Engenharia Elétrica

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Análise da implantação de geração distribuida em uma empresa de britagem com subestação de 300kVA localizada na região norte do Rio Grande do Sul
(2021) Stumm, Flaviano; Bordignon, Sérgio
O seguinte trabalho apresenta uma análise sobre o impacto técnico e financeiro da implantação de uma minigeração solar fotovoltaica em uma unidade de britagem localizada na região norte do Rio Grande do Sul, tendo como foco principal as adequações necessárias na tomada de energia da empresa, buscando estudar a viabilidade técnica para a implantação e conexão de uma geração distribuída em uma subestação de 300 kVA. Após levantamentos de campo e estudos teóricos em normas e regulamentações, o objetivo foi apresentar para o cliente a solução completa para sua necessidade, mostrando documentações necessárias, projetos e finanças. Devido ao crescente aumento da demanda energética, observa-se a inserção de novas fontes de energia elétrica, além de consumidores que geram sua própria energia, isso se dá pela busca de diversificação da matriz energética, diminuição na utilização de combustíveis fósseis para geração de energia elétrica, além da maior preocupação com os impactos ambientais, fatos que fazem com que se aposte cada vez mais na instalação de geradores distribuídos. Contudo, para que estes possam a vir beneficiar sistemas de distribuição de energia elétrica, seus impactos técnicos e regulamentários devem ser cuidadosamente estudados. A partir da vigência da Resolução Normativa nº 482/2012 da Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL), publicada em abril de 2012, a geração distribuída (GD) vem crescendo de uma forma significante no Brasil. Devido ao alto avanço tecnológico e os incentivos financeiros, a procura pela implantação de microgeração e minigeração distribuída aumentam cada vez mais.
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.
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.
Análise do impacto da geração distribuída fotovoltaica em redes de distribuição de energia elétrica de baixa tensão sob a óptica do controle de nível de tensão
(2019) Andrade, Eliana Roratto de; Bordignon, Sérgio
A partir da Resolução Normativa nº 482/2012 da Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL), publicada em abril de 2012, a Geração Distribuída (GD) passou a ter uma importância significativa no mercado de energia elétrica. Os incentivos dados pelo governo e pelo órgão regulador do sistema elétrico brasileiro aos consumidores para gerar sua própria energia, contribuiu para a queda nos custos destas tecnologias, tornando-as assim mais acessíveis. No entanto, a geração distribuída pode apresentar alguns impactos na rede de distribuição de energia elétrica, uma vez que, pode influenciar significativamente no nível de tensão, entre outros quesitos referindo-se à qualidade da energia. Com isso, torna-se essencial a análise dos impactos que a geração distribuída pode vir a ocasionar na rede de distribuição de energia elétrica. A partir desse cenário, o presente trabalho propôs uma análise dos impactos na qualidade do nível de tensão na rede de distribuição de energia elétrica de baixa tensão (BT) levando em consideração um sistema composto por residências, as quais possuem Geração Distribuída Fotovoltaica (GDF) conectadas à rede. Para a realização das análises, simulou-se o fluxo de potência de uma rede típica de BT sem e com a inserção gradativa de GDF, utilizando o software Open Distribution System Simulator (OpenDSS). Os resultados obtidos através das simulações auxiliam para observar os impactos no sistema de distribuição e na qualidade de energia referente ao nível de tensão.
Análise e implementação de sistema de comunicação e parametrização de luminárias inteligentes para iluminação pública
(2021) Dapper, Amerson André; Baratieri, Cássio Luciano
O crescimento das pesquisas sobre energias utilizadas de maneira inteligente tem propiciado diversas ações e aplicações práticas. Uma destas formas tem como objetivo parametrizar um sistema público de iluminação. Neste modo de análise, o trabalho propõe o desenvolvimento de um sistema de luminárias inteligentes com a finalidade de instalação em ambientes públicos, bem como sua comunicação e acionamento automáticos, trazendo segurança e comodidade. Sintetizando, destacou-se a evolução da iluminação em termos de instalação, utilização e performance de LED (Light Emitting Diode), integrando sistemas e soluções. Para esta finalidade, revisões de literatura tornam-se fundamentais para avanço de novas ferramentas, como uma fonte de corrente ajustável, direcionada especialmente ao nível de luminância desejada em determinado local, assim como sua comunicação, fácil e remota, trazendo conforto e agilidade ao usuário. Respeitando as normas vigentes brasileiras, bem como suas instituições técnicas, estipulou-se um produto eletrônico variável, buscando atender um mercado consumidor exigente e com muito acesso à informação. Projetado e simulado nos softwares PSIM, MATLAB e Autodesk EAGLE e implementado em bancada, aplicou-se um sistema de controle em malha aberta para um conversor Buck, com possibilidade de aplicação em malha fechada, a partir de um controlador proporcional-integral (PI). Em vista dos resultados, constata-se que o controle da corrente de saída torna-se viável, satisfazendo aplicação prática e futuro equipamento comercial.
