Especial Online
ISSN 1982-1816
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RESUMO DOS TRABALHOS DE
CONCLUSÃO DE CURSO
Engenharia Elétrica
2012-2
Cadernos UniFOA – Especial Online
RESUMO DOS TRABALHOS DE CONCLUSÃO DE CURSO
Engenharia Elétrica / 2012-2
MONITORAMENTO CONTÍNUO DE ENTREFERRO POR SENSOR CAPACITIVO
Alunos: SOUZA, Danilo Pinto Moreira; SILVA, Júnior Miguêz
Orientador: JÚNIOR, Hélio de Paiva Amorim
RESUMO
O presente trabalho tem como objetivo colaborar para a validação da técnica de
monitoramento contínuo de entreferro por sensores capacitivos ainda sem grande
reconhecimento no mercado e avaliar a viabilidade da mesma. Diversas anomalias,
tais como vibrações e perturbações internas e podem causar mudanças na
excentricidade do rotor, mudanças na geometria do estator e em casos mais severos
roçamento do rotor com o estator podendo ocasionar violação do isolamento elétrico
dos condutores e curtos circuitos no equipamento. O monitoramento de entreferro
permite identificar estas anormalidades através da variação da capacitância de um
sensor instalado sob a superfície interna do estator, além de permitir a modelagem
geométrica da máquina. Ao se identificar tais anomalias pode-se estabelecer
tendências de valores do entreferro durante a operação da mesma e criar algoritmos
que alertem da necessidade de intervenção na máquina antes que o entreferro atinja
valores críticos e ocorra o roçamento. Com a incumbência de monitorar a distância
entre o rotor e o estator, foram projetados sensores capacitivos de placas adjacentes
e flexíveis, por apresentarem pequenas dimensões e boa flexibilidade. A escolha na
utilização de tais sensores se deu por não interferirem na estrutura da máquina nem
no funcionamento da mesma. O medidor de capacitância utilizado foi o CAV444 da
Analog Microelectronics. Testes com medição de capacitância utilizando circuito
oscilador foram executados. Para a realização da modelagem foram considerados
dados hipotéticos de um motor trifásico de oito pólos, mas a modelagem matemática
pode ser aplicada a qualquer máquina girante.
Palavras-chave: Monitoramento de Entreferro; Sensor Capacitivo; Medição por
Diferenças.
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RESUMO DOS TRABALHOS DE CONCLUSÃO DE CURSO
Engenharia Elétrica / 2012-2
VIABILIDADE TÉCNICA-ECONÔMICA PARA INSTALAÇÃO DE
GERADORES A DIESEL COMPARANDO AS DIFERENTES TARIFAS
“HORO-SAZONAIS” EM TERRITÓRIO NACIONAL
Alunos: AGUIAR, Germano Vitor Lamon; LOPES, Renan da Costa; SOUZA,
Vinícius Ferreira
Orientador: CÂNDIDO, Fernando de Souza
RESUMO
Nos dias atuais, percebe-se cada vez mais a dependência e a necessidade da
utilização de recursos energéticos nos diversos setores da economia. A capacidade
estratégica de definir a melhor fonte de energia elétrica garantirá a competitividade
do negócio, visto que em um mercado concorrente, a falta de energia elétrica e/ou a
utilização desta com valores acima do convencional, podem trazer grandes
prejuízos, principalmente, no setor industrial, naval, automotivo e/ou comercial.
A busca contínua pelo conhecimento e desenvolvimento inspirou o grupo a estudar o
cenário alternativo para geração de energia elétrica via Geradores a Diesel.
O trabalho visa abordar à luz das referências bibliográficas a viabilidade técnicaeconômica para instalação de Geradores a Diesel, comparando as diferentes Tarifas
“Horo-Sazonais” existentes em Território Nacional.
As análises de sensibilidade da taxa de retorno do investimento associado ao valor
presente líquido e ao “payback” das tarifas de energia elétrica praticada nas
diferentes concessionárias indicam atratividade financeira para investimentos em
geradores a Diesel para a geração de energia elétrica no período “Horo-Sazonal”
para o projeto aqui analisado - carga de até 303,6 kW, equivalente à energia elétrica
consumida em um supermercado de médio porte.
