Documento final

Encerrando o projeto, muito bem sucedido, compartilhamos o artigo na versão final.

Artigo SIMULACAO

Funciona!!!!!!

Duas versões de vídeo/explicação do projeto funcionando!!

SUCESSO!!!!

Artigo Versão Final

Projeto finalizado, artigo também.
Abaixo a última versão.

artigo_SimulacaoTrafo_USF_2014

Gran Finale - Dia da Apresentação

Finalmente chegou o dia da apresentação!!!

Sistema pronto, funcionando e apresentado...

Prévia do circuito

Placa quase 100%...

"maquete" do transformador

Construímos uma "maquete" para mostrar a carcaça de um transformador de potência.

Prévia da montagem final

Em breve, simulação completa...

Quase lá - artigo preliminar

Está quase tudo preparado...

Mas a noite (14/11) vamos apresentar de forma oficial o projeto.

Abaixo está o artigo preliminar sobre o projeto, explicando passo a passo tudo que foi feito.

Em breve, após a apresentação, publicaremos a versão final.

Artigo Técnico do Projeto - PDF

Vídeos do circuito

Seguem abaixo dois vídeos da implementação da simulação.

Imagens selecionadas para a criação da maquete

A simulação estará envolta a uma "maquete" representando um transformador de potência.
Essas foram as eleitas:

Projeto final - Proteus

Depois de diversos testes e "perrengues", fechamos o circuito final.
Foram utilizados:
01 LM35
01 LM339
01 7404
01 7408
05 LEDs
02 Transistors
(fora o material utilizado na fonte)

Processo de montagem

Segue abaixo uma série de imagens sobre a montagem do nosso projeto.
Aos poucos o simulador ganha "vida".

Corrosão de placas

Para a construção de partes do circuito da simulação, utilizamos o processo de corrosão da placa.

Vejam o resultado:
1. Circuito de alimentação 12 Vcc
2. Plataforma de monitoramento
3. Circuito do LM35

Amplificadores operacionais - utilização como comparador analógico

Os amplificadores operacionais podem ser utilizados como comparadores analógicos (baseado em tensões de referência, por exemplo).

Em nosso projeto utilizamos o A.O. LM339 para realizar tal função de comparação e ativar determinado automatismo quando o patarmar pré-estabelecido é atingido.

Datasheet do LM339
datasheet


Teoria da utilização de A.O.
A.O.

Exemplo de aplicação
Comparador analógico

mais exemplos

Encontramos na internet mais exemplos de projetos que utilizam o mesmo tema:

CONSTRUÇÃO DE UM PROTÓTIPO PARA O CONTROLE DE TEMPERATURA

Comandos elétricos

Circuitos de Comando Para Circuitos de Comando Para MOSFETs e IGBTs

Princípios de Automação Industrial

próximos passos

Com o projeto pronto, já encomendamos os componentes, via o site - www.soldafria.com.br .

O plano é terminar a montagem no final de semana e na segunda-feira já realizarmos os testes funcionais na plataforma física.

Projeto pronto - Simulação funcionando

Na nova concepção de funcionamento, utilizamos alguns modelos de referência para montar o nosso projeto elétrico.

Nosso circuito se baseou muito nos trabalhos:
Ligação com LM35 e potenciômetro - Sem autor conhecido

E também em um trabalho da USC - Universidade de Caxias do Sul
“SENSOR DE TEMPERATURA LM35”

Determinado os patamares de temperatura - consequentemente as tensões de referência, montamos o circuito com as lógicas de comparação para ativar o automatismo.

O circuito final segue abaixo:

Circuito de automatismo com o LM35

A simulação foi feita no Proteus 7.7 (versão Portable).

Está funcionando 100% como planejado.

SINOPSE revisão 2

Diante da mudança do projeto, refizemos a sinopse do projeto.

Estão contempladas as mudanças de conceito, bem como as mudanças de componentes.

Segue pelo link:
Sinopse_rev2

Atualização do projeto - mesmo tema, nova abordagem

Durante os laboratórios para desenvolvimento do projeto, alteramos a abordagem do nosso projeto.

A ideia era no começo, de montar um termômetro digital e, através das temperaturas, dar alguns comandos.