Análise e implementação de um conversor Boost Bridgeless PFC
(2019) Hinkel Júnior, Afonso Carlos; Stankiewicz, Adilson Luís; Baratieri, Cássio Luciano
O presente trabalho tem como objetivo analisar e projetar um conversor Boost Bridgeless PFC. Nesse sentido, inicialmente expõem-se conceitos importantes para o entendimento do trabalho, tais como fator de potência, distorções harmônicas e formas de se realizar a correção do fator de potência. Além disso, aborda-se o conversor Boost convencional e o conversor Boost Bridgeless, exaltando-se suas principais características. A fim de cumprir com os objetivos específicos do trabalho, a metodologia empregada analisa os modos de operação do conversor Boost Bridgeless e propõe seu funcionamento no Modo de Condução Contínua (MCC). Sendo assim, inicia-se o projeto do circuito de potência e controle, os quais são simulados a partir dos softwares PSIM e Matlab. Após isso, parte-se para a implementação prática do protótipo por intermédio da fabricação das Placas de Circuito Impresso (PCIs) dos circuitos de potência, controle e retificação. Os resultados de simulação satisfazem as metas propostas, realizando de forma adequada a correção de fator de potência, obtendo-se o valor de 0,998 para FP e 5,14% para Total Harmonic Distortion (THD). A implementação prática foi iniciada, obtendo-se resultados parciais.
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.
Automação de aviário baseado em internet das coisas
(2021) Assunção, Anderson Parisotto; Baratieri, Cássio Luciano
O presente trabalho aborda o desenvolvimento de um sistema automatizado para um aviário, com o intuito de controlar a temperatura e umidade, vinculando a coleta de dados para armazenar em nuvem. Inicialmente o referencial teórico buscou compreender o ambiente de trabalho, visando ter o conforto térmico das aves, para isso, foi possível analisar a mudanças de temperatura e umidade conforme a idade do animal, desta forma é possível evitar o estresse térmico da ave. Para o desenvolvimento do trabalho, foi considerado a utilização do sensor DHT22, para a leitura da temperatura e umidade, juntamente com o microcontrolador ESP32. A utilização do Software AutoCad, se deu necessário para executar o desenvolvimento da planta baixa, juntamente com a interface do quadro de comando, esse último, também foi proposto em desenho 3D, na plataforma Tinkercad. Os testes em bancada demonstraram resultados atendendo as especificações propostas. Com os testes finalizados, foi possível realizar a placa de circuito impresso, já neste modo o sistema pode contar com a conexão com a Internet, juntamente com a criação de um banco de dados na plataforma MySQL. Na sequência, o rumo da proposta se deu na criação de um Website para mostrar as informações coletadas. Feito isso, foi possível realizar a montagem da estrutura física do aviário, juntamente com o quadro de comando. Desse modo, o protótipo apresentou uma dinâmica diferente em relação a criação do frango, pois, foi possível confirmar toda a pesquisa realizada, onde foi notado que o frango estando em seu conforto térmico, por consequência irá produzir mais. Também importante ressaltar que a automação diminui os trabalhos nos aviários, aonde o mesmo é bem exigente e requer grandes cuidados.
Automação de plataforma de colhedora de grãos
(2021) Marmentini, Julciano; Baratieri, Cássio Luciano
Este trabalho apresenta o estudo e desenvolvimento de um sistema eletrônico embarcado que possibilita o auto nivelamento da plataforma de uma colhedora de grãos. O embasamento e contextualização foi feito a partir da revisão bibliográfica referente à história das colhedoras de grãos e seus princípios de funcionamento, sobre o sistema de nivelamento da plataforma e também sobre os sistemas embarcados. Além disso, a elaboração do trabalho contou com visita técnica a uma oficina e revenda de máquinas agrícolas, que contribuiu para a identificação do modelo da colhedora e da plataforma a ser implementada. O projeto possui como objetivo desenvolver um sistema eletrônico embarcado para o auto nivelamento da plataforma de uma colhedora, gerando maior eficiência na colheita e precisão na operação da máquina agrícola. Ademais, foram desenvolvidos testes para validar a funcionalidade do sistema. Para tanto, realizou-se a simulação computacional do sistema proposto, utilizando os programas PIC C Compiler CCS e SimulIDE; foram executados os testes parciais em bancada; e, a realização da validação do sistema eletrônico embarcado através do desenvolvimento de um protótipo. Além disso, realizou-se levantamento dos custos da placa eletrônica e uma estimativa de gastos para instalação do sistema em uma colhedora de grãos. Por fim, constatou-se que o sistema desenvolvido apresentou resultados que condizem com o projeto e, desta forma, propiciam a implementação em uma colhedora de grãos.
