Engenharia Elétrica

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Atualização do sistema de proteção de um transformador de alta tensão de 138kV/44kV
(2023) Vieira, Vagner Bagnara; Bordignon, Sérgio
Este trabalho tem o objetivo de realizar a atualização das proteções intrínsecas e externas de um transformador de alta tensão, 138kV/44kV. Primeiramente conceitua-se a partir das bibliografias estudadas, a filosofia utilizada em sistemas de proteção e os equipamentos utilizados na sua configuração, com ênfase em proteção de transformadores. O contexto do trabalho parte das proteções existentes, que já estão obsoletas, e projeta a mudança delas por um sistema novo e mais tecnológico com relé digital que tem capacidade de processar muitas funções em paralelo, incrementando o sistema de proteção do transformador. O estudo demonstra as diversas funções de proteção a ser utilizada no projeto, passando pelas proteções externas e intrínsecas do transformador, demonstrando a sua importância dentro do contexto da aplicação. Também está presente a forma de cálculo das principais proteções e os métodos de testes a ser utilizado. A substituição de relés obsoletos por um relé com tecnologia de ponta, traz um enorme ganho e maior confiabilidade para o sistema de potência. A realização de testes em bancada é uma ferramenta que auxilia na descoberta de possíveis falhas que em testes reais, na futura instalação em campo, já estão superadas. Para os testes foi utilizado protocolo da norma IEC-61850, criando uma rede ethernet com a conexão dos equipamentos de teste e relé. Obteve-se resultados satisfatórios para os testes em bancada dando uma ótima prévia dos futuros testem em campo, que poderão sugerir alterações necessárias.
Estudo e desenvolvimento da automação do sistema de climatização de um aviário
(2023) Zortea, Tiago André; Peres, Fernando Luís Tartari
Este trabalho apresenta o estudo e desenvolvimento da automação da climatização de um aviário. Para contextualizar o tema proposto foi realizado uma revisão bibliográfica sobre o histórico de sistemas já existentes, automação, bem como os dispositivos utilizados. O projeto tem como objetivo o controle dos ventiladores, exaustores e bomba de aspersão de forma automática, conforme temperatura e umidade do ar desejada. Para tanto, realizou-se um estudo do funcionamento do sistema atual e dos principais problemas apresentados no processo de climatização do ambiente. A partir dessa situação, propõe-se um projeto de automação do sistema. O projeto de automação tem como principal dispositivo, o controlador lógico programável WEG CLIC 02 12HR-D, onde é realizada a programação da lógica da automação em linguagem Ladder. Por fim, foram apresentados os resultados das simulações em ambiente computacional e implantado no Aviário. Os resultados com a automação demostraram eficiência, melhoraram o bem estar das aves e como consequência ouve um aumento na produtividade da granja.
Veículo de superfície não tripulado para coleta de resíduos sólidos flutuantes em água doce
(2023) Lermen, Nicolas da Cunha; Stankiewicz, Adilson Luís
O presente trabalho tem como objetivo o estudo e fabricação de um veículo de superfície não tripulado para coleta de resíduos sólidos flutuantes em água doce, de baixo custo, visando difundir essa tecnologia e auxiliar no combate à poluição hídrica no país. A poluição dos corpos hídricos é um assunto que preocupa o planeta a décadas e vem se tornando ainda mais evidente nos tempos atuais, por isso, é necessário investir em medidas que possam mitigar tais problemas. O presente estudo se baseou em modelos de USVs (Unmanned Surface Vehicle / em português veículo de superfície não-tripulado) existentes e sensores capazes de mensurar as grandezas necessárias e ainda ter um baixo custo. Com base na bibliografia se adotou a tecnologia de comunicação LoRa que permite ao operador controlar o veículo a distância além de possuir resistência a interferências. Os sensores utilizados no protótipo são o DHT22 e o ST100, responsáveis pela leitura de temperatura, umidade e turbidez do líquido, os equipamentos são gerenciados pelo microcontrolador Heltec ESP WiFi LoRa 32 V2, também responsável pela comunicação entre os dispositivos. Após os testes individuais de bancada foi dado início a construção das placas de circuito e modelagem da estrutura 3D que posteriormente foi enviada a uma empresa especializada onde foi fabricada. Com o protótipo construído se deu início a bateria de testes finais onde foi possível validar a eficácia dos sensores e a sua faixa de precisão. De modo geral o USV se comportou satisfatoriamente, a dirigibilidade foi eficiente e os sensores apresentaram um erro relativo de no máximo 7%. Durante os testes também foram avaliadas as possibilidades de construir a estrutura do veículo utilizando o próprio material coletado durante a operação, fato que se comprovou possível e de realização rápida dependendo da utilização do operador. Ao final, mesmo com espaço para melhorias tais como sensores de maior precisão, o estudo pode comprovar a viabilidade do desenvolvimento e construção de um veículo de superfície não tripulado para coleta de resíduos sólidos flutuantes, mantendo o baixo custo e fazendo com que o produto seja acessível a uma ampla gama de consumidores.
