Trabalho de Conclusão de Curso

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Control strategy to emulate inertia through grid-following inverter
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2021-08-18) Ferreira, Yuri Roberto; Preuss, Rodrigo Trentini; http://lattes.cnpq.br/2592342909962455; Saldanha, John Jefferson Antunes; http://lattes.cnpq.br/3017280351517704; Lessa, Moisés Ferber de Vieira; http://lattes.cnpq.br/4265760010761843
The concern for the environment and the actual economic situation result in the growing search for renewable means of energy generation. However, renewable sources of electrical energy interfaced by inverters do not have the same inertia and damping that exists in synchronous machines from conventional energy systems, such as thermal. The lack of inertia resulting from the high level penetration of renewable energies can lead to increased frequency excursions and, consequently, to system instability. Among the various studies aimed at reducing this unwanted effect, there is a proposal to emulate inertia through inverters and their control [1]. In this study, it is suggested the development and application of a control strategy to emulate inertia through a grid-following inverter. After simulations in a system with solar photovoltaic energy generation connected to a grid with infinite bus, results show the effectiveness of inverter control with virtual inertia.
Estudo dos efeitos do aquecimento em baixas temperaturas nas alterações da resistência mecânica e usinabilidade do aço abnt 4140
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2022-02-11) Mota, Thiago Manoel Novack; Silva, Tiago da; https://orcid.org/0009-0001-7221-5866; https://lattes.cnpq.br/1761663150598233; Moura, Cassiano Rodrigues; https://orcid.org/0000-0002-0800-700X; http://lattes.cnpq.br/7109977800728436; Chagas, Gil Magno Portal; https://orcid.org/0000-0001-5569-8942; http://lattes.cnpq.br/3494482844147695
A utilização de tratamentos térmicos para alterar as características dos materiais é utilizada com frequência nos processos produtivos. Porém, por seu alto custo na maioria dos casos, tornam-se inviáveis se for visado somente para melhorar as características de usinabilidade. Portanto, caso ele seja realizado com um custo menor, pode ser gerada uma usinagem mais eficiente e de menor custo. Assim, este trabalho tem como objetivo estudar a possibilidade do aço ABNT 4140 ter suas as suas propriedades mecânicas e usinabilidade alteradas pelo aquecimento em baixas temperaturas similar ao aquecimento pela exposição a energia térmica solar. Deste modo o aço ABNT 4140 será separado em 3 condições, a primeira será a de controle, a segunda a usinagem será feita antes do tratamento e a terceira o tratamento será feito antes da usinagem. O tratamento térmico será efetuado em um forno elétrico, serão feitos ciclos de aquecimento para simular a variação da temperatura similar ao aquecimento a exposição ao sol. As diferentes condições serão comparadas em relação ao desgaste da ferramenta, rugosidade do material após a usinagem e ensaio de tração.
Implementação de um sistema de armazenamento de energia em baterias como alternativa para mitigação de problemas na rede de distribuição
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2023-07-04) Caretta, Thiago Luiz; Correia, Vitor Teles; https://orcid.org/0000-0001-8754-0445; http://lattes.cnpq.br/0721501764487398
Frente ao papel fundamental das redes de distribuição no setor elétrico, observa-se um aumento na demanda por energia. Como resultado, a eficiência energética tornou-se um aspecto crucial a ser considerado nas operações do sistema elétrico. Nesse contexto, os sistemas de armazenamento de energia em baterias (SAEB) surgem como uma alternativa para melhorar a eficiência das redes de distribuição. Sendo assim, este trabalho realiza um estudo, de forma a verificar a implementação de um SAEB na rede de distribuição, sem e com geração distribuída fotovoltaica, objetivando a melhora do fator de carga e fator de potência, em conjunto com a identificação de outros impactos positivos ou negativos. Para tal, realizam-se as simulações no software OpenDSS através da interface em Python, considerando diferentes cenários, contemplando a integração do SAEB com injeção e absorção de potências ativas e reativas. A partir das análises, verificou-se melhorias significativas no fator de carga e no fator de potência na saída do alimentador, observou-se também, um leve aumento nos níveis de tensão das barras de baixa e média tensão com a inserção do SAEB, ao mesmo tempo em que se percebeu uma leve melhora nas perdas ao longo do alimentador.
