José Roberto Boffino de Almeida Monteiro.

O projeto de pesquisa tem como objetivo o desenvolvimento de um controlador de alto desempenho de velocidade para motor síncrono a ímãs permanentes, que será aplicado em um veículo aéreo não tripulado com propulsão híbrida série. O projeto prevê o desenvolvimento de toda a especificação de hardware necessária a implementação do controle, ou seja, o conversor elétrico. Como características gerais, o conversor (hardware) apresenta: tensão máxima de trabalho: 450V; corrente máxima de saída: 20A. O projeto também prevê a adaptação de um software de licença livre (GPL) como sistema operacional de tempo real, para ser executado de forma embarcada no conversor elétrico. Os algoritmos de controle empregados não possuem equivalente em outros produtos similares disponíveis no mercado nacional ou internacional, eles são resultados da linha de pesquisa do coordenador, ao longo de seu tempo como pesquisador e docente na Universidade de São Paulo, sendo que estão bem divulgados através de trabalhos publicados em periódicos e anais de eventos. Com o emprego desses controladores de topologia não linear, espera-se obter um alto nível de desempenho e um ganho significativo na dinâmica do veículo.

O presente projeto objetiva o desenvolvimento de um sistema elétrico propulsor eregenerador integral (AWD - All Wheel Drive), atuante nas 4 rodas de um veículo automotor,sendo capaz de maximizar a sua eficiência energética por meio da eliminação do sistema detransmissão mecânica convencional (câmbio e diferencial), do controle individual de tração eda regeneração da energia de frenagem nas 4 rodas. Dessa forma, cada roda do veículo terá umamáquina e conversor elétrico exclusivos, desenvolvidos especificamente para a aplicação emquestão.A máquina elétrica desenvolvida neste projeto será síncrona com ímãs na superfície dorotor (SMPMSM) ou no interior do rotor (IPMSM). A definição da topologia da máquina seráfeita com base nas características do veículo em que o sistema será instalado, como massa total,capacidades de aceleração e velocidade máxima. Serão realizados estudos de caso, sendo oprojeto da máquina feito em paralelo ao do conversor e controle, a fim de se utilizar o melhorpadrão para a alimentação da mesma, conforme alguns trabalhos já realizados na ICT. Serãorealizadas otimizações através de simulações FEA (Finite Element Analysis) mecânicas eeletromagnéticas, e utilizando métodos heurísticos, de forma a se obter a melhor relaçãopeso/potência possível, e eficiência do conjunto superior a 90.O conversor elétrico de potência a ser utilizado já teve seu desenvolvimento iniciado naICT sob a supervisão do coordenador deste projeto, consistindo de uma ponte inversora trifásicade dois níveis, com tensão de barramento de 400V a 450V nominais, máximo de 600V, ecorrente máxima contínua de 40A. Dessa forma, cada conversor irá possuir capacidade depotência nominal em torno de 18 kW, operando no modo seis-pulsos com duas chaves emcondução simultânea ou 120o, permitindo que o sistema propulsor entregue até 72 kWdiretamente às rodas do veículo. O projeto do conversor será otimizado durante este trabalho,através da melhoria dos materiais e componentes utilizados, reduzindo as perdas e os temposde chaveamento, permitindo assim que sejam utilizadas maiores frequências de modulaçãoPWM (Pulse Width Modulation), conferindo à máquina elétrica um perfil de corrente maissuave.

