Curso de Engenharia Elétrica

Especial Online
ISSN 1982-1816
www.unifoa.edu.br/cadernos/especiais.html
RESUMO DOS TRABALHOS DE
CONCLUSÃO DE CURSO
Engenharia Elétrica
2011-2
Cadernos UniFOA – Especial Online
RESUMO DOS TRABALHOS DE CONCLUSÃO DE CURSO
Engenharia Elétrica / 2011-1
CENTRO DE CONTROLE DE MOTORES INTELIGENTE - CCMi
Alunos: MORAES, André Luiz de; ALMEIDA, Rafael Silva de.
Orientador: MACHADO, Josélio Alves.
RESUMO
Desde a primeira aplicação de painéis elétricos convencionais até hoje, os mesmos
dominam as aplicações industriais. O aumento do desempenho relacionado ao seu
acionamento, diagnóstico e controle são desafios para os projetistas que atuam
nessa área atualmente. Com o crescimento da produção e o surgimento de novas
tecnologias, o mercado de quadros de painéis elétricos, busca se adequar para
atender aos desafios impostos pelos consumidores. Aproveitando o aquecimento da
economia, e levando em consideração o perfil desatualizado de nosso parque
industrial, os fabricantes começam a buscar novas soluções, melhorando os painéis,
diminuindo o seu tamanho, tornando-os inteligentes e fornecendo aos usuários um
nível de segurança permitindo às empresas a redução de despesas diretas e
indiretas referente a incidentes elétricos.
A comparação entre o Centro de Controle de Motores (CCM) Convencional e o CCM
inteligente será apresentada a fim de que se possam apresentar as diferenças entre
os mesmos, principalmente no que diz respeito a diagnóstico, interatividade, tipos de
aplicações na indústria, e servir como fonte de consulta para alunos e usuários deste
tipo de equipamento. O aumento da confiabilidade e a flexibilidade proporcionada
são postas a prova quando do aparecimento de alguma alteração no processo, seja
a amplitude que for a adaptação poderá ser feita de modo mais fácil e rápido
proporcionando um ganho na produtividade. Dentre os tipos de painéis existentes no
mercado foi dado um enfoque maior no CCM Inteligente baseado em rede ethernet,
que utiliza protocolo aberto, com grande ganho em velocidade e redução de custos.
Palavras-chave: Painéis Elétricos, CCM Inteligente e Rede Ethernet.
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RESUMO DOS TRABALHOS DE CONCLUSÃO DE CURSO
Engenharia Elétrica / 2011-1
SIMULAÇÃO E CONTROLE DE LAMINADORES TANDEM UTILIZANDO O
MÉTODO DE ALOCAÇÃO DE PÓLOS ATRAVÉS DA RETROAÇÃO DE
ESTADOS
Aluna: OLIVEIRA, Priscylla Angélica da Silva
Orientador: ALVES, Péricles Guedes
RESUMO
O processo de laminação a frio está em crescente desenvolvimento tecnológico e
conseqüentemente o controle e domínio dessa tecnologia também aumentam. Para
se obter um controle efetivo sobre as variáveis do processo é necessário projetar
controladores eficazes que possam atuar junto às não linearidades, às iterações
entre as variáveis, às perturbações, etc.
Esta monografia visa contribuir com o desenvolvimento de controladores para a
laminação, através de um projeto baseado em técnicas de controle no espaço de
estados e na implementação do mesmo no simulador dinâmico do modelo a malha
aberta desenvolvido por ALVES et al. (2011). Serão realizadas também simulações
visando à análise de desempenho do controlador. Nesta análise utilizou-se o índice
de desempenho quadrático.
Palavras-chave: Alocação de pólos; Retroação de estados; Laminadores.