Conversor push-pull alimentado em corrente aplicado a ensaios de drivers de LED
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2022-06-28) Macedo, Rafael José; Piontkewicz, Rodrigo Jose; http://lattes.cnpq.br/8582696181285265; Nascimento, Luiz Rogério; http://lattes.cnpq.br/2500226024361234; Montagner, Matheus; http://lattes.cnpq.br/0979929933196677
Este artigo apresenta as etapas de projeto de um conversor push-pull alimentado em corrente, para aplicação como carga eletrônica em ensaios de drivers de LED. Serão apresentados o princípio de funcionamento do conversor em modo de condução contínua, o projeto de um controlador e a metodologia de projeto dos componentes e magnéticos utilizada. Foram obtidos resultados por meio de simulação e testes práticos, validando a utilização do conversor na aplicação proposta.
Implementação do modelo de um separador bifásico de óleo e gás em microcontroladores para testes de sistemas de controle via HIL
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2023-07-29) Scheuer, Yuri Matheus; Zanella Júnior, Aldo; http://lattes.cnpq.br/6642211931018442; Raizer, Anna Karolina Baasch; http://lattes.cnpq.br/3397337016939340; Salvador, Marcos Antonio; http://lattes.cnpq.br/3327447289974267
A primeira fase de refinamento do petróleo, nas plantas de produção, é dedicada a realizar a separação do óleo, do gás e da água, oriundos dos poços de exploração, dando a devida destinação para cada elemento. Nesse contexto, encontra-se o separador bifásico (SB), que é responsável por realizar a separação inicial entre as fases líquida e gasosa. Por conta das características de escoamento do fluxo de entrada, o SB é frequentemente submetido oscilações de pressão e nível que, se não forem controladas, podem levar a interrupção de todo o processo. Partindo desse pressuposto o presente trabalho propõe realizar a implementação da planta desse sistema em Hardware-in-the-Loop (HiL), oferecendo uma ferramenta para a realização de testes e para o desenvolvimento de controladores. O modelo do SB foi, inicialmente, simulado em diagrama de blocos no simulador Simulink® e, em seguida no microcontrolador ATMEGA2560, onde foi validado com base na simulação. Após a validação, a malha do sistema foi fechada com controladores nas válvulas de saída, que foram capazes de estabilizar a pressão e o nível no separador.
Desenvolvimento de fonte de tensão ajustável de 10 a 100 V com corrente máxima de 3 A baseada em conversor forward comandado por controle analógico
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2023-06-30) Coelho, Vinicius; Bartsch, Arthur Garcia; http://lattes.cnpq.br/8517180061184862; Zanella Júnior, Aldo; http://lattes.cnpq.br/6642211931018442; Zanotti, Jefferson William; http://lattes.cnpq.br/7866864200301346
Este trabalho tem como objetivo desenvolver um conversor de potência capaz de fornecer uma tensão de saída controlada e constante. Para atingir esse objetivo, propõe-se a utilização de um conversor forward controlado analogicamente. O conversor forward é uma topologia de conversor de potência amplamente utilizada devido à sua capacidade de fornecer uma tensão de saída isolada e controlada. O controle analógico será utilizado para gerenciar o circuito, trabalhando a uma frequência de 160 kHz. Além disso, pretende-se realizar o projeto dos componentes do conversor, como o capacitor, indutor, diodo, interruptor de estado sólido e transformador de alta frequência. Serão selecionados transdutores para medição de sinais. Com o desenvolvimento deste conversor de potência, espera-se obter uma fonte ajustável, confiável e eficiente, capaz de fornecer uma tensão de saída constante e controlada, adequada para diversas aplicações laboratoriais.
Controle de sistema de microgeração eólica simulado na plataforma Typhoon HIL
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2026-06-30) Wisniewski, Roni Régis; Preuss, Rodrigo Trentini; Bartsch, Arthur Garcia; http://lattes.cnpq.br/8517180061184862; http://lattes.cnpq.br/2592342909962455; Radavelli, Luiz Alberto; http://lattes.cnpq.br/4568368702331400; Silva, Denivaldo Pereira da; http://lattes.cnpq.br/1209472050025719
A análise de sistemas de microgeração eólica é complexa devido à Instituto Federal de Santa Catarina – Jaraguá do Sul - RAU Rua dos Imigrantes, 445 | Rau | Jaraguá do Sul /SC | CEP: 89254-430 Fone: (47) 3276-9600 | www.gw.ifsc.edu.br | CNPJ 11.402.887/0005-94interação entre a turbina, o gerador e os conversores eletrônicos de potência. Compreender o comportamento desses sistemas é importante para avaliar seu desempenho em diferentes condições de operação. Este trabalho teve como objetivo analisar um sistema de microgeração eólica baseado em um gerador síncrono de ímãs permanentes (PMSG) com retificação controlada, utilizando simulações na plataforma Typhoon HIL. Entre os testes realizados, destacam-se: a variação de parâmetros como a velocidade da máquina, velocidade do vento e comprimento da pá, bem como variações de tensão na rede elétrica. Os resultados demonstraram a estabilidade do sistema e permitiram avaliar a influência desses parâmetros sobre a potência gerada e o rendimento do sistema, bem como identificar condições de operação mais adequadas.