O presente projeto objetiva o desenvolvimento de um sistema elétrico propulsor e regenerador integral (AWD - All Wheel Drive), atuante nas 4 rodas de um veículo automotor,sendo capaz de maximizar a sua eficiência energética por meio da eliminação do sistema de transmissão mecânica convencional (câmbio e diferencial), do controle individual de tração e da regeneração da energia de frenagem nas 4 rodas. Dessa forma, cada roda do veículo terá uma máquina e conversor elétrico exclusivos, desenvolvidos especificamente para a aplicação em questão.A máquina elétrica desenvolvida neste projeto será síncrona com ímãs na superfície dorotor (SMPMSM) ou no interior do rotor (IPMSM). A definição da topologia da máquina seráfeita com base nas características do veículo em que o sistema será instalado, como massa total, capacidades de aceleração e velocidade máxima. Serão realizados estudos de caso, sendo o projeto da máquina feito em paralelo ao do conversor e controle, a fim de se utilizar o melhorpadrão para a alimentação da mesma, conforme alguns trabalhos já realizados na ICT. Serãorealizadas otimizações através de simulações FEA (Finite Element Analysis) mecânicas eeletromagnéticas, e utilizando métodos heurísticos, de forma a se obter a melhor relaçãopeso/potência possível, e eficiência do conjunto superior a 90. O conversor elétrico de potência a ser utilizado já teve seu desenvolvimento iniciado na ICT so a supervisão do coordenador deste projeto, consistindo de uma ponte inversora trifásicade dois níveis, com tensão de barramento de 400V a 450V nominais, máximo de 600V, ecorrente máxima contínua de 40A. Dessa forma, cada conversor irá possuir capacidade depotência nominal em torno de 18 kW, operando no modo seis-pulsos com duas chaves emcondução simultânea ou 120o, permitindo que o sistema propulsor entregue até 72 kWdiretamente às rodas do veículo. O projeto do conversor será otimizado durante este trabalho,através da melhoria dos materiais e componentes utilizados, reduzindo as perdas e os temposde chaveamento, permitindo assim que sejam utilizadas maiores frequências de modulaçãoPWM (Pulse Width Modulation), conferindo à máquina elétrica um perfil de corrente maissuave. Será desenvolvido um sistema de controle para o acionamento das chaves do conversor,o qual terá a capacidade de estimação de parâmetros e comparação aos sinais dos diversossensores colocados na máquina, conversor e sistema de arrefecimento, aumentando o nível desegurança do sistema. O sistema de controle terá a capacidade de redução significativa de 4ondulações no torque eletromagnético, controle preciso de torque e velocidade, aproveitandoao máximo a capacidade de aceleração, frenagem e regeneração da máquina. O conjunto propulsor, composto por 4 máquinas elétricas e seus conversores, será gerenciado por um sistema de controle central do veículo, o qual irá agregar as funções de diferencial eletrônico, controle de tração, controle de frenagem e controle eletrônico de estabilidade. Essas funções serão implementadas, aprimoradas e testadas a partir dos algoritmos de controle existentes no estado da arte, visando a máxima eficiência e segurança ao veículo. O objetivo final deste projeto é que todos os componentes e sistemas desenvolvidos sejam fabricados em nível de protótipo, com seus processos de produção bem definidos, e integrados a um veículo monstrador sub-compacto, de forma que a tecnologia possa ser demonstrada e validada em ambiente elevante, atingindo o nível de maturidade tecnológica TRL6. Por fim, é objetivo intrínseco a este projeto a formação e disseminação de conhecimento em todas as áreas relacionadas ao mesmo, por meio do engajamento de alunos de iniciação científica, mestrado, doutorado e pós-outorado, tendo em vista a nacionalização da tecnologia aplicada a veículos elétricos.

O projeto trata do desenvolvimento de um sistema de controle dos conversores de potência de um sistema de geração eólica que possui características específicas, projetados pela empresa contratante. O objetivo principal do projeto a ser desenvolvido é o de projetar e testar um algoritmo para o controle de um conversor de potência integral que será utilizado para um modelo específico de aerogerador, desenvolvido e utilizado em seus sistemas de geração (parques eólicos) pela empresa contratante. O aerogerador conta com uma máquina síncrona com ímãs permanentes de 250kW nominais, trifásica, com 400V de linha nominais e 360A de linha nominais, com frequência nominal elétrica de 48,3Hz. Na potência nominal, o conversor do lado da rede (CLR) ainda tem a capacidade de fornecer uma parcela de potência reativa mesmo na potência nominal da máquina. O conversor do lado da máquina terá a capacidade de mitigar os efeitos da presença de componentes harmônicos na força contra-eletromotriz, específicos para a máquina utilizada.

O projeto trata do desenvolvimento de um sistema de controle dos conversores de potência de um sistema de geração eólica que possui características específicas, projetados pela empresa contratante. O objetivo principal do projeto a ser desenvolvido é o de projetar e testar um algoritmo para o controle de um conversor de potência integral que será utilizado para um modelo específico de aerogerador, desenvolvido e utilizado em seus sistemas de geração (parques eólicos) pela empresa contratante. O aerogerador conta com uma máquina síncrona com ímãs permanentes de 250kW nominais, trifásica, com 400V de linha nominais e 360A de linha nominais, com frequência nominal elétrica de 48,3Hz. Na potência nominal, o conversor do lado da rede (CLR) ainda tem a capacidade de fornecer uma parcela de potência reativa mesmo na potência nominal da máquina. O conversor do lado da máquina terá a capacidade de mitigar os efeitos da presença de componentes harmônicos na força contra-eletromotriz, específicos para a máquina utilizada.

O projeto trata do desenvolvimento de um sistema de controle dos conversores de potência de um sistema de geração eólica que possui características específicas, projetados pela empresa contratante. O objetivo principal do projeto a ser desenvolvido é o de projetar e testar um algoritmo para o controle de um conversor de potência integral que será utilizado para um modelo específico de aerogerador, desenvolvido e utilizado em seus sistemas de geração (parques eólicos) pela empresa contratante. O aerogerador conta com uma máquina síncrona com ímãs permanentes de 250kW nominais, trifásica, com 400V de linha nominais e 360A de linha nominais, com frequência nominal elétrica de 48,3Hz. Na potência nominal, o conversor do lado da rede (CLR) ainda tem a capacidade de fornecer uma parcela de potência reativa mesmo na potência nominal da máquina. O conversor do lado da máquina terá a capacidade de mitigar os efeitos da presença de componentes harmônicos na força contra-eletromotriz, específicos para a máquina utilizada.