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RESUMO DOS TRABALHOS DE CONCLUSÃO DE CURSO
Engenharia Elétrica / 2011-1
ANÁLISE DA VIABILIDADE TÉCNICA E ECONÔMICA DA SUBSTITUIÇÃO DE
MOTOR CORRENTE CONTÍNUA POR UM MOTOR DE INDUÇÃO TRIFÁSICO
Alunos: CARVALHO, Fábio de Paula; VENTURA, Luciano Furtado
Orientador: AMORIM JR, Hélio de Paiva
RESUMO
Neste trabalho será realizado um estudo através da modelagem do funcionamento
dos motores de corrente contínua (CC) e motores de corrente alternada (CA) – neste
caso especificamente os de indução trifásica (MIT) em conjunto com o controle
escalar, utilizando um inversor de freqüência. A análise computacional dos motores
será realizada através do software MATLAB® / SIMULINK®.
Serão analisadas as características de cada motor, tais como: velocidade, torque,
deslocamento. Em conjunto será criada uma interface gráfica no ambiente
MATLAB® / SIMULINK® onde o usuário poderá entrar com os dados do sistema
(tipo de motor, carga) e simular seu funcionamento, coletando as curvas
características do motor simulado.
Assim, este trabalho pretende contribuir com o objetivo de facilitar uma análise
técnica, sob certas condições de carga, qual MIT atenderá as especificações na
substituição de um motor CC, bem como uma análise prévia de custos.
Palavras-chave: Motor de corrente contínua; Motor de corrente alternada; Inversor
de freqüência.
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RESUMO DOS TRABALHOS DE CONCLUSÃO DE CURSO
Engenharia Elétrica / 2011-1
ESTUDO DE VIABILIDADE TÉCNICA-ECONÔMICA PARA SUBSTITUIÇÃO DE
MOTORES STANDARD’S POR MOTORES DE ALTO RENDIMENTO NA LINHA
DE ZINCAGEM CONTÍNUA 3 DA CSN
Alunos: RODRIGUES, Eduardo; BRUM, Lidiani
Orientador: CÂNDIDO, Fernando
RESUMO
No presente trabalho será feita a avaliação técnica-econômica para substituição de
motores Standard’s por motores de Alto Rendimento na Linha de Zincagem
Contínua 3 da Companhia Siderúrgica Nacional. Essa avaliação consistirá no cálculo
da taxa de retorno do investimento, valor presente líquido, taxa mínima de
atratividade e payback. Esses métodos e modelos serão utilizados no sentido de
avaliar economicamente a substituição dos motores, no entanto é importante
ressaltar que esses métodos não são fundamentos de uma ciência exata, por
trabalhar com algumas premissas que foram adotadas no âmbito desse trabalho. De
forma a subsidiar a tomada de decisão o estudo abordará as vantagens e
desvantagens desses dois tipos de motores, visando identificar suas características
técnicas, limitações, benefícios e outros aspectos importantes que poderão auxiliar
na implementação dessa proposta. O estudo apresentará uma análise técnica e
financeira aprofundada para os motores elétricos de 50 cv. Essa classe de motores
elétricos indica uma viabilidade econômica atrativa para a sua substituição.
Palavras-chave: Viabilidade técnica-econômica, Motores Standard’s, Motores de
Alto Rendimento.
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RESUMO DOS TRABALHOS DE CONCLUSÃO DE CURSO
Engenharia Elétrica / 2011-1
DESENVOLVIMENTO DE PROTÓTIPO PARA MEDIÇÃO DE CONSUMO DE
ÁGUA E ENERGIA ELÉTRICA EM CHUVEIRO ELÉTRICO RESIDENCIAL
Alunos: MACHADO, Rondinelli S.; NETO, Sérgio M.; SILVA, Alcides J. L.
Orientador: OLIVEIRA, Gilmar Gonçalves
RESUMO
Observa-se atualmente a importância da preservação da água e do uso otimizado
da energia elétrica. Sabe-se da necessidade da utilização sustentável destes
recursos, benéficos ao homem, para evitar a escassez dos mesmos.
