• Portal do Governo Brasileiro

Plataforma Sucupira

Dados do Trabalhos de Conclusão

UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE
Engenharia Mecânica (24009016025P1)
Geração de energia elétrica através de energia vibracional utilizando transdutores piezoelétricos
IUSLEY DE SOUSA LACERDA
DISSERTAÇÃO
31/08/2021

Esta dissertação tem como objetivo avaliar um sistema de geração de energia (Energy harvesting) tendo por base o efeito piezoelétrico ativado por excitação mecânica, para desenvolvimento de um sistema capaz de alimentar dispositivos e sensores associados ao monitoramento de temperatura em uma situação prática, como em um motor de uma casa de máquinas para preservar a segurança de funcionamento do mesmo. Neste sentido, foram avaliados dois transdutores submetidos a excitação, e então, avaliado um sistema de geração baseado na utilização de um circuito do tipo conversor buck DC-DC, fazendo a ligação entre o transdutor à entrada da placa e o microcontrolador à saída e logo após o sensor de temperatura LM35 juntamente com a bateria para garantir a autonomia do circuito. Dado que estes dispositivos poderão encontrar-se em situações de difícil acesso, ou até mesmo em situações onde se faz necessário um monitoramento de temperatura para garantir uma segurança no funcionamento de motores. Torna-se importante dimensionar um sistema energeticamente autossuficiente, ou que prolongue a autonomia de uma aplicação, dependendo das situações impostas por ela. A partir de um transdutor piezoelétrico devidamente acoplado, é possível aproveitar a energia cinética das vibrações para gerar energia elétrica. Adicionalmente, procedeu-se à programação do microcontrolador Attiny85 de maneira a que este seja capaz de realizar tarefas de monitoramento de temperatura em um modo de baixo consumo energético continuamente. Assim, foi possível obter uma potência máxima de geração para o PZT-5H de 8,88 mW e P5-13B de 3,3 mW. Por meio do uso do LTC3588-1, foi possível ainda garantir um aumento de autonomia no sistema de monitoramento em 64,3% e no caso de anamalias de temperatura em 50% do tempo de uso do sistema.

Geração de energia;Viga engastada livre;Piezoeletricidade;Energy Harvester.
This dissertation aims to evaluate an energy capture and regulation system (Energy harvesting) based on the piezoelectric effect activated by mechanical excitation, through the study and development of a system capable of feeding devices and sensors associated with temperature monitoring in a practical situation, such as an engine in a machine room to preserve its operating safety. In this sense, two transducers subjected to different forms of excitation were evaluated, and then, a generation system based on one of the best situations studied, which was the DC-DC buck converter, was sized and designed, connecting the transducer to the input of the board and microcontroller at the output and right after the LM35 temperature sensor together with the battery to guarantee the autonomy of the circuit. Given that these devices may find themselves in situations of difficult access, or even in situations where temperature monitoring is necessary to ensure safety in the operation of engines. It is important to dimension an energy-sufficient system, or one that extends the autonomy of an application, depending on the situations imposed by it. From a properly coupled piezoelectric transducer, it’s possible to harness the kinetic energy of vibrations to generate electrical energy. Additionally, the Attiny85 microcontroller was programmed so that it is able to carry out temperature monitoring tasks continuously in a low energy consumption mode. Thus, it was possible to obtain a maximum generation power for the PZT-5H of 8.88 mW and P5-13B of 3.3 mW. Through the use of the LTC3588-1, it was also possible to guarantee an increase in the autonomy of the monitoring system by 64.3% and, in the case of temperature problems, by 50% of the system's time of use.
Power generation;Cantilever beam;Piezoelectricity;Energy Harvester.
1
83
PORTUGUES
UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE
O trabalho possui divulgação autorizada
IUSLEY DE SOUSA LACERDA 2021.pdf

Contexto

SISTEMAS TERMOMECÂNICOS
ANÁLISE E PROJETO DE SISTEMAS TERMOMECÂNICOS
INSTITUTO NACIONAL DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE ESTRUTURAS INTELIGENTES EM ENGENHARIA (PROCESSO CNPQ N. 574001/2008-5)

Banca Examinadora

ANTONIO ALMEIDA SILVA
DOCENTE - PERMANENTE
Sim
Nome Categoria
CICERO DA ROCHA SOUTO Participante Externo
EISENHAWER DE MOURA FERNANDES Docente - PERMANENTE
ALAN GONCALVES PAULO E SILVA Egresso - Mestrado
ANTONIO ALMEIDA SILVA Docente - PERMANENTE

Vínculo

CLT
Empresa Privada
Empresas
Sim
Plataforma Sucupira
Capes UFRN RNP
  • Compatibilidade
  • . . .
  • Versão do sistema: 3.87.7
  • Copyright 2022 Capes. Todos os direitos reservados.

Nós usamos cookies para melhorar sua experiência de navegação no portal. Ao utilizar o gov.br, você concorda com a política de monitoramento de cookies. Para ter mais informações sobre como isso é feito, acesse Política de cookies.Se você concorda, clique em ACEITO.

Politica de Cookies

O que são cookies?

Cookies são arquivos salvos em seu computador, tablet ou telefone quando você visita um site.Usamos os cookies necessários para fazer o site funcionar da melhor forma possível e sempre aprimorar os nossos serviços. Alguns cookies são classificados como necessários e permitem a funcionalidade central, como segurança, gerenciamento de rede e acessibilidade. Estes cookies podem ser coletados e armazenados assim que você inicia sua navegação ou quando usa algum recurso que os requer.

Cookies Primários

Alguns cookies serão colocados em seu dispositivo diretamente pelo nosso site - são conhecidos como cookies primários. Eles são essenciais para você navegar no site e usar seus recursos.
Temporários
Nós utilizamos cookies de sessão. Eles são temporários e expiram quando você fecha o navegador ou quando a sessão termina.
Finalidade
Estabelecer controle de idioma e segurança ao tempo da sessão.

Cookies de Terceiros

Outros cookies são colocados no seu dispositivo não pelo site que você está visitando, mas por terceiros, como, por exemplo, os sistemas analíticos.
Temporários
Nós utilizamos cookies de sessão. Eles são temporários e expiram quando você fecha o navegador ou quando a sessão termina.
Finalidade
Coletam informações sobre como você usa o site, como as páginas que você visitou e os links em que clicou. Nenhuma dessas informações pode ser usada para identificá-lo. Seu único objetivo é possibilitar análises e melhorar as funções do site.

Você pode desabilitá-los alterando as configurações do seu navegador, mas saiba que isso pode afetar o funcionamento do site.

Chrome

Firefox

Microsoft Edge

Internet Explorer