Faculdade de Engenharia Elétrica - FEE/CAMTUC
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Trabalho de Curso - Graduação - Monografia Acesso aberto (Open Access) Adequação do SPDA de um armazém graneleiro para atendimento das Normas Técnicas do Corpo de Bombeiros (NTCBs) para emissão do Alvará de Segurança Contra Incêndio e Pânico (ASCIP)(0026-07-20) COSTA, Victor Sérgio Oliveira da; BERNARDES, Bernard Carvalho; http://lattes.cnpq.br/7562545099461171; https://orcid.org/0000-0001-8180-9407Este trabalho tem como objetivo propor a adequação do Sistema de Proteção contra Descargas Atmosféricas (SPDA) de um armazém graneleiro localizado na cidade de Água Boa - MT, assegurando o cumprimento da NBR 5419:2015 e das NTCBs do estado de Mato Grosso. A finalidade é garantir que todos os parâmetros técnicos atendam aos critérios de vistoria do CBMMT para a emissão do Alvará de Segurança Contra Incêndio e Pânico (ASCIP). Diante disso, uma empresa foi contratada para elaborar o memorial de cálculo, inspecionar o SPDA existente e diagnosticar as não conformidades no sistema de proteção atual. Com base nesse diagnóstico, uma segunda empresa foi acionada para executar as adequações nos subsistemas de captação, descida e aterramento de todas as estruturas em desconformidade. Após a finalização das obras, concluiu-se que o SPDA cumpre todos os parâmetros técnicos das normas nacionais e estaduais, tornando a unidade apta para a vistoria técnica do Corpo de Bombeiros e para a emissão do ASCIP.Trabalho de Curso - Graduação - Monografia Acesso aberto (Open Access) Análise de atributos de sinais de vibração para o diagnóstico de falhas em rolamentos utilizando PCA e clustering hierárquico(0026-07-24) PIANO, Felipe Silveira; BAYMA, Rafael Suzuki; http://lattes.cnpq.br/6240525080111166Nas indústrias, é indispensável obter alta disponibilidade e confiabilidade dos equipamentos para garantir a continuidade operacional das plantas. Nesse contexto, os rolamentos são os componentes de maior ocorrência em máquinas rotativas de plantas industriais. Por isso, o monitoramento das condições desse componente cresceu significativamente nas últimas décadas, e a manutenção preditiva está utilizando técnicas cada vez mais sofisticadas para a detecção e diagnóstico de falhas em rolamentos. As abordagens modernas consistem na análise dos sinais de vibrações e sua classificação por ferramentas de Aprendizado de Máquina. As pesquisas nesse ramo se concentram em métodos de aprendizado supervisionado. Portanto, este trabalho busca contribuir com as lacunas de pesquisas em aprendizado não supervisionado para analisar essas falhas, utilizando as técnicas de Principal Component Analysis (PCA) e Clustering Hierárquico. Os sinais de vibração analisados fazem parte de um banco de dados disponibilizado publicamente, oferecido pela Case Western Reserve University- CWRU. Inicialmente, os sinais são janelados e são obtidos os seguintes atributos no domínio do tempo para cada janela: Nível Global RMS, Fator de Crista, Fator K, Curtose e Assimetria. Com esses atributos, foram elaborados os gráficos de boxplot, histograma, pairplot e matriz de correlação. Em seguida, os atributos são padronizados e é aplicado o PCA para diminuir as ambiguidades e reduzir a dimensionalidade dos dados. As duas primeiras componentes principais foram utilizadas como novos atributos para o Clustering Hierárquico. Por fim, foram elaborados o dendrograma e uma tabela rastreando as classes presentes em cada cluster encontrado. Os resultados demonstraram a viabilidade de se utilizar técnicas de Aprendizado de Máquina não supervisionado na análise de atributos para o diagnóstico de falhas em rolamentos.Trabalho de Curso - Graduação - Monografia Acesso aberto (Open Access) Avaliação da segurança estática de sistemas de potência utilizando árvore de decisão(2010-12-08) BERNARDES, Bernard Carvalho; OHANA, Ivaldo; http://lattes.cnpq.br/9651229101043353; VIEIRA, João Paulo Abreu; http://lattes.cnpq.br/8188999223769913Este trabalho apresenta o desenvolvimento de uma metodologia de avaliação da segurança estática de um sistema de potência utilizando mineração de dados, mais especificamente a técnica árvore de decisão, a qual é uma ferramenta supervisionada para solucionar problemas de classificação em grande massa de dados. No método proposto a árvore de decisão foi treinada e testada para estimar e classificar o estado operativo do sistema, levando em conta que o banco de dados de treinamento possui algumas condições operacionais do sistema e as mais prováveis contingências. Como recurso ao sistema de avaliação da segurança estática