Sistema de automação aplicada em esteira transportadora no contexto da indústria 4.0
(2023) Pascuetti, Mateus; Baratieri, Cássio Luciano
Este trabalho apresenta a simulação da automação de uma esteira em uma linha de produção de um setor fabril no contexto de Indústria 4.0. Para a contextualização do tema proposto é apresentada uma revisão de literatura sobre os controladores lógico programáveis, aplicativo móvel, Indústria 4.0, programação Ladder e Internet das Coisas, para fins de automação industrial. Para a automação inteligente, adotou-se o controlador lógico programável PLC300 conectado a um inversor de frequência e um microcontrolador ESP32, por intermédio de um barramento RS485. Para proceder à comunicação de dados, adotou-se o protocolo Modbus- RTU. Paralelamente, foi desenvolvido um aplicativo móvel para Android na plataforma MIT App Inventor, o qual integra o sistema de automação para controlar a velocidade da esteira em três níveis. Por fim, os resultados obtidos ao final do trabalho se mostraram satisfatórios, visto que, após os testes que foram feitos com botoeiras e lâmpadas para simular o inversor, tornou- se possível implementar a comunicação entre o aplicativo, o ESP32 e o PLC300 resultando na possibilidade de controle de velocidade do motor.
Sistema de irrigação autônomo utilizando ESP32
(2023) Almeida, Gabriel Kalinoski de; Stankiewicz, Adilson Luís
Existe um constante e crescente interesse por produtos automatizados e sustentáveis, que visam facilitar os processos de irrigação, e que reduzam consideravelmente o consumo de energia e água, visto que a questão ambiental é um dos temas mais discutidos em fóruns e reuniões globais. Os sistemas de irrigação automática desempenham um papel fundamental nesse contexto, permitindo a aplicação precisa da quantidade adequada de água no momento certo, desta forma, otimizam o tempo e eliminam a preocupação com a irrigação do solo. Desenvolver um sistema remoto auto suficiente, no qual utiliza a água coletada da chuva, capaz de monitorar a umidade do solo em mais de um ponto, com isso fazendo a média de umidade do solo, para assim poder fazer a irrigação quando houver necessidade e sem precisar de intervenção humana para funcionar. O sistema será construído com um microcontrolador ESP32, sensores de umidade de solo, placa fotovoltaica para carregamento das baterias, bomba para irrigação, relé para acionamento da bomba, um circuito de carregamento e um sensor para monitorar o nível do reservatório de água. Com o uso das tecnologias estudadas, foi possível desenvolver um protótipo digital, com o intuito de verificar o funcionamento do sistema que será construído. O projeto consiste em um microcontrolador ESP32, sensores de umidade de solo, placa fotovoltaica para carregamento das baterias através da energia solar, bomba para irrigação, relé para acionamento da bomba, um circuito de carregamento e um sensor para monitorar o nível do reservatório de água. Com o uso das tecnologias estudadas, foi possível desenvolver um protótipo digital, com o intuito de verificar o funcionamento do sistema que será construído. Após implementado em campo, verificou que o projeto atendeu a proposta estipulada, conseguindo irrigar o solo com eficiência.