Portanto, pode-se inferir essa viabilidade aos elevados custos da energia elétrica no
Brasil que é em média 134% maior, quando comparada a média (140,7 R$/ MWh)
dos países desenvolvidos e/ou aos “BRIC’s” (termo utilizado para se referir ao Brasil,
Rússia, Índia e China como grandes mercados emergentes - países em
desenvolvimento).
Palavras-chave: Energia alternativa; gerador a diesel, grupos geradores, tarifa
“Horo-Sazonal”, horário de ponta, energia elétrica.
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RESUMO DOS TRABALHOS DE CONCLUSÃO DE CURSO
Engenharia Elétrica / 2012-2
ENSAIO DO FLUXO MAGNÉTICO NO CIRCUITO DE ARMADURA DE MOTORES
DE CORRENTE CONTÍNUA
Alunos: RODRIGUES, Carlos Eduardo Pinto; LOPES, Jorge Luís de Almeida;
AMORIM, Tairone Fornaciari
Orientador: BARBOSA, Rui Aurélio
RESUMO
A proposta desse trabalho é desenvolver estudos e pesquisas, através de ensaios
elétricos em máquinas de corrente continua, para identificar o sentido do fluxo
magnético entre a armadura e os interpolos dessas máquinas, uma vez que a
inversão
desse
fluxo
provoca
centelhamento
na
comutação,
durante
o
funcionamento da máquina, ocasionando perda de rendimento e conseqüentemente
redução da produtividade.
É introduzido o conceito e procedimento de ensaios em máquinas de corrente
continua, comparações de resultados e verificação da confiabilidade dos
procedimentos disponíveis.
Apresentam-se casos práticos de ensaios realizados. Nesses estudos de casos, as
evidências encontradas durante os procedimentos comprovam a eficácia das
técnicas de ensaios, desenvolvendo assim um modelo matemático capaz de definir
o ensaio de fluxo magnético no circuito de armadura dos motores de corrente
contínua.
Palavras-chave: Motor de corrente contínua; Modelo matemático; Ensaio.
RETROFIT EM CONTROLE DE CONVERTEDORES DE ACIARIA
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RESUMO DOS TRABALHOS DE CONCLUSÃO DE CURSO
Engenharia Elétrica / 2012-2
Alunos: ALVARENGA, Agatha de Almeida
Orientador: MACHADO, Josélio Alves
RESUMO
As descargas elétricas que descarregam pelos rolamentos de motores de indução
trifásicos acionados por inversores PWM (Pulse Width Modulation) ou ‘Modulação
por Largura de Pulso’, provocam falhas imprevistas no meio industrial, danificando
os motores e parando todo sistema. Neste contexto, a proposta do presente trabalho
é estudar a origem, detecção e tratativas das correntes de rolamentos, tendo como
foco as correntes de descarga, mais conhecidas como EDM, (Electric Discharge
Machining) ou ‘Usinagem por Descarga Elétrica’. O estudo de caso tem como
cenário o processo de recozimento de bobinas de aço em fornos, que se encontra
em uma área classificada, onde há necessidade de um estudo mais criterioso para a
aplicação de técnicas de mitigação. Parte integrante deste estudo é a tecnologia de
detecção de descargas elétricas em rolamentos através de antena magnética loop
da fabricante SKF, que permite ao usuário de preditivas a rápida visualização da
existência ou não de descargas. Ainda é feita uma análise das marcas nos
rolamentos a fim de se ter uma avaliação correta da falha. Algumas tratativas foram
escolhidas para aplicação com o objetivo de ter uma medida real de sua eficácia.
Palavras-chave: Correntes de Rolamentos; EDM; SGR; Graxa Condutiva; Inversores
PWM.
