) Projetar um dispositivo para testar fusíveis até 0,5A 1)O circuito deve controlar a corrente sobre o fusível para determinar quando ocorre a ruptura. 2)O circuito deve medir o tempo da integral de Joule 3)Apresentar dados baseado num fusível comercial mostrando o gráfico e dados


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