Processamento de energia de máquinas síncronas de ímãs permanentes usando frenagem regenerativa
(2023) Ribas, Gabriel Henrique Rosset; Baratieri, Cássio Luciano
Este trabalho apresenta um método de acionamento e controle do fluxo de potência de uma máquina de ímãs permanentes com frenagem regenerativa de um motor Brushless DC. Para contextualizar o tema proposto, foi realizada uma revisão de literatura sobre os conversores CC-CC e o funcionamento e características da máquina elétrica utilizada, bem como seu princípio de acionamento e diferentes métodos de aplicar a frenagem regenerativa. Após proceder a inverstigação, definiu-se adotar o conversor Buck/Boost Bidirecional, o métodos de acionamento six-step utilizando sensores de efeito hall e os métodos de frenagem elétrica single-swtich, two-switch, three-switch e plugging. Para realizar o trabalho, a validação computacional foi conduzida utilizando o software PSIM® e avaliou-se tanto o conversor escolhido qunto os métodos de frenagem elétrica. Além disso, testes experimentais foram realizados em bancada para verificar a operação elementar do BLDCM, sendo acionado um motor de 350W por um microcontrolador de baixo custo, ESP32 e um inversor FSBB30CH60C. A partir dos resultados computacionais, verificou-se que o conversor CC-CC atua corretamente para fornecer e receber energia do sistema independente do método de frenagem utilizado e que para método de frenagem, o torque de frenagem varia, bem como sua energia regenerada. Por fim, os resultados experimentais evidenciaram que o ESP32 pode ser adotado plenamente no acionamento do motor Brushless DC.
Gerenciamento de iluminação em ambientes privados
(2023) Kruger, Fabiano; Baratieri, Cássio Luciano
A presente monografia tem como finalidade o desenvolvimento de sistema de tele gestão para ambientes privados, abrangendo desde o surgimento do primeiro Led, que compõem as luminárias atualmente fabricadas. Para isso realizou-se uma revisão de literatura sobre topologias utilizadas na área de microcontroladores abrangendo setores de telecomunicação, leituras AD, leituras de grandezas elétricas do tipo AC e plataforma WEB. A partir disso foram definidos parâmetros do projeto, microcontrolador ESP32, comunicação via Wi-Fi, definido a forma de leitura AD com o conversor analógico digital MCP3202, leitura de corrente AC a partir do circuito integrado ACS712, leitura de tensão com ZMPT101B e o desenvolvimento da estrutura WEB utilizando HTML, CSS e Java Script. Desenvolvimento do circuito elétrico unindo todos os periféricos em uma única placa de circuito impresso, notando que é possível obter resultados confiáveis e precisos de Potência Ativa, Reativa, Aparente e também obter o Fator de Potência (FP) do sistema. Utilizando a tecnologia sem fio Wi-Fi que utiliza diversos protocolos é possível criar uma rede inteligente, fazendo com que os projetores em Led se comuniquem entre eles de forma autônoma e com pareamento automático.