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Engenharia Elétrica / 2012-2
MANUTENÇÃO DE TRANSFORMADORES DE POTÊNCIA
Alunos: SILVA, Fabrício Martins da; JUNIOR, João Paulo Leite Esteves; SOUZA,
Rafael Soares de
Orientador: HADDAD, Maurício Ferreira
RESUMO
Os sistemas elétricos de potência têm por objetivo fornecer energia elétrica aos seus
usuários, dos grandes aos pequenos consumidores em quantidade e qualidade
adequadas para tal o transformador, é um equipamento de grande importância e
requer cuidados especiais quanto sua especificação, operação e manutenção. É um
equipamento estático construído basicamente de dois enrolamentos um primário,
lado em que é conectado a fonte de energia, e um secundário, lado em que é
conectada a carga. Seu aquecimento excessivo pode ocasionar sérios danos ao
isolamento. Assim sendo, para que esse calor seja dissipado, sem que haja
degradação do isolamento dos enrolamentos são utilizadas duas técnicas: imergir a
parte ativa do transformador em óleo isolante, que através dos radiadores do tanque
trocam calor com o meio ambiente, esses transformadores são chamados de
“Transformadores Imersos em Óleo Isolante” ou a troca de calor direta da parte ativa
com o meio ambiente, tecnologia mais recente, e esses transformadores são
chamados de “Transformadores a Seco“. Estão sujeitos a todos os tipos de esforço,
provenientes do sistema elétrico como manobras, correntes de curto circuito, e do
meio ambiente. Tais esforços podem ser provocados por entradas e saídas de
cargas significativas com características indutivas, capacitivas e resistivas,
manobras no sistema elétrico e descargas atmosféricas. Sendo assim essa
abordagem consiste na comparação sistêmica entre os dois, a fim de explorar as
diferenças de implantação e manutenção, abordando os custos do equipamento, os
custos de instalação e os planos de manutenção, sempre objetivando a obter pela
prática da manutenção preventiva a maior vida útil. Existe uma rotina de
manutenção preventiva que inclui a inspeção visual, limpeza, testes elétricos e
ensaios, porém é necessário o conhecimento das falhas para uma melhor
compreensão das medidas a serem adotadas. Podemos concluir que ponto mais
importante no acompanhamento e manutenção preventiva dos transformadores
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Engenharia Elétrica / 2012-2
imerso em óleo mineral é o acompanhamento das condições do óleo observando
sua temperatura e análises dos gases no óleo isolante. E em Transformadores a
seco consiste principalmente de limpezas e medições termográficas da parte ativa.
Palavras-chave: Transformadores. Manutenção preventiva.
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Engenharia Elétrica / 2012-2
PROTOCOLO X-10 PARA AUTOMAÇÃO RESIDENCIAL
Alunos: DIAS, Izzabella Cristhinna; LAZARONE, Leonan da Costa; SILVA, Werley
Milane
Orientador: CARVALHO, Edson de Paula
RESUMO
O presente trabalho apresenta um sistema de automação que une a tecnologia X-10
com um microcontrolador Arduino e uma interface telefônica para fazer o controle de
uma residência. Esta tecnologia pode desenvolver soluções de automação de baixo
custo, fácil adaptação e excelente relação custo x benefício. Além do mais, o
produto desenvolvido, permite que qualquer um possa adaptá-lo à sua necessidade,
contribuindo para seu aperfeiçoamento. As residências atuais normalmente não
possuem um sistema inteligente para acionamento remoto de dispositivos elétricos,
ou cabeamento estruturado com esse objetivo. Com o sistema de automação X-10 é
possível o controle dos equipamentos utilizando a própria rede elétrica com um
custo bastante atraente. A interface entre o circuito de controle e o usuário é feita
através da rede de telefonia comutada, permitindo a interação remota com o
ambiente controlado.
Palavras-chave: Automação Residencial, Domótica, Tecnologia X-10, Arduino,
Sistema de telefonia.
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Engenharia Elétrica / 2012-2
ANÁLISE E DIMENSIONAMENTO DOS EQUIPAMENTOS E
COMPONENTES DE UMA SUBESTAÇÃO DE MÉDIA TENSÃO
Alunos: SILVEIRA, Bruno da; COELHO, Marlon da Aquino da Silva; SOUZA, Welton
de.
