Engenharia Elétrica (Caraúbas)

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    Desenvolvimento de uma rotina em Python para caracterização da qualidade de energia elétrica de uma unidade consumidora
    (2023-10-11) Azevedo, Sebastião Nazário de Azevedo; Lima, Érica Mangueira; Lima, Érica Mangueira; Coelho, Rodrigo de Almeida; Paiva, Sâmara de Cavalcante
    A presença de cargas elétricas e eletrônicos cada vez mais sensíveis dentre as cargas utilizadas atualmente na rede elétrica, torna imprescindível o fornecimento de uma energia de qualidade, sem interrupções ou grandes variações nos valores de tensão. Isto posto, a Agência Nacional de Energia Elétrica estabelece procedimentos regulatórios para redes de distribuição, denominados Procedimentos de Distribuição de Energia Elétrica no Sistema Elétrico Nacional (PRODIST), que viabilizam a operação e manutenção desses sistemas. Em especial, o m´módulo 8 do PRODIST se dedica a verificação da qualidade de energia elétrica (QEE), estabelecendo limites e indicadores para assegurar o fornecimento de energia com qualidade e segurança para o consumidor e a concessionária. O estudo de QEE se d´a usualmente por analisadores de rede associados a softwares, que são, em geral, pouco intuitivos, aumentando a possibilidade de erros humanos na análise dos indicadores. Nesse contexto, o presente trabalho aborda o desenvolvimento de uma rotina na linguagem de programação Python, com uma interface gráfica, e gera um relatório de análise da qualidade de energia de uma unidade consumidora, automatizando o processo e reduzindo a possibilidade de erros na interpretação dos dados. O software foi desenvolvido com base no PRODIST e testado utilizando dados reais. Os testes elaborados comprovam a funcionalidade da rotina, elaborando um relatório acerca da qualidade de energia da unidade consumidora.
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    Sistema de telemetria para veículo baja da UFERSA /Campus Caraúbas.
    (2023-10-11) Souza, Sávio Raggy Menezes de; Lima, Walber Medeiros; Lima, Walber Medeiros; Maia, Hugo Michel Camara de Azevedo; Brito Filho, Francisco de Assis
    Diante cenário que o mundo vive em função do desenvolvimento de novas tecnologias, algumas técnicas para produção de novos meios de telemetria são desenvolvidos, como por exemplo, o uso do ESP32 LoRa. Dessa forma, esse trabalho teve como objetivo estudar o desenvolvimento de um sistema de telemetria para veículos baja com o microcontrolador ESP32 com modulo LoRa. Com isso, foi produzido o protótipo utilizando dois ESP32 LoRa, a plataforma de desenvolvimento Arduino IDE e um sensor DHT11 para um projeto de medição de temperatura e umidade através de um modulo de rádio LoRa. Posteriormente, foram realizados alguns estudos, como o teste do código fonte, tanto para o transmissor e receptor, a comunicação entre os dois códigos, teste do sensor DHT11, a prova da comunicação em pequenas distancias, longas distancias e a utilização do projeto no veículo do tipo off round BAJA. Com isso, destacando-se alguns dos resultados obtidos diante do estudo, foi possível identificar na avaliação do projeto mencionado alguns pontos importantes, caso da perfeita comunicação entre os dispositivos ESP32 LoRa, o pequeno raio de alcance com as antenas que vieram de fabrica dos dispositivos, a utilização de uma antena de melhor comunicação entre os objetos e funcionamento em perfeitas condições utilizando o veículo mencionado em movimentação com o dispositivo receptor contido em campo aberto e fechado. Dessa forma, diante dos resultados obtidos, pode-se destacar ainda, especialmente, o uso do ESP32 LoRA para comunicação de informações de suma importância para diferentes áreas e devendo-se então, realizar outros estudos para aperfeiçoar e melhorar o projeto apresentado.
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    Análise de impactos na qualidade de energia elétrica decorrentes da inserção de sistemas fotovoltaicos conectados à rede de distribuição
    (2023-05-19) Sousa, Pedro Vítor de Moraes e; Paiva, Sâmara de Cavalcante; Paiva, Sâmara de Cavalcante; Sousa Neto, Cecílio Martins de; Silva Segundo, Francisco Carlos Gurgel da
    Atualmente, há um aumento considerável nos incentivos à geração de energia elétrica a partir de fontes limpas devido as características renováveis e, por apresentarem menor impacto ambiental, além da redução da disponibilidade dos combustíveis fósseis, que eram utilizados em larga escala. Portanto, a geração distribuída de energia, que utiliza fontes renováveis, está ganhando força com a diminuição dos impostos sobre os componentes utilizados nesses sistemas. Entretanto, o aumento do número desses sistemas conectados à rede de distribuição de baixa tensão pode gerar impactos a qualidade da energia elétrica fornecida. Dessa forma, esta monografia tem como objetivo avaliar os impactos na qualidade de energia elétrica de uma rede de distribuição, decorrentes da conexão de instalações fotovoltaicas em diferentes níveis de penetração. Para isso, foi realizada a simulação de um de um sistema fotovoltaico conectado a uma rede de distribuição de baixa tensão (220/380V), considerando três níveis de penetração de geração. Uma avaliação é feita com base nos sinais observados, que medem as características de formas de ondas de tensão e corrente. A partir dessa avaliação, é possível realizar uma análise do impacto gerado pela planta fotovoltaica no ponto de conexão com a rede elétrica e nas cargas do sistema, a fim de se apresentar possíveis investigações e soluções para mitigar os impactos negativos.
