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