Sistema supervisório para monitoramento no plantio de culturas agrícolas
(2022) Morgan, Vítor Antônio; Baratieri, Cássio Luciano
Este trabalho propõe o estudo e projeto uma plataforma para monitoramento do fluxo de sementes e de adubo em uma semeadora de grãos. Tendo em vista a grande variedade de culturas cultivadas no Brasil, bem como o expressivo volume produzido anualmente, é importante desenvolver tecnologias voltadas para o ramo agrícola, buscando a expansão e otimização da produção. O embasamento e contextualização foram realizados a partir das informações dos sensores disponíveis no mercado para atender essa demanda. O estudo visa desenvolver um sistema que possibilite ao operador do trator visualizar se as sementes e o adubo estão se deslocando nos condutos em direção ao solo em tempo real durante o plantio com a semeadora. Com base na bibliografia e nos testes em bancada utilizou-se o princípio óptico para sensoriamento tanto de adubo, como de sementes. Foi confeccionado um módulo processador de sinais proveniente dos sensores utilizando o microcontrolador ATMega2560. A esse microcontrolador foi vinculado um sensor indutivo com o intuito de calcular a velocidade da semeadora com base no giro completo do pneu da mesma. Os dados são enviados através de comunicação bluetooth para um ESP32 utilizando um módulo HC-06. A placa ESP32, citada anteriormente é parte integrante de uma interface homem-máquina (IHM), instalada no trator. Nela é possível a visualização do parâmetros de operação pelo operador do trator. Os testes em campo atestaram a funcionalidade da conexão bluetooth permitindo que não seja necessário utilizar fios entre a semeadora e o trator. Quanto aos sensores de semente e adubo, estes não contabilizaram todas as sementes e todo o adubo que passaram pelos dutos. Isso leva a uma reavaliação da parte física dos sensores e da parte de software do módulo processador de sinais. Todavia, foi possível visualizar a funcionalidade do principio óptico para sensoriamento. Por fim, constatou-se que é possível desenvolver um sistema mais acessível comparado aos já existentes no mercado, permitindo que essas tecnologias estejam mais próximas do agricultor de pequeno porte.
Automação residencial no contexto da internet das coisas
(2022) Ferrari, Victor Felipe; Baratieri, Cássio Luciano
A automação residencial está cada vez mais presente na sociedade, proporcionando possibilidades ao desenvolvimento de novas tecnologias, produtos e aplicações. Levando isso em consideração, este trabalho apresenta o estudo e desenvolvimento de um projeto de automação residencial no contexto da Internet das Coisas. O projeto visa o controle e monitoramento de luminárias de uma residência, bem como a análise dos níveis de gases do ambiente por meio de aplicativo desenvolvido para celular. O sistema conta com um microcontrolador ESP32 como componente principal do sistema, tendo a comunicação com o aplicativo utilizando a rede interna da residência, por intermédio do Wi-Fi. A lógica da programação do dispositivo foi desenvolvida em linguagem de programação C. Por fim, são apresentados os resultados de simulações e de testes em bancada experimental que validam os procedimentos metodológicos e proporcionam a base tecnológica ao seguimento do trabalho. Além disso, através desta proposta é possível fazer o controle e monitoramento de ambientes de forma remota sem a necessidade de se deslocar até o interruptor, bem como verificar os níveis de gás do ambiente, aumentando o conforto e a segurança dos usuários.
Desenvolvimento de um sistema de monitoramento remoto para bancos de baterias estacionárias
(2022) Serpa, Sydmar; Reis, Camila Sampaio dos
O presente trabalho tem como meta o desenvolvimento de um protótipo para aquisição e transmissão de grandezas físicas relacionadas ao monitoramento de baterias e bancos de baterias estacionárias do tipo chumbo-ácidas. Bancos de baterias desse tipo são largamente difundidos e aplicados nas mais diversas finalidades, sendo a utilização em uma usina hidrelétrica o padrão adotado para delimitação de parâmetros e aplicabilidade que norteiam o estudo em questão. Foi realizada uma revisão de literaturas que descreviam e contextualizavam as características inerentes as baterias, seus princípios de funcionamento e demarcavam parâmetros possíveis de serem medidos ou obtidos por intermédio de análises mais aprofundadas. Também foram analisados trabalhos similares ao que este estudo propõe, o que permitiu definir quais seriam os fatores a serem monitorados pelo protótipo. A metodologia escolhida para o desenvolvimento foi a implementação prática direta dos componentes definidos, buscando a medição das gran- dezas selecionadas, atrelado ao estudo da maneira de mensurar e tratar em software os dados aquisitados. Os resultados obtidos neste estudo servirão como fonte de dados para trabalhos posteriores relacionados ao monitoramento de baterias, pois além de prover uma metodologia alinhada com as inovações do mercado, disponibilizará medições em períodos de tempo sufi- cientes para prevenir que falhas aconteçam. Pode-se concluir que o protótipo tem o objetivo de ser um mecanismo que possa auxiliar e otimizar as atividades de manutenção dos bancos, agregando praticidade, confiabilidade, simplicidade e custo baixo.