Automação e análise de eficiência energética de uma torre de resfriamento em uma planta metalúrgica
(2020) Szydloski, Leonardo Luiz; Peres, Fernando Luís Tartari
Este trabalho apresenta o estudo sobre análise de eficiência energética e automação de uma torre de resfriamento em uma planta metalúrgica. Para contextualizar, foi realizada uma revisão bibliográfica sobre o crescimento da demanda energética brasileira, automação industrial e alguns dispositivos importantes para processo de automação. O projeto tem como objetivo, realizar uma melhoria geral do funcionamento do sistema, fazendo análise de eficiência energética e automação do processo de resfriamento, buscando formas e métodos de redução do consumo. Para a realização do estudo, foi utilizado o analisador de energia RE6000. Os dados foram coletados visando avaliar os pontos onde há má utilização e desperdício de energia do equipamento. Para simulação do projeto foi utilizado o Software CADeSIMU, implementando o controle em malha aberta e fechada nos diferentes processos, e ainda simulações de dispositivos de acionamentos adequado para cada situação. Foi realizado o processo de prototipagem em bancada experimental para validação do projeto da automação. A automação tem como principais dispositivos o inversor de frequência e o controlador lógico programável, onde é realizada a programação lógica e o controle de velocidade da bomba centrífuga. O processo mostrou uma redução de 35,15 % de consumo de energia ao mês.
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.
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.
Avaliação comparativa de acionamentos de motores de indução trifásicos com foco na eficiência energética
(2020) Santin, Mateus; Baratieri, Cássio Luciano
O presente trabalho trata do desenvolvimento de uma metodologia para análise comparativa da eficiência energética dos sistemas empregados no acionamento de Motores de Indução Trifásicos (MIT), abrangendo suas principais características de funcionamento e aplicabilidades, juntamente com suas vantagens e desvantagens. Uma revisão de literatura foi conduzida para permitir uma análise qualitativa de eficiência energética destas chaves de partidas. Concomitante a esta análise qualitativa, desenvolveu-se uma metodologia comparativa que tem por objetivo a validação em simulação computacional e, em bancada experimental de testes, com o propósito de avaliar de forma quantitativa a eficiência energética dos sistemas de acionamentos aplicados a motores. Esta comparação de eficiência quantitativa desenvolve-se comparando a potência ativa da chave de partida direta com a potência ativa das demais chaves de acionamento implementadas, durante o período de transitório do acionamento do motor. Esta metodologia comparativa é uma ferramenta muito importante para avaliação e validação do estudo. Paralelamente a metodologia comparativa de eficiências das chaves de partidas, foi elaborada uma análise financeira para elucidar o investimento necessário e payback para estipular tempo de retorno em caso de substituição da tecnologia aplicada ao acionamento. Por fim, os resultados indicam a melhor eficiência energética apresentada pelo inversor de frequência em detrimento as demais chaves de partida, dentro do cenário utilizado pela metodologia comparativa. O inversor é mais eficiente pois pode operar com rampas de aceleração controláveis, que interferem diretamente no desempenho e na eficácia de todo o sistema de acionamento de um motor de indução trifásico. Já as demais chaves de partidas são menos eficientes devido ao perfil da carga acoplada ao eixo (carga constante), onde ao acionar uma carga com este perfil e com valor próximo ao nominal, torna menos eficiente ou até mesmo impraticável a implementação.
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.