Agora, o projeto pretere a utilização de circuitos com display (utilizando um termômetro digital convencional), mas constrói e simula toda a lógica de comando, controle e proteção de um transformador de potência.

Teremos a atuação em 04 níveis distintos:
1) Está tudo OK - LED Verde

2) A temperatura chega ao primeiro nível crítico - LED Azul / Liga o cooler (simulação da ventilação forçada dos transformadores)

3) A temperatura chega ao segundo nível crítico - LED Laranja / Liga uma buzina de alarme

4) A temperatura chegou ao nível de desligamento - LED Vermelho / trip na bobina do sistema de aquecimento (simulando a ação do disjuntor ao desenergizar um transformador)

Controle de temperatura para preservação da vida útil dos transformadores de potência

Como explicado no artigo "ESTUDO DOS EFEITOS DA SOBRETENSÃO EM TRANSFORMADORES DE POTÊNCIA ALIADA A CARREGAMENTOS ACIMA DA POTÊNCIA NOMINAL", as sobretensões nos transformadores provocam elevação da temperatura interna (enrolamento e consequentemente do óleo).

Tese UFMG

Temperatura elevadas podem colocar a máquina em risco, por exemplo incêndios...
E a operação constante em altas temperaturas também leva a degradação acelerada da celulose (isolação interna do transformador) - quando a celulose se desgasta por completo, o transformador está condenado.

Logo, temperaturas altas diminuem o a vida útil do transformador.

O artigo abaixo, escrito pela transmissora paulista CTEEP, mostra o trabalho de modernização do parque com termômetros digitais inteligentes, justamente para melhor controle da temperatura e preservação dos transformadores.

Artigo CTEEP

LaD - Monitor de Temperatura

Exemplo de monitor e controlador de temperatura para transformadores-secos.

LaD - Treetech

Equipe reunida digitalmente

Cada um com suas respectivas funções...

Termômetro digital

Este vídeo é apenas um exemplo de como funciona um termômetro digital 

Exemplos de controladores de temperatura

Imagens do Google Imagens mostrandos os diversos controladores de temperatura digitais do mercado.

Controladores de Temperatura

Como controlar temperaturas - Exemplos

Em computadores

Em estufas

Em ambientes diversos

Abstract

Intelligent Digital Thermometer

The temperature control is needed in large range of humanity's processes - for the maintenance of life, whether in building processes and material goods.
There are several devices capable of measuring temperature, indicate reliably and within an automation framework, act to correct gaps and keep the heat or cold within acceptable levels.
Some systems used for monitoring temperatures of operation is based on the IC LM35, which is sensitive to thermal variation and change the output current at the given range. For every bad, there is a corresponding value.
This project aims to create a simulated temperature control with display, alarms and actuators, built from the LM 35.

Main objective:
Build a digital thermometer connected to a control platform temperature.

Methodology :
1) Set the simulation platform temperature control with alarms and actuators
2) Designing the electrical circuits of temperature reading, and display the logical drive control system
3) Develop the simulator
4) Build the system physically
5) Tests and presentations

Sinopse do Projeto

PDF da Sinopse

Para que serve um controlador de temperatura?

               Os controladores de temperatura servem para manter a temperatura dentro de um patammar estabelecido, muitas vezes com o poder de desligar ou ligar circuitos e processos.

                No nosso caso sera feito um controle no aquecimento como por exemplo um forno, que ao atingir uma certa temperatura, inicia o processo de desaquecimento. Iremos usar um cooler para realizarmos esse processo.

Seguem mais exemplos de aplicações:
Secador de plantas medicinais

Reator de processamento de materiais

Controladores PID de temperatura

Circuito do termômetro 

Display de 7 segmentos 

 O display de 7 segmentos sera o componente responsável por mostrar o valor da temperatura.

 Existem dois tipos de display, o comum catodo e o comum anodo, eles tem a mesma função, oque diferencia entre um e outro é o tipo de sinal que o circuito ira liberar para ele, sinal Vcc ou Gnd.

Datasheet 

http://html.alldatasheet.com/html-pdf/307154/BRIGHT/BS-AA44RD/442/2/BS-AA44RD.html