Curso de Engenharia Elétrica

Especial Online
ISSN 1982-1816
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RESUMO DOS TRABALHOS DE
CONCLUSÃO DE CURSO
Engenharia Elétrica
2011-1
Cadernos UniFOA – Especial Online
RESUMO DOS TRABALHOS DE CONCLUSÃO DE CURSO
Engenharia Elétrica / 2011-1
USO DE ENERGIA FOTOVOLTAICA PARA FINS RESIDENCIAIS
Alunos: ALMEIDA, MIlley Martins; MIGUEL, Lelis.
Orientador: BOSIGNOLI, Ronaldo
RESUMO
O trabalho a seguir visa mostrar o dimensionamento de um sistema fotovoltaico
voltado para uma residência comum, mostrando os benefícios de uma fonte de
energia, neste caso a energia solar. Especificamente são abordados como principais
pontos o efeito fotovoltaico, demonstrando um estudo sobre tal fenômeno a partir da
radiação e captação. Também é citado os componentes de um sistema fotovoltaico,
detalhando as características de cada, bem como a maneira correta e eficaz de
ligação entre eles. Em seguida, é amostrado a metodologia do cálculo de
dimensionamento de um sistema fotovoltaico, instruindo o projetista a proceder na
quantificação e especificação dos equipamentos inseridos numa planta fotovoltaica.
Por fim, com base no método de cálculos para um projeto, foi dimensionado um
sistema fotovoltaico voltado para uma residência e levantado o orçamento detalhado
dos componentes no Brasil e também no exterior, segundo uma determinada
empresa especializada no setor, mostrando o custo benefício de tal sistema e
discutindo a viabilidade do mesmo.
Palavras-chave: Sistema fotovoltaico; efeito fotovoltaico; energia solar.
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RESUMO DOS TRABALHOS DE CONCLUSÃO DE CURSO
Engenharia Elétrica / 2011-1
COMPARAÇÃO SISTÊMICA DE LINHAS DE TRANSMISSÃO EM CORRENTE
CONTÍNUA E CORRENTE ALTERNADA EM ALTA TENSÃO
Alunos: DE SOUZA, Eduardo Duque; BATISTA, Renato Santana.
Orientador: AMORIM, Hélio.
RESUMO
Devido ao grande crescimento do consumo de energia na atualidade, coube
ao homem buscar as mais variadas tecnologias com relação a Transmissão de
Energia e o seu papel que é de extrema importância para a sociedade. Através de
estudos, vem-se buscando alternativas de como transportar essa energia, desde de
a sua geração até os consumidores, de maneira eficiente e sem agredir ao meio
ambiente. Assim sendo a melhor forma de transportar essa energia se deve a várias
análises que devem ser feitas com relação ao sistema que deve ser utilizado como o
de Corrente Alternada e o de Corrente Contínua, sendo que
ambos tem suas
particularidades como vantagens e desvantagens. O sistema CA apresenta
características vantajosas para curtas distâncias devido ao seu menor custo
benefício em relação ao sistema em CC, porém se for considerado techos longos
esse custo se torna maior devido so equipamentos necessários para que se tenha o
melhor rendimento. Em contra partida o sistema em corrente contínua conhecido
como sistema HVDC,
se torna mais interessante quando aplicado a longas
distâncias, pois apresenta menores perdas com um custo menor. Em relação a linha
curta o sistema CC é mais caro que o sistema CA, devido ao elevado custo dos
conversores utilizados nas subestações. Outras vantagens do sistema HVDC é a
transmissão submersa, sendo por vias marítimas e subterrâneas. Há também
estudos referentes para transmissão de potências menores como HVDC Light.
Foram feitos levantamentos de dados e feito um comparativo entre os sistemas de
transmissão de energia em corrente alternada e corrente contínua com utilização de
pesquisas a órgaos competentes, materiais que compõem ambos os sistemas e o
uso de software, a fim de se obter o melhor resultado, ou seja, buscar o melhor
rendimento.
Palavras-chave: Sistemas de Transmissão, CA, CC, HVDC, Tecnologia, Rendimento
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RESUMO DOS TRABALHOS DE CONCLUSÃO DE CURSO
Engenharia Elétrica / 2011-1
ESTUDO DE REATIVOS E HARMÔNICAS EM FORNOS ELÉTRICOS A ARCO
COM APLICAÇÃO NA VOTORANTIM SIDERURGIA-UNIDADE RESENDE
Alunos: TEIXEIRA FRANCO, Jehan Julio; AGUIAR, Joel.