proposto, simulações realizadas em uma ferramenta criada para esse propósito chamada de FluxMining, permitiram analisar o estado de operação em regime permanente do sistema elétrico. Posteriormente, adequando-se à metodologia em questão, o software livre RAPIDMINER de mineração de dados, o qual inclui os algoritmos de árvores de decisão foi utilizado para criar a árvore de decisão a fim de realizar a tarefa de classificação.Trabalho de Curso - Graduação - Monografia Acesso aberto (Open Access) Proposta de um seguidor de referência microcontrolado para os reguladores de tensão das unidades geradoras hidráulicas da primeira casa de força da UHE Tucuruí(2013-05) COSTA, Jefferson Souza; LANA, Jânio José de; http://lattes.cnpq.br/6456290971313903Tendo em vista a busca cada vez maior pela eficiência nos reguladores de tensão dos geradores síncronos, este trabalho apresenta a proposta de construção de um protótipo microcontrolado, o qual visa evitar que oscilações indesejadas de tensão terminal ocorram no gerador no momento em que ocorre a transferência do regulador de tensão automático para o regulador manual e vice-versa. O protótipo apresenta uma malha de controle que tem como objetivo, rastrear a mudança da referência de tensão do regulador que assume o controle da tensão terminal, para assim modificar a referência da variável do regulador que não se encontra em retaguarda, de forma que as referências aplicadas aos dois reguladores propiciem um mesmo valor de tensão terminal. O que permite que a permuta entre os reguladores seja feita sem oscilações indesejadas de tensão terminal. Como os reguladores de tensão utilizam variáveis diferentes para controle da excitação do gerador: o manual controla a corrente de campo e o automático controla diretamente a tensão terminal; tornou-se necessário correlacionar estas referências para que a comparação possa ser feita de forma coerente com as características físicas da máquina síncrona. Para isso foram realizados ensaios sobre um gerador síncrono de 350MW da primeira casa de força da usina hidroelétrica, localizada em Tucuruí-PA, com o intuito de se identificar sua característica de magnetização na condição em vazio e também em carga. De posse da característica de magnetização do gerador, foi elaborado um programa em linguagem C que sintetiza a lógica de controle do protótipo seguidor de referência. Este programa foi desenvolvido para um microcontrolador específico da família PIC. Também foi projetado um módulo físico para o protótipo, de forma que o microcontrolador realize as ações necessárias ao acompanhamento entre as variáveis afins. Durante este trabalho são descritos os projetos do programa a ser embarcado no microcontrolador e do módulo físico do protótipo.Trabalho de Curso - Graduação - Monografia Acesso aberto (Open Access) Estratégia de controle PI com adaptação fuzzy no acionamento elétrico por orientação de campo do motor de indução(2014-02-03) SILVA, Paulo Ítalo Moreira da; FARIA, Nielson Miranda; http://lattes.cnpq; TEIXEIRA, Raphael Barros; http://lattes.cnpq.br/4902824086591521No presente trabalho é apresentada a estratégia de controle vetorial com emprego de controlador PI com adaptação fuzzy aplicada ao acionamento elétrico de um motor de indução trifásico (MIT). A estratégia de controle vetorial adotada baseia-se na orientação indireta de campo (IFOC). A estratégia de controle vetorial proposta é utilizada para o controle de velocidade de alto desempenho do MIT do tipo rotor “gaiola de esquilo”. Com o modelo matemático obtido sob a estratégia IFOC, são desenvolvidos controladores de PI de corrente e PI de velocidade, conforme os requisitos de projeto. O algoritmo fuzzy para o controlador PI utiliza a base de regras para gerar referências de ajustes para os ganhos do controlador PI, fazendo com que o controlador PI possa adaptar seus parâmetros de controle quando submetido a situações diversas. Os resultados das simulações apresentados validam a estratégia de controle utilizada neste trabalho como satisfatório, visto que os requisitos de projetos foram atendidos.Trabalho de Curso - Graduação - Monografia Acesso aberto (Open Access) Projeto de um conversor Push-Pull CC-CC com aplicação de grampeadores de tensão(2014-12-12) OLIVEIRA FILHO, Otacílio Rodrigues de; GRANHEN, Ewerton Ramos; http://lattes.cnpq.br/7145304044863944A eletrônica de potência certamente tem experimentado um dos maiores desenvolvimentos nos últimos 20 anos. O surgimento de componentes que comutam em altas velocidades permite a construção de conversores que utilizam frequências cada vez maiores, propiciando redução de peso e volume. Essas