Esse
projeto
apresenta
um
protótipo
que
possibilita
ao
usuário,
o acompanhamento dos gastos de água e energia elétrica de um chuveiro elétrico
residencial. Dessa forma, o protótipo garante ao usuário, o fornecimento de
informações de consumo de água e energia elétrica para auxiliá-lo na tomada de
decisão em direção ao uso racional dos recursos. O protótipo dispõe de um
Controlador Lógico Programável (CLP) e uma Interface Homem-Máquina (IHM) que
interpreta as variáveis medidas instantaneamente e demonstram na tela gráfica,
respectivamente. Englobam as variáveis medidas: volume de água, tensão elétrica e
corrente elétrica, sendo estas, medições instantâneas. São dispostos ainda na IHM,
os valores acumulados de volume de água e potência dos banhos anteriores, além
da possibilidade de inserção dos valores das tarifas cobradas pelas concessionárias
de água e energia elétrica a fim de se fazer a contabilidade e o controle dos gastos.
Os resultados obtidos com o protótipo para o gerenciamento dos valores de potência
consumida e de volume de água foram precisos e satisfatórios. E, a sintonia entre os
instrumentos de medição, o PLC e IHM foi bem sucedida.
Palavras-chave: Chuveiro Elétrico; Energia Elétrica; Medição.
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Engenharia Elétrica / 2011-1
APLICAÇÃO DA NANOTECNOLOGIA NA ENGENHARIA ELÉTRICA
Alunos: CERVEIRA, Cristiano Germano
Orientador: BOSIGNOLI, Ronaldo
RESUMO
Nanotecnologia é a ciência e a engenharia de sistemas funcionais em escala
nanométrica. Essa tecnologia refere-se a habilidades adquiridas para, a partir do
átomo,
construir estruturas moleculares, utilizando
técnicas e
ferramentas
desenvolvidas atualmente, que permitam a fabricação de produtos com melhor
desempenho, isto é, construir itens com precisão atômica a partir da escala
nanométrica.
Denominada
como
tecnologia
multidisciplinar,
futuramente
irá
representar um significante impacto em quase todas as indústrias e em todas as
áreas da sociedade. Oferecerá materiais melhores, com maior durabilidade,
segurança, custos menores, criando produtos mais eficientes para casa,
comunicações, medicina, transportes e indústrias em geral. Foi descrito os conceitos
teóricos básicos sobre nanotecnologia, exemplificando projetos que estejam em
desenvolvimento; outros já em uso, com o objetivo de divulgar o conhecimento para
aqueles interessados nessa nova tecnologia e sua relação com a Engenharia
Elétrica. Foi dado enfoque a duas áreas importantes na Engenharia Elétrica:
aplicação da Nanotecnologia em isoladores elétricos para torná-los mais eficientes e
resistentes, e a transformação de energia luminosa em energia elétrica através das
células nanosolares. Este último tema fica como sugestão a UniFOA de introduzir
estudos e pesquisas no DEE-FOA,.
Palavras-chave: Nanotecnologia; escala molecular; aplicação engenharia elétrica;
átomos; nanoestrutura.
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Engenharia Elétrica / 2011-1
DESENVOLVIMENTO DE SOFTWARE PARA CÁLCULO DO CAMPO ELÉTRICO
NO NÍVEL DO SOLO DE LINHAS DE TRANSMISSÃO DE CORRENTE
ALTERNADA
Alunos: Azevedo, Diogo de Albuquerque Costa; Mota, Thiago Bruno Oliveira
Orientador: Bosignoli, Ronaldo
RESUMO
A Agência Nacional de Energia Elétrica, ANEEL, estabelece níveis de restrição no
que se refere à exposição humana a campos elétricos originários de instalações de
transmissão de energia elétrica, na freqüência de 60 Hz. Para o projeto de linhas de
transmissão, exige que o campo elétrico gerado sobre a população, geral e
ocupacional, não ultrapasse os respectivos limites estabelecidos pela resolução
normativa n° 398/2010, em conformidade com a NBR15415/2006. A referida
resolução fixa que os valores do campo elétrico devem ser calculados a 1,5m de
altura em relação ao solo. Caso os valores calculados ultrapassem os limites de
referência para a população geral, é estabelecida uma faixa de restrição de
passagem para a população local, ao longo da linha de transmissão. Este trabalho
apresenta o desenvolvimento de um software, chamado CELTCA, que utiliza a
metodologia publicada por Lings (2005) para o cálculo do campo elétrico a alturas
próximas do solo. Os resultados e gráficos gerados pelo software para casos testes
retirados da referência são compatíveis com os resultados e gráficos apresentados
no livro de referência. Faz-se também uma análise de sensibilidade da influência dos
parâmetros geométricos da linha de transmissão no campo elétrico a alturas
próximas do solo.