Orientador: MACHADO, Josélio Alves.
RESUMO
Em uma siderúrgica encontra-se a presença de diversas cargas não lineares e
quando se trata de produção de aço em usinas do tipo Mini Mill, ou seja,
siderúrgicas de pequeno porte, temos a utilização de um forno elétrico a arco (FEA),
que é uma carga não linear de elevada potência. O FEA realiza a fusão de sucatas
metálicas para produzir o aço e desta forma gera distúrbios capazes de causar um
grande impacto ao sistema elétrico da usina e por isso, é um processo que requer
tratamentos especiais. Este trabalho apresenta análises feitas a partir de medições
de campo que foram utilizadas para relacionar aspectos do processo de
funcionamento do FEA com os distúrbios causados, e também, avaliar o
desempenho do compensador estático de reativos (SVC) instalado no sistema
alimentador do FEA, bem como a eficiência dos filtros de harmônicos.
Palavras-chave: Filtros Harmônicos; Compensador Estático de Reativos; Forno
Elétrico a Arco.
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RESUMO DOS TRABALHOS DE CONCLUSÃO DE CURSO
Engenharia Elétrica / 2011-1
TRANSFORMADOR A SECO x TRANSFORMADOR A ÓLEO (Média Tensão)
Alunos: ANDRADE, Antenógenes; SILVA, Ronaldo
Orientador: MACHADO, Josélio Alves
RESUMO
Em 1752 iniciou-se a história da eletricidade por Benjamin Franklin, nesta
ocasião não se sabia como transmitir a energia elétrica gerada. A evolução dos
conceitos sobre os sistemas de potência foi marcante dentro de um período de 15
anos, praticamente definindo as características dos sistemas como hoje se
apresentam (EESC/USP, 2010).
Pode-se controlar a quantidade de potência transmitida simplesmente
variando o nível de tensão ao longo do sistema, o que é facilmente realizado em
circuitos de corrente alternada, através de transformadores, que é um conversor de
energia eletromagnética, e seu princípio de funcionamento está baseado nas Leis de
Faraday e Lenz (IF-SC, 2010).
Os transformadores são constituídos, basicamente, de uma parte ativa e de
acessórios complementares (UFPEL, 2010). Os transformadores a óleo possuem
sua parte ativa imersa em líquido isolante. Já os transformadores a seco possuem
seu bobinado encapsulado em resina, que não é imerso em óleo isolante, os
mesmos possuem menor dimensão e são recomendados para instalações internas
como edificações industriais, residenciais ou comerciais, que exigem segurança
contra incêndio e explosão (NISHI SAN, 2010).
Os defeitos e as falhas ocorridos no fornecimento de energia elétrica trazem
grandes conseqüências no que diz respeito à economia e segurança. Aspectos
associados à demanda crescente, limitação de espaço, economia de materiais,
classes de tensão mais altas, tem influenciado no estudo que permitam a obtenção
de informações precisas sobre tipos de falhas em transformadores, suas causas,
seus desdobramentos, fatores de deflagração de falhas e medidas preventivas que
possam ser tomadas no sentido de minimizar ocorrências futuras (BACHERA, 2010).
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RESUMO DOS TRABALHOS DE CONCLUSÃO DE CURSO
Engenharia Elétrica / 2011-1
Estudos e laudos técnicos relatam ocorrências de falha em transformadores a
seco, que atuavam em regime normal de operação em uma concessionária de
energia elétrica, onde as principais causas foram falhas na fabricação e/ou
montagem do equipamento (UFSC, 2010).
Palavras-chave: Transformadores, Transformador a seco, Transformador a óleo.
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RESUMO DOS TRABALHOS DE CONCLUSÃO DE CURSO
Engenharia Elétrica / 2011-1
MANUTENÇÃO EM LINHAS DE TRANSMISSÃO
Alunos: OLIVEIRA, Bruno Cesar Marquiore de; DELGADO, Rômulo dos Santos.
Orientador: BOSIGNOLI, Ronaldo.