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    Redes neurais artificiais para predição de sinal de comunicação sem fio na cidade de Caraúbas - RN
    (2023-05-19) Brasil, Francisco Guilherme Rego; Silva Segundo, Francisco Carlos Gurgel da; Silva Segundo, Francisco Carlos Gurgel da; Lima, Adelson Menezes; Guimarães, Ádller de Oliveira
    Diante dos problemas que os usuários enfrentam no uso diário relacionados a comunicação sem fio móvel um deles é a perda de potência de sinal. Utilizando-se dos conhecimentos da rede neural artificial (RNA) e os modelos que a mesma dispõe, o respectivo trabalho realizou um levantamento de dados relativos a predição de sinal 4G no município de caraúbas localizado no estado do Rio Grande do Norte. Considerou-se um raio de sensoriamento de 4 Km no entorno de uma estação rádio base (ERB) localizada no centro da cidade. Foram consideradas variações a cada 45° de ângulo em relação a ERB e testes a cada 500 metros, nos testes foi avaliado a potência de sinal recebida, a latência e as velocidades de upload, e download. A extração dos dados de testes ocorreu por dois aplicativos, o Info sinal de rede e o Open Signal, um terceiro aplicativo foi utilizado para medições de distância. O modelo de treinamento da rede utilizado foi o de retropropagação por meio do algoritmo Levenberg-Marquardt Backpropagation, 90% dos dados foram utilizados para treinar a rede 5% para validação e 5% para teste. O algoritmo de aprendizado e treinamento foi desenvolvido no software MatLab e comparado com os modelos de propagação no espaço livre e o modelo Hata. Como sresultados medidos, é apresentado o erro quadrático médio da rede e gráficos que expressam o sinal da potência recebida nos quadrantes analisados, para os demais itens avaliados nos testes, é apresentada uma comparação geral do comportamento da rede. Por fim é discutido as localidades do munícipio que possuem maior perda de sinal e a localidade com um melhor sinal, relacionando possíveis agentes causadores, sugestões de melhorias para operadora analisada e projeções para trabalhos futuros.
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    Modelagem e simulação da deformação de uma viga simplesmente engastada atuada por fio de liga de memória de forma com o uso do Software Labview
    (2023-05-19) Tavares Júnior, Luiz Gomes; Lima, Walber Medeiros; Lima, Walber Medeiros; Santos Filho , José Eliseu dos; Simões, Jackson de Brito
    Por muito tempo, os problemas mecânicos relacionados a deformação e/ou vibração em sistemas estruturais têm sido abordados por meio de técnicas de controle convencionais, modernas e robustas. No entanto, é necessário investigar esses problemas em um contexto específico, como em uma viga simplesmente engastada, a fim de desenvolver métodos eficazes de controle de deformação usando atuadores de Liga de Memória de Forma (LMF). Com base nessa necessidade, este trabalho tem como objetivo abordar a modelagem e simulação da deformação em uma viga simplesmente engastada, atuada por meio de um fio de LMF, utilizando o software LABVIEW. A modelagem implementada foi baseada no comportamento do fio de LMF, considerando o modelo térmico, o modelo de mudança de fase e o modelo do sistema mecânico, em conjunto com o modelo da viga engastada. Foi realizado uma análise detalhada do gráfico da deformação da viga engastada em função do tempo através do primeiro método de sintonia de Ziegler Nichols, utilizando controladores PI e PID. Os resultados obtidos foram satisfatórios e apresentaram concordância com o embasamento teórico apresentado no trabalho. Esses resultados demonstram a viabilidade do uso de atuadores de LMF no controle da deformação em sistemas estruturais, além de ressaltar a importância de técnicas de controle modernas e robustas para lidar com problemas mecânicos relacionados a deformação e/ou vibração em sistemas estruturais.
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    Controle de sistemas LPV sujeitos a comutação aplicado ao oscilador de Van der Pol
    (2023-05-17) Sousa Filho, João Marcelino de; Costa, Marcus Vinícius Silvério; Costa, Francisco Luís de Carvalho; Costa, Marcus Vinícius Silvério; Costa, Francisco Luís de Carvalho; Lima, Walber Medeiros; Simões, Jackson de Brito
    Este trabalho propõe a generalização da desigualdade de Lyapunov-Metzler para sistemas chaveados Lineares com Parâmetro Variante (LPV). A metodologia proposta é aplicada no controle de um sistema caótico de Van der Pol aproximado via síntese LPV. Simulações numéricas foram realizadas na generalização apresentada com o intuito de analisar o comportamento do sistema tanto em malha aberta como em malha fechada. Nas simulações realizadas, foram verificadas as respostas no tempo com parâmetros variantes para o cenário de estabilidade e estabilização em malha fechada. Do exposto, foi possível verificar que o sistema de Van der Pol obteve a estabilidade tanto em malha aberta, quanto em malha fechada para a abordagem proposta, o que credencia a viabilidade deste estudo em modelos caóticos LPV com comutação.