Estudo do fator de potência em indústrias com geração fotovoltaica
(2022) Pereira, Ricardo Gabriel Tomaz; Peres, Fernando Luís Tartari
O trabalho tem o intuito de analisar o fator de potência de uma indústria com geração fotovoltaica, apontando as causas e consequências de um baixo fator de potência à instalação elétrica da unidade consumidora e da concessionaria de energia. Tendo em vista, o crescimento exponencial de sistemas fotovoltaicos em ambientes industriais, e as características típicas presentes nesses ambientes, sendo em sua maioria compostas por equipamentos dotados de bobinas, os quais necessitam de potências ativa e reativa para seu funcionamento, procurou-se através do presente trabalho apontar a relação entre um baixo fator de potência e a inserção de um sistema fotovoltaico como uma das fontes de geração de energia elétrica da unidade consumidora. Visto isso, foi realizado um estudo de campo em uma indústria com geração fotovoltaica com a perspectiva de alcançar, através de análises feitas com o auxílio de um analisador de energia da empresa EMBRASUL, RE6000, os resultados esperados afim de comprovar a hipótese proposta, e após a análise dos devidos resultados foi realizado a montagem de uma bancada de estudo para comparação dos resultados obtidos em campo com os resultados obtidos em um ambiente em escala reduzida produzido em laboratório. Por fim, afirma-se que a inserção de um sistema fotovoltaico em um ambiente industrial é de importante valia, mas, no entanto, conclui-se que o impacto negativo no fator de potência deve ser corrigido afim de mitigar os problemas oriundos de um baixo fator de potência.
Robô cortador de grama de uso residencial
(2022) Debastiani, Luis Augusto; Baratieri, Cássio Luciano
Este trabalho propõe o desenvolvimento de um robô cortador de grama de uso residencial. Para isso realizou-se uma revisão de literatura sobre topologias utilizadas na robótica móvel e o desenvolvimento das máquinas automáticas, abrangendo o surgimento dos robôs até os principais cortadores de grama disponíveis no mercado hoje. A partir disso foram encontrados parâmetros de tamanho, peso, largura de corte e autonomia e então foi feita a seleção dos motores, baterias e microcontrolador (ESP32) utilizados na construção do protótipo. Em seguida foi realizado o projeto de controladores PI para o ajuste da velocidade dos motores CC. Nesta etapa adotou-se a ferramenta PID Tool software MATLAB à sintonia dos ganhos. Para a alimentação da malha de controle de velocidade, foi desenvolvido um tacômetro do tipo resolver para cada motor, utilizando impressora 3D. Em seguida os circuitos foram projetados e simulados no software PSIM e partir disso foram desenvolvidas placas eletrônicas para a aquisição de dados dos sensores, controle e acionamento do robô. Por fim foi feita a implementação prática, onde foram conduzidos testes controlando-o por meio de celular via Bluetooth, validando a sua estrutura mecânica, conforme os procedimentos metodológicos. Seu comportamento ao se controlodado remotamente mostrou-se satisfatório, permitindo que diferentes técnicas de controle sejam implementadas em trabalhos futuros.