Controle aplicado a um sistema de aquecimento solar de água
(2020) Pinto, Gabriel Fabiani; Baratieri, Cássio Luciano
O avanço das pesquisas sobre o aproveitamento da energia solar tem possibilitado uma série de aplicações práticas. Uma dessas formas tem como objetivo o aquecimento de água com uso da radiação solar. Nessa perspectiva, o trabalho em questão visa o desenvolvimento de um sistema de controle para aquecimento de água. Tal sistema conta com o uso de energia solar associado a um sistema resistivo auxiliar. Esse desenvolvimento promove, além de economia de energia se comparado a sistemas apenas resistivo, vantagens ambientais por fazer o uso de uma fonte de energia limpa, renovável e abundante. Nesse contexto, avaliou-se o emprego de dois sistemas de controle, o On-Off e o proporcional integral (PI) para o gerenciamento da resistência auxiliar. Em relação ao aquecimento solar, foi empregado uma placa de tubo evacuado atuando em um modo de circulação por termossifão. O fluido aquecido pela radiação solar é armazenado em um boiler, aonde se encontra a resistência auxiliar que funciona de modo a aumentar a capacidade dinâmica do aquecedor. Uma vez definido o sistema térmico, obteve-se o modelo dinâmico a parâmetros concentrados a partir das equações do comportamento físico. O sistema de controle em malha fechada foi projetado e simulado através do MATLAB, PSIM e Proteus. Os resultados de simulação e implementação indicam que os sistemas de controle com a resistência são eficientes em termos da rastreabilidade da referência, satisfazendo a demanda por aquecimento, além de minimizarem o tempo necessário para que alcance à temperatura desejada. Dessa forma o sistema é capaz de manter o fluido na temperatura de setpoint mesmo com baixos índices de radiação solar sobre o coletor.
Controle de tensão primário de uma rede de distribuição rural com uso de reguladores de tensão
(2021) Salvi, Carlos Eduardo; Bordignon, Sérgio
O presente trabalho teve por objetivo realizar um estudo do controle de tensão primária, com o uso de reguladores de tensão em um alimentador de média tensão rural, com a finalidade de garantir que os níveis de tensão estejam em conformidade ao estabelecido pelo módulo 8 do PRODIST. Para a realização da análise foram obtidos junto a permissionária “X”, dados e características referente ao alimentador usado no estudo de caso, tais como sua topologia, tipo de condutor, grandezas elétricas como tensão e potência. Os resultados gerados das análises e simulações, foram por meio de software, onde se fez possível verificar o comportamento dos níveis de tensão ao longo do trecho da rede. Constatou-se que alguns trechos deste alimentador estão em desacordo com os parâmetros estabelecidos pela ANEEL, se fazendo necessário melhorias e adequações ao longo da rede. Portanto, foram realizadas novas simulações e estudos de alternativas para solucionar este problema evidenciado, e garantir a qualidade da energia entregue aos seus consumidores em níveis de tensão adequados.
Controle digital de posição com redução de ordem da planta aplicado a uma cúpula de observatório astronômico
(2019) Bampi, Suélen; Baratieri, Cássio Luciano
Este trabalho propõe a aplicação de um método de controle digital de posição em um Motor de Corrente Contínua de Ímãs Permanentes com escovas (MCCIP), aplicado a uma cúpula de observatório astronômico, utilizando controlador clássico de tempo discreto. Uma revisão de literatura sobre servomecanismos, desde os seus componentes básicos até o sistema de controle é apresentada, visando contextualizar o tema proposto. Em seguida são descritos os procedimentos metodológicos que incluem a modelagem matemática do MCCIP, processo de redução de ordem do sistema, projeto de controle para este sistema e acionamento elétrico do motor. O controlador foi projetado por meio do método de sintonização por Lugar Geométrico das Raízes (LGR), utilizando como ferramenta de projeto o sisotool do software MATLAB®. A validação do modelo matemático e a simulação computacional do controlador foi realizada no software PSIM®. Enquanto que o acionamento preliminar do MCCIP, foi efetuado no software PROTEUS®. Por fim, são apresentados os valores paramétricos obtidos em ensaios, os resultados de simulação das malhas de controle para rastreabilidade de posição e o comportamento do controlador no protótipo desenvolvido. Como resultado final, o controlador se mostrou adequadamente projetado, mesmo com o atuador apresentando problemas de limitação mínima no esforço do controlador devido à queda de tensão nas escovas.
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.
Desenvolvimento de sistema de automação residencial utilizando microcontrolador
(2020) Costa, Anderson Alex Alves da; Stankiewicz, Adilson Luís
Desde o início a automação residencial é considerada um grande avanço da tecnologia, provendo o que em tempos passados era visto como um tema futurista em filmes e séries de televisão. Essa tecnologia que vem ganhando espaço no mercado nos últimos tempos, tem como objetivo proporcionar para as pessoas, praticidade, comodidade, segurança e economia. Visando por conforto e segurança, este projeto apresenta o estudo e implementação de um sistema de Automação Residencial de baixo custo, que tem como finalidade o monitoramento e controle dos dispositivos automatizados na residência, tais como controle de iluminação, sistema de alarme e monitoramento do nível do reservatório de água. Este trabalho também tem o objetivo de demonstrar a viabilidade de soluções de baixo custo, popularizando o acesso à automação residencial, para tal finalidade foi utilizado o microcontrolador ESP 32 como central de automação, gerenciado por meio de um aplicativo desenvolvido para smartphone.
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.