características são altamente desejáveis, já que os equipamentos eletrônicos atuais possuem alto índice de compactação devido ao uso de circuitos integrados dedicados. O tamanho final do conversor é diretamente dependente do tamanho dos componentes magnéticos e dos capacitores, por isso sua otimização é fundamental para se conseguir baixo volume. Quanto maior a frequência de chaveamento, menor será o tamanho dos componentes magnéticos, como transformadores e indutores. Desenvolve-se nesse trabalho o projeto de um conversor Push-Pull CC-CC, para o qual se utiliza circuitos chamados grampeadores de tensão para aplicações nos mais diversos tipos conversão CC-CC, podendo ser utilizado como estágio de potência no acoplamento de conversores em cascata. O presente trabalho aborda de maneira extensiva o estudo de cada componente em especial os elementos magnéticos do conversor. É apresentada uma metodologia para o dimensionamento dos circuitos grampeadores de tensão, pois se trata de circuitos extremamente importantes para fontes chaveadas de alta frequência, visto que estes circuitos trabalham como amortecedores do pico de tensão nas chaves, aumentando o tempo de vida útil do conversor. Inicialmente apresenta-se uma descrição geral dos conversores Push-Pull, bem como algumas topologias estudadas nas literaturas pesquisadas. Dando ênfase a sua capacidade de isolação galvânica em virtude da utilização de transformadores. O projeto do conversor apresentado neste trabalho é especificado de tal maneira que a implementação física seja viável. Foram considerados os parâmetros mais importantes, propiciando de maneira segura o dimensionamento dos semicondutores, chaves, capacitores e elementos magnéticos. Finalmente, consolida-se a proposta do projeto do conversor com potência de 300W, entrada de 12V CC, saída de 120V CC, apresentando uma simulação no PSIM™, programa de simulação computacional com dedicação a simulações na área de eletrônica de potência.Trabalho de Curso - Graduação - Monografia Acesso aberto (Open Access) Projeto de instalação elétrica de um sistema fotovoltaico Grid-Tie em uma residência para redução de consumo de energia proveniente da concessionária(2015) ARAÚJO, Evanoel Almeida de; GRANHEN, Ewerton Ramos; http://lattes.cnpq.br/7145304044863944Este trabalho está incluso na grande área de eficiência energética, possuindo como foco principal, a produção de energia fotovoltaica através de um sistema conectado à rede (GridTie). Será projetado um sistema de geração fotovoltaico para instalação em uma residência comum, atualmente alimentada unicamente pela rede pública. O sistema projetado, terá como objetivo reduzir na residência, o consumo de energia elétrica proveniente da concessionária local. Para tanto, será necessário o conhecimento das instalações elétricas da residência, a previsão de carga para esta, bem como a demanda de energia, atual consumo e gastos decorrentes do pagamento das faturas mensais pelo consumo da energia entregue pela concessionária. Será necessário também, o conhecimento mais aprofundado sobre sistemas fotovoltaicos, assim, é apresentado um maior detalhamento dos dispositivos que compõem este sistema, especialmente os módulos fotovoltaicos, explicando o seu princípio de funcionamento, tipos e formas de dimensionamento dos mesmos. São expostas as regulamentações que normatizam este tipo de sistema, exibindo as exigências feitas por elas e o que é necessário fazer no projeto, para atendê-las. Após as definições da carga da residência e posterior parametrização das grandezas dos sistema, como alocação e etc., é exposto ao fim do trabalho uma análise comparativa, entre o consumo de energia da rede antes e após a teórica implementação do sistema projetado.Trabalho de Curso - Graduação - Monografia Acesso aberto (Open Access) Automação residencial de baixo custo utilizando a plataforma de prototipagem eletrônica Arduino(2015-06-08) WANZELER, Tiago Machado; OHANA, Ivaldo; http://lattes.cnpq.br/9651229101043353Este presente trabalho apresenta a implementação de um protótipo de um sistema de automação residencial de baixo custo, através de dispositivos móveis, utilizando a plataforma de prototipagem eletrônica Arduino. Visando facilidade e comodidade para o usuário final, o controle do sistema de automação aqui apresentado pode ser realizado por meio de dispositivos móveis, onde serão disponibilizadas todas as funcionalidades do sistema. Esse sistema de controle e automação através de conjunto de ferramentas e dispositivos tem as seguintes funcionalidades: automatizar todo o sistema de iluminação de uma residência, que vai desde um simples ligar