Desenvolvimento de proteção contra descargas atmosféricas em edificação de uma empresa prestadora de serviços do norte do Rio Grande do Sul
(2022) Oliveira, Luana Nunes de; Peres, Fernando Luís Tartari
O presente trabalho aplica os conceitos e métodos referentes a proteção contra descargas atmosféricas (PDA), que se constitui de Sistemas de Proteção contra Descargas Atmosféricas e Medidas de Proteção contra Surtos, para a análise da necessidade de instalação na edificação de uma empresa prestadora de serviços da região norte do Rio Grande do Sul, localizada no município de Erechim. A fundamentação teórica contempla, desde a origem da descarga atmosférica até o sistema de captação, descida, aterramento e equipotencialização da edificação em estudo. Também se encontram as descrições das Medidas de Proteção contra Surtos. Em seguida foram apresentadas características da empresa, e características referentes a localização geográfica, condições climáticas e densidades de descargas atmosféricas da mesma. Após as etapas de estudo e pesquisas, foi realizado um roteiro, que teve como objetivo auxiliar a análise em campo. Com os dados coletados da viabilidade em campo, e parâmetros necessários, foi realizado a análise e gerenciamento de risco da edificação, onde inicialmente foi identificado que a mesma não possuía PDA instalado, foi separado em 3 zonas, sendo: zona 1, zona 2 e zona 3. Foram definidos os tipos de perdas de cada zona, onde cada perda implicou em a determinação de certos riscos. Em seguida foram realizados os cálculos necessários para obter o valor de risco de cada zona, e por fim encontrado o risco total da edificação, dessa forma comparado com o risco tolerável, onde foi possível concluir que há necessidade de instalação de proteção. Posteriormente, foram definidos os novos parâmetros, considerando proteção de PDA, refeitos os cálculos para obtenção do valor total do risco, e comparado novamente com o risco tolerável, onde a solução proposta, referente ao nível de proteção atende aos requisitos. Após obter o nível de proteção que atende aos requisitos, foi implementado projeto PDA completo, onde inicialmente foi definido o método a ser utilizado no projeto, em seguida foi projetado o subsistema de captação, seguindo as normas e respeitando as distâncias máximas das malhas. Posterior a isso, foi projetado o subsistema de descida, onde foram calculadas as quantidades de descida necessárias e distribuídas no projeto, visando funcionalidade e a otimização. Em seguida foi projetado o aterramento, onde inicialmente foi realizada a sondagem geoelétrica do solo em campo, na empresa, para verificar a resistividade e características do solo, e após foram ressaltadas as determinações para que haja a confiabilidade do sistema. Afim de evitar danos aos sistemas internos, posteriormente foi realizado o dimensionamento de DPS, onde foi levado em consideração a potência instalada na empresa, as características da carga, dimensões da estrutura e o sistema de proteção contra descargas atmosféricas proposto. Após foram verificados os materiais necessários para a realização do projeto e a análise de custos. Por fim, concluiu-se que a empresa não possui nenhum tipo de PDA, onde dessa forma não oferece proteção necessária as condições de riscos existentes, recomenda-se que a mesma acate as soluções do projeto, pois apresentou uma solução adequada, alinhada as normas técnicas atuais, e também voltado aos requisitos solicitados da empresa, e caso a empresa opte pela realização do projeto, deverá ser realizado por um profissional habilitado e capacitado a exercer essa atividade.
Comparativo de desempenho teórico e prático de LED’s de alto desempenho
(2022) Vendruscolo, Junior; Peres, Fernando Luís Tartari
Este trabalho apresenta a avaliação de desempenho de dois modelos de LED’s utilizados em luminárias na área de iluminação pública. A escolha dos LED’s para avaliação fundamentou- se em um estudo de mercado, que levou em consideração a eficácia luminosa, a potência, sua vida útil e o tipo do LED, de tal maneira que os modelos escolhidos tivessem rastreabilidade e certeza nas informações. O estudo teve como objetivo comparar os resultados alcançados através de simulações realizadas nos sites dos fabricantes com os resultados obtidos através de ensaios em laboratório. Para tanto foram realizadas pesquisas bibliográficas sobre o assunto, avalição de documentos técnicos além de estudos de caso que permitiram a comprovação dos desenvolvimentos propostos. Os resultados apresentados nesta monografia foram obtidos através da montagem de amostras idênticas, tendo como diferença entre elas apenas o modelo de LED, desta forma, manteve-se uma proporcionalidade na hora da execução dos ensaios. É possível observar algumas pequenas variações entre os valores obtidos através das simulações e dos ensaios realizados em laboratório, variações devido aos fatores ligados desde à inserção dos LED’s nas placas até o posicionamento das amostras nos equipamentos utilizados para a realização dos ensaios, porém mesmo apresentando tais variações foi possível constatar de que a amostra 2 teve um desempenho superior com relação a amostra 1, tendo em vista que sua classificação fotométrica longitudinal e seu fluxo luminoso.