Implementação de controle de corrente para o sincronismo de inversor com a rede elétrica com análise de robustez com inspiração de simulação Monte Carlo utilizando a plataforma Typhoon HIL
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2026-06-29) Schmitt, Micael Walz; Bartsch, Arthur Garcia; Preuss, Rodrigo Trentini; http://lattes.cnpq.br/2592342909962455; http://lattes.cnpq.br/8517180061184862; Saldanha, John Jefferson Antunes; http://lattes.cnpq.br/3017280351517704; Zanella Júnior, Aldo; http://lattes.cnpq.br/6642211931018442
Este trabalho tem como objetivo projetar, implementar e avaliar o sistema de controle de corrente do lado inversor de um conversor back-to-back conectado à rede elétrica de linha fraca, com ênfase na análise de sua robustez operacional. A metodologia adotada abrange o dimensionamento de um filtro LCL, a sintonia de um algoritmo de sincronismo SRF-PLL e a implementação de duas estratégias distintas de controle de corrente no referencial síncrono dq: um controlador Proporcional-Integral (PI) clássico e um Regulador Quadrático Linear (LQR). A validação do sistema foi realizada por meio de simulações na plataforma Typhoon HIL (em modo Virtual HIL), em que aplicou-se uma varredura paramétrica inspirada no método de Monte Carlo para submeter o controle a múltiplos cenários de variação de tensão, frequência, impedância de linha e demanda de carga. Os resultados obtidos demonstram que ambas as estratégias são eficazes no gerenciamento do fluxo de potência bidirecional em condições nominais. Adicionalmente, o estudo evidenciou que o controlador PI apresentou um desempenho global superior frente a incertezas paramétricas, ocasionadas de forma sucessiva.
Desenvolvimento de um medidor de vibração IOT empregando um sensor piezoelétrico
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2026-07-03) Trombetta, Leonardo; Salvador, Marcos Antonio; Silva, Davi Bernardo; http://lattes.cnpq.br/6719064503261866; http://lattes.cnpq.br/3327447289974267; Chagas, Gil Magno Portal; https://orcid.org/0000-0001-5569-8942; http://lattes.cnpq.br/3494482844147695; Piontkewicz, Rodrigo José; http://lattes.cnpq.br/8582696181285265
Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um sistema de baixoInstituto Federal de Santa Catarina – Jaraguá do Sul - RAU Rua dos Imigrantes, 445 | Rau | Jaraguá do Sul /SC | CEP: 89254-430 Fone: (47) 3276-9600 | www.gw.ifsc.edu.br | CNPJ 11.402.887/0005-94 custo para medição de vibração em motores elétricos de indução, baseado em sensor piezoelétrico e microcontrolador ESP8266, integrado a uma arquitetura de Internet das Coisas (IoT) via protocolo MQTT. O sistema é composto por um circuito de condicionamento de sinais analógicos, responsável pela amplificação e adequação do sinal proveniente do sensor às características do conversor analógicodigital do microcontrolador. Os dados adquiridos são transmitidos sem fio ao servidor local, implementado em um Raspberry Pi, onde são processados por meio da Transformada Rápida de Fourier (FFT). Os espectros de frequência obtidos foram analisados e comparados com os resultados gerados pelo equipamento de referência WEG Scan, demonstrando correspondência entre as componentes espectrais identificadas e os fenômenos vibracionais esperados para o motor ensaiado. Os resultados evidenciam a viabilidade técnica da solução proposta como alternativa acessível às ferramentas comerciais de análise vibracional, com potencial de aplicação em ambientes acadêmicos e em pequenas indústrias.
Modelagem experimental e avaliação de estratégias de controle para uma estufa de cura de resina.