RESUMO
Este projeto é uma revisão bibliográfica com o objetivo de levantar dados estatísticos
sobre a manutenção em linhas de transmissão. O investimento em tecnologias
modernas é fundamental para a melhoria da produtividade e da qualidade da
manutenção, e principalmente da segurança do trabalho dos eletricistas. Com isso,
as empresas do setor elétrico buscam investir com a utilização de tecnologias em
manutenção, visando à confiabilidade do serviço prestado e a segurança do
trabalhador. São apresentados os conceitos e definições de manutenção,
demonstrados como são feitas as programações, condições, autorização e encargos
por interrupção do fornecimento. Estão descritos os tipos de manutenção em linhas
energizadas/desenergizadas, mostrando assim, os equipamentos, as ferramentas,
os acessórios e os procedimentos necessários para execução do serviço. Numa
linha desenergizada o risco elétrico não esta eliminado, pois pode ocorrer uma
reenergização acidental devido a erro de manobra, contato acidental em outros
circuitos energizados, tensões induzidas por linhas adjacentes ou que cruzam a
rede, descargas atmosféricas, mesmo que distantes dos locais de trabalho e fontes
de alimentação de terceiros. A manutenção de linhas de transmissão é uma
atividade de alto risco e tem como finalidade a substituição e manutenção de
isoladores, de elementos pára-raios, de elementos das torres e estruturas,
manutenção dos elementos sinalizadores dos condutores, desmatamentos e limpeza
da faixa de servidão.
Palavras-chave: manutenção; linha de transmissão; trabalho ao potencial.
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Engenharia Elétrica / 2011-1
AUTOMATIZAÇÃO NO DESVIO DE PRODUTOS
NA SAÍDA DE LINHAS DE INSPEÇAS
Alunos: MENDES, Makson Xavier; RIMULO, Marcelo Silva
Orientador: OLIVEIRA, Gilmar
RESUMO
Este trabalho de conclusão de curso tem por objetivo definir as melhorias que um
sistema de inspeção automatizada pode trazer em um processo de linhas de
produção. Serão abordados informativos dos sistemas de produção, alguns tipos e
técnicas de inspeção, bem como os leiautes que podem ser utilizados em sistemas
de manufatura, além de tipos de sensores que são largamente utilizados nesses
processos. Será proposto, no âmbito deste trabalho, um exemplo de aplicação de
otimização nos procedimentos de inspeção em sistemas de manufatura, sendo este
implantado em uma linha de polimento em um processo de pintura, no qual será
substituída a mão de obra humana por um sistema automático que execute o
procedimento de decisão de destino dos produtos de acordo com a análise da
qualidade dos mesmos, que enviará sinais para um controlador lógico programável
onde as informações serão enviadas e tratadas a fim de que cada produto seja
direcionado de forma eficiente. Ao final, serão apresentados os resultados estimados
que podem ser obtidos através da implantação desta aplicação de otimização, sendo
citados os ganhos em relação a um sistema manual de operação.
Palavras-chave: Inspeção automatizada; sistema de produção; automação.
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Engenharia Elétrica / 2011-1
SUBSTITUIÇÃO DE PAINEL ELÉTRICO POR CLP
Alunos: BARROS, Caio; SOUZA, Jader Gouveia
Orientador: OLIVEIRA, Gilmar.
RESUMO
Este Projeto de Conclusão de Curso tem por objetivo comparar e avaliar o
uso dos Controladores Lógico Programáveis (CLP) em relação aos sistemas
convencionais de controle (painéis de relés) em aplicações industriais. Serão
abordadas as vantagens e desvantagens desses dois sistemas, visando identificar
suas características técnicas, limitações, benefícios e outros aspectos importantes
que poderão auxiliar na tomada de decisão para o projeto de um novo sistema de
controle. Será abordado, no âmbito desse trabalho, um exemplo de aplicação dos
dois sistemas, utilizando-se por base um projeto proposto para o acionamento de
motor trifásico, com partida do tipo estrela-triângulo. Através das listas de materiais
apresentam-se os orçamentos para a confecção e montagem dos painéis onde
serão instalados os respectivos sistemas de controle. Ao final é apresentado o
resultado técnico-econômico da avaliação efetuada sobre as duas alternativas para
a implementação do sistema de controle proposto e discutido nesse trabalho.
Palavras-chave: Painel Elétrico, Controlador Lógico Programável, Automação
Industrial.
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Engenharia Elétrica / 2011-1
AVALIAÇÃO TÉCNICA DE MODERNIZAÇÃO DO SISTEMA DE ACIONAMENTO
E MOTORES DE GIRO DE RETOMADORAS: TROCA DE MOTORES CORRENTE
CONTÍNUA (CONVERSOR) POR MOTORES DE CORRENTE ALTERNADA
(INVERSOR)
Alunos: BUENO, Willy.