Monitoramento de manutenção preventiva e rastreabilidade de componentes com microcontrolador
(2022) Rosa, Jean Carlos Dalla; Baratieri, Cássio Luciano
O presente projeto trata sobre a aplicação do conceito Manutenção 4.0, relacionada diretamente com a Indústria 4.0, que está sendo realizada no setor de manutenção em uma indústria gráfica localizada na região do Alto Uruguai, cuja finalidade é melhorar os processos de manutenção, reduzindo o tempo de execução e o custo com estoque. Desenvolvido uma placa de circuito impresso para aquisição de dados da máquina e elaborado um sistema embarcado utilizando o microcontrolador ESP32 para monitorar temperatura e controlar manutenções preventivas, emitindo avisos e mensagens no display de uma IHM (interface homem-máquina). Para que o PCM (Planejamento e Controle de Manutenção) tenha mais assertividade nas decisões, além dos avisos em uma IHM, foi realizado através da comunicação WiFi uma transmissão de informações para o banco de dados da indústria. A implementação do sistema ocorreu em uma máquina de acabamento e serviu como piloto para que seja continuado em outras máquinas. Por fim, os resultados demonstraram que a comunicação entre o servidor e o ESP32 foi essencial para obter a informação precipitadamente, não necessitando de coletas de dados no local, permitindo assim continuidade na ampliação do projeto de controle de manutenção.
Análise de viabilidade técnica e financeira de implementação de uma usina fotovoltaica na modalidade geração compartilhada para um condomínio em Erechim-RS
(2022) Souza, Guilherme Arpini; Bordignon, Sérgio
O presente trabalho de cunho qualitativo bibliográfico buscou verificar a viabilidade técnica e financeira de uma usina fotovoltaica na modalidade de minigeração distribuída com geração compartilhada, na cidade de Erechim, no norte do Rio Grande do Sul. Permitindo o compartilhamento de energia elétrica entre consumidores que estejam na mesma área de permissão ou concessão, através de uma cooperativa criada entre os moradores de um condomínio residencial vertical. Nessa perspectiva, optou-se por uma análise mais detalhada da irradiação solar incidente na região, onde foi possível verificar a estimativa de geração de energia. Desta forma, foi possível dimensionar um sistema fotovoltaico para suprir a demanda de energia elétrica dos consumidores, verificando-se a viabilidade técnica e financeira de uma usina fotovoltaica através da modalidade de geração compartilhada.
Desenvolvimento de um protótipo de uma esteira transportadora de caixas de embalagens
(2022) Bagnara, Felipe André; Peres, Fernando Luís Tartari
Este trabalho apresenta o estudo e desenvolvimento de um protótipo de uma esteira transportadora de caixas de embalagens. A base para o estudo foi construída através da visita a uma empresa produtora de alimentos que utiliza caixas de embalagens para armazenagem do produto. O objetivo principal é fabricar um protótipo que representa uma esteira totalmente automática, gerando maior eficiência em sistemas de produção onde é necessário transportar caixas com produtos das linhas de produção até o centro de distribuição. A justificativa para o presente estudo é a melhoria dos processos industriais resultando em qualidade, padronização, segurança, efetividade e rapidez. Para evidenciar a importância deste estudo realizou-se a revisão bibliográfica apresentando conceitos de automação industrial e como ela está atualmente inserida na indústria, conceito e utilização do programador lógico programável (CLP), aplicações com esteiras transportadoras e componentes elétricos utilizados em automações. Além disso, será desenvolvida a lógica de programação do controlador lógico programável e da interface homem-máquina (IHM) que, quando aplicada no protótipo, controlara o trabalho da esteira. Por fim, com o protótipo montado serão realizados testes operacionais e a coleta de informações que servirão de embasamento para futuros trabalhos ou implementações reais.