ou desligar uma lâmpada remotamente à dimerização das luzes de determinados ambientes; monitoramento da temperatura; e implementação de sistema de alarme, visando a segurança residencial. Todos os módulos do sistema apresentados neste projeto visam à facilidade e dinamismo ao acesso a determinadas funcionalidades para usuários deficientes ou não. De forma inovadora e atendendo as perspectivas de mercado, bem como atendendo ao requisito de praticidade o sistema será controlado por meio de um smartphone (iPhone 5S), que terá acesso a todas as funcionalidades do sistema de automação residencial através de simples toques em tela, bastando apenas estes estarem conectados à rede. As solicitações serão enviadas pelo usuário através de um aplicativo (App Wanzeller’s House) disponível no smathphone. Este aplicativo possui uma interface gráfica personalizada e intuitiva, dividido através de módulos representados por cores. Então, os dados serão recebidos pelo microcontrolador e este tomando as ações necessárias inerentes ao controle e automação da residência, o qual realizará a função desejada. Aliado a este App, o binômio custo-benefício foi levado em consideração, pois existe um grande valor agregado nos benefícios oferecidos ao usuário, tais como: praticidade, dinamismo e segurança na execução das tarefas com baixo custo de investimento, este último sendo o principal estímulo em melhorias na automação residencial através desta plataforma open-source de prototipação eletrônica baseada na flexibilidade, com hardware e software fácil de usar e que a cada dia vem crescendo no mundo, que é a plataforma Arduino.Trabalho de Curso - Graduação - Monografia Acesso aberto (Open Access) Nano transistor de efeito campo construído com fulereno e heterojunções(2016-09-30) VASCONCELOS, Railson da Conceição; ALEIXO, Vicente Ferrer Pureza; http://lattes.cnpq.br/7675487407307418Nós apresentamos o estudo eletrônico de uma molécula de fulereno (C60) conectada à seis terminais (heterojunções), chamada aqui de (TTF)3-C60-(FPP)3, que funciona como um retificador tridimensional quando submetida a uma diferença de potencial. Além do mais, nós confirmamos a funcionalidade do fulereno não apenas como doador de elétrons, mas como barreira de potencial ao transporte de elétrons através da molécula. Observamos que quando o terminal de fenil-propanodinila (FPP) é ortogonalmente submetido a tensão polarizante a distribuição de cargas e a corrente exibem regiões de saturação e ressonância semelhantes aquelas observadas em semicondutores usuais. Com o objetivo de entender o transporte eletrônico na molécula, nós aplicamos as funções de Green fora do equilíbrio (NEGF) e utilizamos as metodologias de Fowler-Nordheim (FN) e Milikan-Lauritsen (ML). A semelhança no coeficiente angular de inflexão das curvas para o método de ML e FN mostraram-se suficiente para afirmar a eficiência dos dois métodos. Dessa forma esse trabalho teve a intenção de descrever o design teórico de um dispositivo nanoeletrônico em três dimensões.Trabalho de Curso - Graduação - Monografia Acesso aberto (Open Access) Análise do espalhamento eletromagnético de Rayleigh em nanoesferas core-shell(2017) CRUZ, André Felipe Souza da; COSTA, Karlo Queiroz da; http://lattes.cnpq.br/7932708321834647O estudo de nanopartículas metálicas tem sido de grande importância no desenvolvimento de dispositivos de sensoriamento em nanoestruturas, e aplicações em nanofotônica. Neste trabalho é apresentado um estudo teórico da interação entre uma onda eletromagnética e uma nanoestrutura de ouro com geometria esférica, possuindo esta uma fina camada dielétrica de sílica (core-shell). Considera-se que o diâmetro efetivo da partícula é muito menor que o comprimento de onda do campo elétrico incidido, caracterizando o espalhamento quase estático de Rayleigh. Utilizando um modelo analítico através da equação de Laplace foi verificada a interação entre o campo de uma carga pontual e a nanoesfera, entre um campo uniforme e uma nanoesfera, e entre um campo uniforme e uma nanoesfera coreshell. Em seguida, utilizando um modelo numérico, foi verificada a interação do campo elétrico entre duas nanoesferas core-shell, em função da distância entre elas. Para a nanopartícula isolada, foram comparados os parâmetros de eficiência em seções transversais de espalhamento, absorção e extinção, com dados experimentais de curvas de Absorvância. Os resultados mostram as mudanças resultantes das interações na faixa do espectro variando de 450nm a 750nm, e utilizando a modelagem abordada é verificada a faixa de validade do método quase estático para as dimensões das partículas.