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2026-07-02) Osovski, Junior Antonio; Zanella Júnior, Aldo; http://lattes.cnpq.br/6642211931018442; Preuss, Rodrigo Trentini; http://lattes.cnpq.br/2592342909962455; Henning, Luiz Fernando; . http://lattes.cnpq.br/9163669092831223
O processo de cura térmica de resinas em motores elétricos influencia diretamente a qualidade do sistema isolante, o consumo energético e a produtividade industrial. Em linhas de produção, minimizar o tempo de ciclo e o desperdício de energia são fatores cruciais para a redução dos custos operacionais. Neste trabalho, foi realizada a modelagem experimental de uma estufa de cura por convecção forçada a partir de ensaios em diferentes tensões de alimentação. Os modelos obtidos foram utilizados no projeto de controladores sintonizados pela metodologia Internal Model Control (IMC). Adicionalmente, foi avaliada a utilização de uma ação feedforward baseada no inverso do ganho estático da planta. Os modelos identificados apresentaram variação de aproximadamente 66,5% no ganho estático da planta entre os pontos de operação avaliados, enquanto a constante de tempo dominante variou cerca de 17,3%. Com base nessa característica, foi avaliada também uma estratégia de ajuste contínuo do ganho proporcional, proposta neste trabalho e designada por PID-∆T. O desempenho das estratégias foi avaliado por simulação considerando o tempo para atingir a referência, overshoot e consumo energético. Os resultados indicaram que o controlador PID-∆T apresentou melhor relação entre o tempo para atingir a referencia e eficiência energética, superando o controlador IMC convencional e as topologias com feedforward avaliadas.
Integração entre engenharia elétrica e gerenciamento de projetos no desenvolvimento de painéis de média tensão para o setor sucroenergético colombiano
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2026-06-29) Campos, João Gabriel de; Jinbo, Maro; http://lattes.cnpq.br/6892799736747505; Evangelista, Eduardo; http://lattes.cnpq.br/8107390487294732; Santos, Rodrigo Lopes dos
O presente trabalho analisa e documenta o processo de desenvolvimento, gerenciamento e fabricação de um conjunto de 14 colunas de painéis de média tensão modulares, isolados a ar, destinados ao setor sucroenergético colombiano, com foco na integração entre soluções eletrotécnicas e práticas estruturadas de gerenciamento de projetos. A pesquisa caracteriza-se como aplicada e qualitativa, desenvolvida por meio do método de estudo de caso, tendo como objeto um projeto real de exportação conduzido por um fabricante internacional de sistemas elétricos e de automação. O conjunto fornecido foi estruturado em três grupos funcionais, operando nos níveis de tensão de 13,2kV e 4,16kV, com capacidades de curto-circuito de 31,5kA e 40kA, respectivamente. A análise contemplou as etapas de levantamento de requisitos técnicos e regulatórios, desenvolvimento do projeto eletromecânico, gerenciamento do projeto, fabricação dos equipamentos e validação por meio do Teste de Aceitação em Fábrica (FAT), concluído sem não conformidades registradas. Foram abordados aspectos técnicos relevantes, como dimensionamento de barramentos, análise de curto-circuito, parametrização de relés digitais multifuncionais de proteção de transformadores — com destaque para a proteção diferencial (ANSI 87T) e a detecção de inrush (ANSI 68) — e integração de dispositivos ao protocolo IEC 61850 para monitoramento e gestão de ativos elétricos. Do ponto de vista gerencial, o projeto foi conduzido com base nas práticas do Project Management Institute (PMI), com ênfase na gestão de riscos regulatórios associados ao Reglamento Técnico de Instalaciones Eléctricas (RETIE 2024), norma colombiana aplicada pela primeira vez neste fornecimento, e no controle da cadeia de suprimentos para componentes com certificação específica. Os resultados evidenciam que a aplicação integrada de fundamentos da engenharia elétrica e de metodologias estruturadas de gerenciamento de projetos contribui significativamente para a confiabilidade, a segurança e a eficiência operacional de sistemas de média tensão em contextos de exportação. Conclui-se que essa integração constitui fator determinante para o sucesso de projetos industriais complexos, especialmente diante de exigências regulatórias internacionais inéditas.
Desenvolvimento de um conversor boost de alto ganho para aplicação em microinversores com a técnica de MPPT perturba e observa.