Orientador: BOSIGNOLI, Ronaldo
RESUMO
A energia elétrica gerada, seja nas usinas hidrelétricas ou termoelétricas, é
controlada através de um conjunto de equipamentos de controle, proteção e
seccionamento que juntos caracterizam uma subestação de energia, de forma a
garantir confiabilidade, segurança e qualidade a um nível satisfatório. Para atender a
todos estes requisitos, vários critérios e normas regulamentadoras em conformidade
com a concessionária local LIGHT devem ser seguidos levando-se em conta a
necessidade da instalação. Sendo assim, no presente trabalho será realizada
revisão bibliográfica pertinente ao tema e posteriormente será desenvolvido um
estudo de caso de uma subestação de potência nominal 3,5 MVA, onde será
abordado desde conceitos gerais a respeito do tema até o dimensionamento dos
equipamentos principais que constituem a instalação.
Palavras-chave: Subestação de Consumidor; Proteção de Subestação; Projeto de
Subestação.
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Engenharia Elétrica / 2012-2
DETECÇÃO E CLASSIFICAÇÃO DE FALHAS DE CURTO-CIRCUITO EM
SISTEMA DE DISTRIBUIÇÃO UTILIZANDO REDES NEURAIS ARTIFICIAIS
Alunos: BISPO, Edson Otoni; FONTES, Pâmela de Souza; MANHÃES, Thiago
Louvaem
Orientador: BOSIGNOLI, Ronaldo
RESUMO
O presente trabalho propõe uma metodologia para Detecção, Localização e
Classificação de Curtos-Circuitos em Sistema de Distribuição de Energia Elétrica
utilizando redes neurais artificiais (RNAs). Foi elaborado um sistema de distribuição
composto de 11 barras com 4 diferentes níveis de tensão (138, 34,5, 13,8 e 0,44KV)
no software ANAREDE (Programa de Análise de Redes). Esse sistema foi exportado
para o software ANAFAS (Programa de Análise de Faltas Simultâneas) para que
fossem simulados curto-circuitos de diferentes tipos e níveis para criação de um
banco de dados de faltas (BDF). Este foi utilizado para treinamento, validação e
teste das RNAs, implementadas no software MATLAB (Matrix Laboratory). Foram
criadas quatro RNAs para caracterizar o curto-circuito e, todas, são do tipo acíclicas
e Backpropagation de múltiplas camadas. Os testes realizados mostram um sistema
de fácil implementação com bom desempenho apresentando um alto percentual de
acerto, comprovando a boa aplicabilidade das RNAs na detecção, localização e
classificação de curto-circuitos em sistemas elétricos.
Palavras-Chave: Detecção, Localização e Classificação de Curtos-Circuitos e
Redes Neurais Artificiais.
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Engenharia Elétrica / 2012-2
QUALIDADE DE ENERGIA ELÉTRICA
Alunos: CARNEIRO, F. L.; COSTA, F. M.; DORINO, R.H.G.
Orientador: HADDAD, Maurício Ferreira
RESUMO
A qualidade da energia elétrica disponível vem sendo cada vez mais observada,
principalmente pelos consumidores industriais, que são ao mesmo tempo, os que
mais poluem e os que possuem o maior potencial de prejuízo, devido a possíveis
paradas em seus processos produtivos, frente a alguns distúrbios da energia elétrica
e também por consumidores residenciais que tem se tornado cada vez mais forte na
geração de distúrbios, pois este tipo de consumidor tem-se munido de equipamentos
de alta tecnologia que utilizam basicamente a eletrônica em sua composição, o que
afeta diretamente na geração de distorções na forma de onda da energia elétrica.
Entre os distúrbios da energia elétrica, será dado maior destaque para as distorções
da forma de onda, com consequente aparecimento de componentes harmônicas,
causadas por equipamentos residenciais, principalmente aqueles que empregam
componentes eletrônicos, e também à redução do fator de potência que é um
problema atual, de grande impacto para os consumidores e de certa forma
solucionável. Outro distúrbio que terá um destaque maior neste trabalho é a
flutuação de tensão que pode resultar no efeito da cintilação luminosa em lâmpadas,
principalmente as incandescentes, perceptível ao olho humano, podendo causar um
consequente desconforto para as pessoas. E por fim será relatada a importância de
se tratar esses distúrbios gerados assim como algumas soluções, rápidas e ás vezes
práticas e simples, para se obter uma qualidade de energia elétrica dentro dos
padrões recomendados pela agência/norma regulamentadora da inserção de
distúrbios na rede.
Palavras-chave: energia, distúrbio, distorções, harmônicas, flutuação.