O presente projeto objetiva o desenvolvimento de um sistema elétrico propulsor e regenerador integral (AWD - All Wheel Drive), atuante nas 4 rodas de um veículo automotor, sendo capaz de maximizar a sua eficiência energética por meio da eliminação do sistema de transmissão mecânica convencional (câmbio e diferencial), do controle individual de tração e da regeneração da energia de frenagem nas 4 rodas. Dessa forma, cada roda do veículo terá uma máquina e conversor elétrico exclusivos, desenvolvidos especificamente para a aplicação em questão.A máquina elétrica desenvolvida neste projeto será síncrona com ímãs na superfície do rotor (SMPMSM) ou no interior do rotor (IPMSM). A definição da topologia da máquina será feita com base nas características do veículo em que o sistema será instalado, como massa total, capacidades de aceleração e velocidade máxima. Serão realizados estudos de caso, sendo o projeto da máquina feito em paralelo ao do conversor e controle, a fim de se utilizar o melhor padrão para a alimentação da mesma, conforme alguns trabalhos já realizados na ICT. Serão realizadas otimizações através de simulações FEA (Finite Element Analysis) mecânicas e eletromagnéticas, e utilizando métodos heurísticos, de forma a se obter a melhor relação peso/potência possível, e eficiência do conjunto superior a 90.O conversor elétrico de potência a ser utilizado já teve seu desenvolvimento iniciado na ICT sob a supervisão do coordenador deste projeto, consistindo de uma ponte inversora trifásica de dois níveis, com tensão de barramento de 400V a 450V nominais, máximo de 600V, e corrente máxima contínua de 40A. Dessa forma, cada conversor irá possuir capacidade de potência nominal em torno de 18 kW, operando no modo seis-pulsos com duas chaves em condução simultânea ou 120, permitindo que o sistema propulsor entregue até 72 kW diretamente às rodas do veículo. O projeto do conversor será otimizado durante este trabalho, através da melhoria dos materiais e componentes utilizados, reduzindo as perdas e os tempos de chaveamento, permitindo assim que sejam utilizadas maiores frequências de modulação PWM (Pulse Width Modulation), conferindo à máquina elétrica um perfil de corrente mais suave.Será desenvolvido um sistema de controle para o acionamento das chaves do conversor, o qual terá a capacidade de estimação de parâmetros e comparação aos sinais dos diversos sensores colocados na máquina, conversor e sistema de arrefecimento, aumentando o nível de segurança do sistema. O sistema de controle terá a capacidade de redução significativa de ondulações no torque eletromagnético, controle preciso de torque e velocidade, aproveitando ao máximo a capacidade de aceleração, frenagem e regeneração da máquina.

O projeto de desenvolvimento tem como característica uma nova concepção de respirador artificial, ou ventilador pulmonar, onde utiliza-se um acionamento elétrico de alta precisão no controle do fluxo, pressão e volume de ar injetados no paciente. O projeto conta com alguns diferenciais em relação aos produtos comerciais: não necessita de linha de O2 pressurizada para funcionar, mas faz a mistura de O2, caso tenha uma linha, podendo variar a fração de O2 de 20 a 100%. Possui baixo custo de produção. Aceita entrada de rede wireless ou por ethernet RJ45. Pode ser utilizado em locais de difícil acesso, por ter consumo de energia baixo e ser produzido de forma compacta.

O objetivo geral do projeto é o desenvolvimento parcial dos vários componentes das plantas PEFC completas, que em uma etapa seguinte deverão ser integrados para o desenvolvimento de protótipos de plantas operacionais. Estes objetivos podem ser agrupados em quatro linhas principais de atividades: (1) desenvolvimento, caracterização e testes de catalisadores para reforma de alcoóis e purificação do hidrogênio produzido; (2) aumento de escala do processo de preparação de elecatalisadores para células a combustível; (3) aumento de escala e do empacotamento membrana&eletrodos (MEA) de 5 para 200 cm2; (4) pesquisa e desenvolvimento de multi- células.

CNPQ: 573963/2008-8, FAPESP: 08/57870-9.

Adaptação de duas VANs elétricas em uma plataforma de ensino, pesquisa e digulagação de veículos com tecnologia de tração puramente elétrica, possibilitando a abertura de linhas de pesquisa sobre o tema, a formação de recursos humanos e a divulgação dos resultados à comunidade.

O projeto consiste no desenvolvimento de um sistema para determinação dos parâmetros de máquinas síncronas, com ímã permanente na superfície do rotor, e, através desses parâmetros, produzir o software de controle a ser carregado no processador do conversor elétrico de potência, que alimenta a máquina sob teste. Esse processo é feito de forma automatizada, sendo possível aplicá-lo em qualquer tipo de máquina síncrona com ímã permanente na superfície do rotor.

Projeto de Pesquisa