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2026-07-02) Possamai Júnior, João Carlos; Zanotti, Jefferson William; http://lattes.cnpq.br/7866864200301346; Piontkewicz, Rodrigo José; http://lattes.cnpq.br/8582696181285265; Nascimento, Rogério Luiz; http://lattes.cnpq.br/2500226024361234
Este trabalho apresenta o projeto de um conversor boost de alto ganho para aplicações em microinversores fotovoltaicos, utilizando o algoritmo de rastreamento do ponto de máxima potência Perturba e Observa (PO). O dimensionamento baseia-se em modelagem teórica, validada por simulações no software PSIM. O controle em malha fechada é implementado por programação na ferramenta Cbloc. O ganho elevado de tensão é obtido com a utilização de um indutor magneticamente acoplado. O protótipo do conversor é desenvolvido e montado para validação experimental. A validação experimental inclui a implementação do controle em microcontrolador Arduino e a integração de sensores de instrumentação. Os ensaios experimentais utilizam um módulo fotovoltaico Canadian Solar de 260 W, modelo CS6P-260P. Os resultados indicam rastreamento eficiente do ponto de máxima potência e desempenho adequado do conversor proposto para aplicações em microinversores fotovoltaicos.
Implementação de controle digital por realimentação de estados em microcontrolador STM Família G4 para acionamento de gerador eólico emulado em Typhoon HIL
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2026-07-01) Serenini, Gustavo; Bartsch, Arthur Garcia; Piontkewicz, Rodrigo José; http://lattes.cnpq.br/8582696181285265; http://lattes.cnpq.br/8517180061184862; Zanella Júnior, Aldo; http://lattes.cnpq.br/6642211931018442; Raizer, Anna Karolina Baasch; http://lattes.cnpq.br/3397337016939340
Este trabalho apresenta a implementação e a otimização de uma estratégia de controle digital por realimentação de estados multivariável com ação integral para o acionamento de um Gerador Síncrono de Ímãs Permanentes (PMSG) aplicado à microgeração eólica. O algoritmo foi embarcado no microcontrolador STM32G474RE e validado por meio da técnica Control Hardware-inthe-Loop (C-HIL). Para contornar a sobrecarga computacional inerente às transformadas para o referencial dq, necessárias para a execução do controlador e garantir determinismo temporal, o firmware explorou o Acesso Direto à Memória (DMA) na aquisição de sinais e o coprocessador CORDIC para a aceleração via hardware dos cálculos trigonométricos. Os resultados evidenciam uma redução de aproximadamente 80\% no tempo de execução da rotina em comparação à implementação puramente em software, ocupando apenas 13,8 us de uma janela de amostragem de 100 us. Além disso, o controlador garantiu erro nulo em regime permanente, baixa distorção harmônica e elevada estabilidade dinâmica diante de variações de conjugado mecânico, tanto via realimentação digital por encoder quanto por aquisição analógica.
Desenvolvimento de sistema automatizado para ensaios de vida mecânica de minidisjuntores de baixa tensão conforme IEC 60947-2
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2026-07-08) Schlichting, Guilherme; Nascimento, Rogério Luiz; http://lattes.cnpq.br/2500226024361234; Zanella Júnior, Aldo; http://lattes.cnpq.br/6642211931018442; Zanotti, Jefferson William; http://lattes.cnpq.br/7866864200301346
Os ensaios de vida mecânica são fundamentais para verificar a confiabilidade e a durabilidade de disjuntores de baixa tensão, assegurando o atendimento aos requisitos da norma IEC 60947-2. Neste contexto, este trabalho apresenta o desenvolvimento de um sistema automatizado para a realização desses ensaios. A proposta surgiu da necessidade de modernização de um sistema existente, que apresentava limitações operacionais, ausência de monitoramento em tempo real e impossibilidade de ajuste dos parâmetros de ensaio. A metodologia adotada consistiu em pesquisa bibliográfica associada ao desenvolvimento experimental, envolvendo a substituição do CLP, a implementação de uma interface homem-máquina (IHM) e a integração de sistemas eletropneumáticos. A arquitetura desenvolvida permitiu o controle preciso do número de manobras, o ajuste dos tempos entre ciclos e o monitoramento contínuo do processo. Como resultado, obteve-se uma solução mais confiável, segura e flexível, capaz de atender às exigências normativas e aumentar a eficiência dos ensaios.