Orientador: OLIVEIRA, Gilmar.
RESUMO
Com o desenvolvimento da eletrônica de Potência, o uso de acionamentos de
corrente contínua vem sendo substituído por acionamentos de corrente alternada
onde não é necessária uma manutenção do torque em baixíssimas velocidades,
considerando que o inversor de frequência possui parâmetros de configuração que
garantem a manutenção do torque. Em vista de um comparativo, estes
acionamentos, diferem dos acionamentos de corrente contínua pela utilização de
corrente alternada como principal fonte de alimentação, utilizando assim motores
elétricos de indução, cuja utilização se torna cada vez mais vantajosa em função dos
altos custos de manutenção dos motores de corrente contínua, e os seus conjuntos
de acionamento, bem como a utilização de peças sobressalentes que se tornam
cada vez mais descontinuadas. Relacionar as constantes de potência, torque,
velocidade, tensão, frequência, regime de funcionamento, classe de temperatura,
corrente, dentre outras constantes, verificam-se que na análise para o correto
dimensionamento, a troca de acionamentos de motores de corrente contínua por
motores de corrente alternada em retomadoras, se torna vantajosa devido ao custo
inferior em relação ao acionamento de corrente contínua, possibilitando não só os
ganhos de manutenção, mas o controle vetorial ou escalar com o inversor de
frequência, além de garantir uma maior monitoração de variáveis do sistema elétrico
e automação de processo de recuperação de material.
Palavras-chave: Acionamentos, Inversor de frequência, Motor Elétrico.
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Engenharia Elétrica / 2011-1
REGULAÇÃO DE TENSÃO E VELOCIDADE DE UMA MÁQUINA SÍNCRONA
Alunos: Sant’Ana, Leandro; Oliveira, Ramsés.
Orientador: Amorim Jr, Helio.
RESUMO
Este trabalho de conclusão de curso tem como objetivo mostrar as aplicações
de uma Máquina Síncrona e suas características de funcionamento como Gerador
Síncrono e como Motor Síncrono através de ensaios característicos.
Este é um projeto de caráter experimental, com a finalidade de conhecer os
parâmetros elétricos de um conjunto Motor-Gerador, para geração de energia
elétrica em um determinado nível de tensão e frequência, realizado no laboratório do
UniFOA, através de ensaios práticos, tais como: ensaio a vazio, ensaio em curto,
curva de capacidade, curva V e Sincronismo.
Após conhecer todos os parâmetros do equipamento, foi possível apresentar
uma conclusão do trabalho, mostrando os principais pontos e limitações analisados,
dando um parecer sobre as reais condições de funcionamento do equipamento.
Todos os ensaios aqui realizados podem ser utilizados como procedimento
inicial para se conhecer uma Máquina Síncrona e um Motor de corrente contínua.
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Palavras-chave: Gerador Síncrono, Motor Síncrono, Motor-Gerador
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RESUMO DOS TRABALHOS DE CONCLUSÃO DE CURSO
Engenharia Elétrica / 2011-1
RETROFIT EM CONTROL DE CONVERTEDORES DE ACIARIA
Alunos: LEMOS, Douglas; SILVA, Rogério Aparecido
Orientador: ALVES, Péricles Guedes
RESUMO
Atualmente os estudos de técnicas digitais de controle, em substituição
às
convencionais (analógicas), vêm sendo objetos de pesquisas nos laboratórios de
desenvolvimento de equipamentos eletrônicos. Os avanços nestes estudos foram
acelerados com o advento de novos processadores digitais de sinais, que além de
operarem em alta velocidade e possuírem alto grau de interface, também passaram
a ser de baixo custo. O presente projeto consiste na substituição do controle
analógico descontinuado de um Convertedor de Aciaria, que é um dos
equipamentos mais importantes na produção do aço líquido, por um controle digital
através de conversores estáticos em uma arquitetura de controle totalmente
distribuída e interligada através de redes de alta performance, disponibilizando
diversos recursos de manutenção.
Assim, com a economia globalizada, o nível de competitividade entre as empresas
tem aumentado a cada dia. O investimento em equipamentos que apresentam bons
índices de desempenho operacional tem siido uma boa alternativa para o aumento
de produção ou até mesmo para se manter a capacidade de produção visando
custos cada vez menores.
Palavras-chave: Convertedor; Conversores Estático; Controle Digital.