Palavras-chave: Campos elétricos, linhas de transmissão, Software.
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Engenharia Elétrica / 2011-1
OTIMIZAÇÃO DO CONSUMO DE ENERGIA ELÉTRICA NO PRÉDIO DE
MEDICINA DO CENTRO UNIVERSITÁRIO - UNIFOA
Alunos: BARBOSA, Renato Rodrigues; SALAZAR, Carlos Alberto Salvati
Orientador: SILVA, Bruno Moreira
RESUMO
O objetivo deste trabalho é realizar um estudo do consumo de energia elétrica do
Prédio de Medicina do Campus UINIFOA, disponibilizando informações sobre o uso
racional e eficiente.
Com a realização deste estudo pretende-se alcançar inicialmente dois objetivos, o
financeiro, que está relacionado com a redução do valor da fatura de energia, e o
ambiental, que está relacionado com o uso eficiente deste insumo.
O estudo baseou-se em informações retiradas de um serviço de campo onde foram
catalogadas as cargas dos sistemas de iluminação e também do sistema de
condicionadores de ar.
Como o tema em questão possui grande importância para a sociedade, pois é
menos dispendioso combater o desperdício de energia que inserir novas usinas
geradoras na matriz energética do Brasil. Aliado a esta questão, temos ainda o
crescimento vegetativo da população e também o da economia, que resultarão em
um maior consumo de energia elétrica no Brasil.
Tendo como base as considerações acima, o presente trabalho propõe a analise do
consumo de energia elétrica do prédio de Medicina do Centro Universitário de Volta
Redonda - Fundação Osvaldo Aranha – UNIFOA. A fundamentação deve-se a um
levantamento
de
cargas;
análise
dos
pontos
desperdício;
verificação
da
possibilidade de troca de equipamentos de menor eficiência energética por
equipamentos de maior eficiência.
Palavras-chave: Energia, Economia, Eficiência.
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RESUMO DOS TRABALHOS DE CONCLUSÃO DE CURSO
Engenharia Elétrica / 2011-1
PROJETO DE INSTALAÇÃO ELÉTRICA EM BAIXA TENSÃO
Aluna: VIEIRA, Hanna Barros
Orientador: JÁCOME, Paulo André Dias
RESUMO
A elaboração de um projeto de instalações elétricas é de fundamental importância
para definir as necessidades de uma unidade consumidora de energia. Os projetos
podem variar de acordo com o tipo de consumidor e suas especificidades de carga a
ser instalada. Por isso, um projeto deve satisfazer condições do cliente e suas
necessidades, visando segurança e melhor aproveitamento da energia. No presente
trabalho, são especificadas as cargas e as quantidades de pontos de tomadas e
iluminação contemplando assim, a carga instalada da unidade consumidora, é
realizado o dimensionamento dos condutores e das proteções de cada circuito
elétrico, também são especificados os seus trajetos e tipos de linhas de instalação.
São representados no projeto todos os componentes relacionados à instalação
elétrica da unidade consumidora. Este projeto de instalações elétricas de baixa
tensão é elaborado tendo como referência básica a norma brasileira ABNT NBR
5410/2004 versão corrigida: 2008. O trabalho apresentará um projeto de instalações
elétricas em baixa tensão na forma de estudo de caso, onde será abordado
primeiramente um estudo teórico de todas as etapas necessárias para a elaboração
desse projeto e posteriormente o estudo de caso, com seu respectivo memorial de
cálculo e ferramentas utilizadas.
Palavras-chave: Eletrotécnica; Instalações Elétricas; Luminotécnica; Dimensionamento.