Projeto de automação industrial para sistema de trituração de pneus
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2026-07-01) Ferreira, Gabriel Cabral; Nascimento, Rogério Luiz; Silva, Brayan Costa da; http://lattes.cnpq.br/2500226024361234; Zanotti, Jefferson William; http://lattes.cnpq.br/7866864200301346; Piontkewicz, Rodrigo José; http://lattes.cnpq.br/8582696181285265
Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um projeto de automação industrial aplicado a um sistema de trituração de pneus, composto por trituradores, granulador, esteiras transportadoras, peneiras vibratórias e sistemas auxiliares. Os principais desafios do projeto envolveram a integração de cargas de diferentes potências e características de operação em um único painel elétrico, com necessidade de acionamento coordenado, proteção dos circuitos, supervisão operacional, intertravamentos e recursos de segurança. Para isso, foram dimensionados os circuitos de potência e comando, selecionados os dispositivos de proteção e acionamento, definidas as estratégias de acionamento dos motores e estruturada a arquitetura de automação baseada em CLP e IHM. As soluções adotadas incluem o uso de soft-starters para os motores de maior potência, inversores de frequência para as peneiras vibratórias, partida direta para cargas auxiliares e esteiras, além de circuito de parada de emergência com relé de segurança. Como resultado, foram elaborados os diagramas elétricos, o layout mecânico do painel, a lista de materiais, o mapeamento de entradas e saídas e a lógica de sequência de operação do sistema. O escopo do trabalho limita-se ao desenvolvimento do projeto e da documentação técnica, não abrangendo as etapas de montagem, programação e validação em campo.
Análise e projeto de um conversor isolado para gate drive.
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2026-07-02) Martins, Emmily; Piontkewicz, Rodrigo José; http://lattes.cnpq.br/8582696181285265; Zanotti, Jefferson William; http://lattes.cnpq.br/7866864200301346; Nascimento, Rogério Luiz; http://lattes.cnpq.br/2500226024361234
Este trabalho propõe o desenvolvimento e a implementação prática de um conversor CC-CC isolado destinado à alimentação de circuitosInstituto Federal de Santa Catarina – Jaraguá do Sul - RAU Rua dos Imigrantes, 445 | Rau | Jaraguá do Sul /SC | CEP: 89254-430 Fone: (47) 3276-9600 | www.gw.ifsc.edu.br | CNPJ 11.402.887/0005-94 de gate drive. O projeto contemplou o dimensionamento analítico e a construção de um protótipo físico de um conversor flyback com quatro saídas isoladas. A validação experimental foi efetuada em bancada com cargas resistivas, com ênfase na estabilidade das tensões de saída e nos efeitos da regulação cruzada. Os resultados obtidos comprovaram a capacidade do conversor em manter os níveis adequados para o acionamento dos interruptores, atestando a viabilidade técnica da topologia para aplicações em eletrônica de potência.
Desenvolvimento de um sistema embarcado wearable demonitoramento da carga plantar empregando sensor FSR
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2026-07-09) Marcon, Bruno; Salvador, Marcos Antonio; Silva, Pablo Dutra da; http://lattes.cnpq.br/6294432686710147; http://lattes.cnpq.br/3327447289974267; http://lattes.cnpq.br/0621180230896462; Zanella Júnior, Aldo; http://lattes.cnpq.br/6642211931018442; Knaesel, Frank Juergen; http://lattes.cnpq.br/6205648598831924
O monitoramento da carga plantar é uma ferramenta relevante para a análise biomecânica da marcha, especialmente em aplicaçõesInstituto Federal de Santa Catarina – Jaraguá do Sul - RAU Rua dos Imigrantes, 445 | Rau | Jaraguá do Sul /SC | CEP: 89254-430 Fone: (47) 3276-9600 | www.gw.ifsc.edu.br | CNPJ 11.402.887/0005-94 relacionadas à identificação de sobrecargas e ao acompanhamento de regiões plantares submetidas a maiores esforços mecânicos. Este trabalho apresenta o desenvolvimento de uma palmilha wearable para monitoramento relativo da carga plantar utilizando sensores do tipo Force Sensing Resistor (FSR). O sistema emprega quatro sensores FSR402 posicionados em regiões estratégicas da palmilha, associados a circuitos osciladores de relaxação responsáveis por converter a variação resistiva dos sensores em sinais de frequência. Esses sinais são adquiridos por um microcontrolador ESP8266, processados por meio de funções individuais de calibração e transmitidos via Wi-Fi para visualização em dashboard e armazenamento remoto. Foram realizados ensaios de caracterização dos sensores, validação da conversão resistência-frequência, calibração frequência-carga e avaliação do sistema integrado por meio da aplicação de cargas conhecidas. Os resultados demonstraram coerência entre a modelagem teórica, as medições em osciloscópio e a leitura realizada pelo firmware. Na validação via dashboard, o protótipo apresentou erro médio absoluto global de 0,244 kg, RMSE global de 0,306 kg e erro médio absoluto percentual de 5,49%.