Análise da qualidade de energia elétrica: distorções harmônicas em uma planta industrial um estudo de caso
(2022) Tabolka, Douglas Roberto; Bordignon, Sérgio
Neste trabalho será apresentada uma análise das distorções harmônicas tendo como base os dados coletados através de um analisador de energia RE7000 em uma indústria metal mecânica da cidade de Ibirubá - RS. O intuito é analisar e caracterizar as distorções harmônicas presentes na planta industrial, por medições realizadas por equipamentos e métodos apropriados, para que se possa observar a qualidade da energia elétrica, presente no local. Foram adotadas as normalizações impostas pela ANEEL - Agência Nacional de Energia Elétrica, através do manual de Procedimentos de Distribuição de Energia Elétrica - PRODIST Módulo 8 e pela IEEE 519. Além de caracterizar os distúrbios harmônicos, esse trabalho apresenta possíveis métodos para mitigar os problemas associados as distorções harmônicas, por meio dos resultados, ao final do estudo serão apresentados tópicos e sugestões para correção que podem ser aperfeiçoados em trabalhos futuros.
Automação e controle de silo aplicando internet das coisas
(2022) Leyser, Diego; Baratieri, Cássio Luciano
Este trabalho apresenta o desenvolvimento e aplicação de um sistema de automação e controle de silos aplicando o conceito Internet das Coisas e indústria 4.0. O projeto proposto dispõe a solucionar problemas com o armazenamento de ração em silos de uma indústria, que apresenta automação ineficaz. A elaboração deste trabalho se originou com o estudo do problema real no armazenamento de ração, e, a partir dos problemas levantados in-loco, iniciou-se uma análise e pesquisa das soluções tecnicamente viáveis para o desenvolvimento e aplicação de automação eficiente, visando a melhoria de desempenho operacional desta indústria. Deste modo, foram coletadas medidas do silo real para especificação das características técnicas, e, por conseguinte, para a montagem de um protótipo de escala reduzida para realização de testes e validação da interface que será desenvolvida, logo também, determinadas as variáveis a serem manipuladas para este projeto. Ademais, foram definidos os sensores e atuadores que serão utilizados para testes com o protótipo e os que poderão ser aplicados in-loco, sendo, inclusive, estabelecida a plataforma para desenvolvimento dos códigos com interface com o sistema embarcado, sendo promovida uma integração com a fabricação de uma placa de circuito impresso, com interface gráfica via Wi-Fi em aplicativo de celular e Web desenvolvidos para esta aplicação, para visualização e tomada de decisões das leituras dos sensores em tempo real transmitidas pelo microcontrolador, sendo testado e validado no protótipo. Para aplicação deste trabalho foram orçados os materiais necessários para realização do teste no protótipo e para futura aplicação in-loco. Por fim, diante do desenvolvimento deste projeto, demonstram-se satisfátórios os resultados obtidos, alcançado o êxito no monitoramento de variáveis de temperatura, umidade, gás e distância, através dos sensores instalados no protótipo, com sistema embarcado soldado em placa de circuito impresso, com comunicação via Wi-Fi e visualização em tempo real das leituras dos sensores no aplicativo de celular e Web.
Desenvolvimento de um conversor CC-CC CUK para o carregamento de bateria de sistemas fotovoltaicos
(2022) Mecca, Cesar Henrique; Rigoni, Glênio Luis de Vasconcellos
Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um conversor CC-CC CUK para o carregamento de uma bateria estacionária no aproveitamento da energia solar fotovoltaica. Nesse sentido, apresentam-se conceitos básicos acerca da geração de energia solar fotovoltaica, como o funcionamento de uma célula e de um módulo fotovoltaico, as baterias utilizadas em sistemas fotovoltaicos off-grid, seus respectivos sistemas de carregamento, bem como métodos MPPT (Maximum Power Point Tracking) para rastreamento de máxima potência. Além disso, realizou-se o equacionamento matemático do conversor CC-CC CUK para projeto e modos de operação, a simulação do conversor e do sistema integrado, e a montagem do sistema em um protótipo. Os resultados obtidos satisfazem os requisitos descritos nos objetivos e mostram a eficiência do conversor CUK no carregamento da bateria e no emprego da técnica de rastreamento da máxima potência. Os valores encontrados nos testes experimentais estão em concordância aos calculados, validando os procedimentos metodológicos propostos, bem como evidenciam o adequado funcionamento do sistema de processamento de energia.

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