Controle preditivo aplicado a sistema de geração eólico para tratamento de restrições físicas e operacionais
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2023-06-29) Silva, Vitor Vinicius Costa; ; Bartsch, Arthur Garcia; http://lattes.cnpq.br/8517180061184862; http://lattes.cnpq.br/8517180061184862; Preuss, Rodrigo Trentini; http://lattes.cnpq.br/2592342909962455; Zanella Júnior, Aldo; http://lattes.cnpq.br/6642211931018442
O objetivo deste trabalho é aplicar o controle preditivo em um sistema de geração eólica, tratando restrições físicas e operacionais. Para isso, foi desenvolvido um modelo de simulação de um gerador eólico operando em malha fechada, capaz de trabalhar nos limites de operação. O controlador obteve resultados satisfatórios ao controlar simultaneamente a velocidade do rotor e a corrente do gerador para velocidade do vento fixa.
Estudo do momento ótimo para substituição de maquinário de afiação de ferramenta de usinagem industrial pelo método de custo anual uniforme equivalente
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2022-12-09) Campos, Rafael de; Borges, William José; Borges, William José; https://orcid.org/0000-0002-5886-4632; http://lattes.cnpq.br/1301478454424902; http://lattes.cnpq.br/1301478454424902; Ávila, Vinicius Porto de; https://orcid.org/0000-0001-8004-3104; http://lattes.cnpq.br/2315922674815595; Zanella Júnior, Aldo; http://lattes.cnpq.br/6642211931018442
O objetivo deste trabalho é avaliar e determinar cientificamente o momento ótimo para a substituição do maquinário de afiação de ferramenta de usinagem industrial por meio do método do custo anual uniforme equivalente, analisando os dados registrados e fornecidos pela empresa e aplicando as taxas definidas, sendo a taxa Selic em 13,75%, a depreciação de 20% ao ano e uma alíquota de imposto de renda de 15%. O método aplicado disponibiliza informações para embasar e auxiliar o processo da tomada de decisão e o gerenciamento dos investimentos em ativos permanentes.
Projeto e implementação de um driver microcontrolado com elevado fator de potência para lâmpadas de LED
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2022-02-14) Diretti Junior, Osmar Jose; ; ; Piontkewicz, Rodrigo Jose; Raizer, Anna Karolina Baasch; http://lattes.cnpq.br/3397337016939340; http://lattes.cnpq.br/8582696181285265; http://lattes.cnpq.br/8582696181285265; http://lattes.cnpq.br/3397337016939340; Salvador, Marco Antonio; http://lattes.cnpq.br/3327447289974267; Maba, Caio Felipe; http://lattes.cnpq.br/4142669514153478
Esse artigo apresenta as etapas necessárias para o desenvolvimento de um driver microcontrolado de elevada potência, para lâmpadas de LED do setor de iluminação pública. Para a correção do fator de potência e redução da distorção harmônica, utilizou-se um circuito PFC Boost no estágio de entrada do driver. O acionamento da carga é realizado por um conversor "half-bridge", com tensão e corrente de saída controladas digitalmente. Esse controlador foi projetado pela técnica de cancelamento de polos e é implementado em um PIC16F690. Outro propósito do microcontrolador é possibilitar a dimerização das lâmpadas de LED, visando à economia de energia elétrica em horários com menor fluxo nas vias públicas. Desse modo, objetivou-se alcançar uma solução eficiente e de baixo custo, passível de ser empregada comercialmente, que no futuro possa ser desenvolvida para contribuir com o setor energético brasileiro. Apesar das dificuldades encontradas, como resultado, comprovou-se que um microcontrolador de baixo custo é capaz de proporcionar a dimerização do driver proposto. Além disso, com pequenas modificações no circuito de controle, a estrutura envolvendo o Boost PFC e Half-Bridge garante bons resultados e um custo acessível quando produzida em larga escala.

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