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Sede Juiz de Fora | MG
Um pouco da história...
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O NIMO (Núcleo de Eletrônica Industrial e Iluminação Moderna) é um laboratório de pesquisa vinculado às áreas de Engenharia Elétrica e Engenharia Eletrônica, especializado em pesquisa e desenvolvimento de Sistemas de Iluminação, Sistemas Eletrônicos de Potência e Sistemas Eletrônicos Industriais.
Fundado em 2007, o laboratório é coordenado pelos professores Henrique A. C. Braga e Pedro S. Almeida, ambos do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica (PPEE-UFJF), e conta com uma equipe multidisciplinar de pesquisadores, estudantes e técnicos especializados.
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Com foco em aplicações de pequenas e médias potências, o NIMO atua no desenvolvimento de:
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Fontes chaveadas e conversores de potência: incluindo fontes CC-CC isoladas e não isoladas, retificadores e inversores de alta frequência;
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Iluminação e optoeletrônica: drivers de LEDs, fontes de corrente, sistemas de sensoriamento de luz, sistemas de comunicação e posicionamento por luz visível (VLC/VLP);
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Elementos magnéticos, semicondutores e térmicos: análise, modelagem, simulação e fabricação de elementos magnéticos; análise, modelagem, simulação e aplicação de semicondutores de potência; projeto de sistemas de dissipação térmica;
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Sistemas embarcados e IoT: desenvolvimento de plataformas para monitoramento, automação industrial e residencial;
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Otimização e análise de dados: soluções baseadas em inteligência computacional para aprimoramento de sistemas eletrônicos.
Equipamentos e Infraestrutura...
O laboratório conta com um espaço principal de aproximadamente 70 m², distribuído entre áreas de estudo e desenvolvimento e áreas de ensaios e prototipagem. Além disso, dispõe de um cômodo climatizado como câmara escura de 6 m², além de uma área externa equipada para ensaios de iluminação pública, com poste ajustável de até 7 metros.
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Os equipamentos disponíveis no NIMO incluem:
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Análise de sistemas eletrônicos e optoeletrônicos: câmara climática Weisstechnik WKL-100, esferas integradoras Labsphere LMS200 e LMS400, espectrofotômetros Labsphere CDS2100, CDS600 e CDS610, corretores cossenoidais, fibras ópticas, além de luxímetros, luminancímetros e medidores PAR (radiação fotossinteticamente ativa);
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Ensaios de sistemas eletrônicos industriais e de potência: termovisores Fluke e FLIR, medidores de qualidade de energia Yokogawa WT230, osciloscópios digitais Keysight e Tektronix, multímetros de bancada, fontes CC e CA programáveis Itech, Hi-Pot para testes de isolação, medidores LCR, fontes de bancada, sondas de medição de corrente tipo Hall e Rogowski e de tensão diferencial, entre outros;
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Prototipagem rápida e manufatura subtrativa/aditiva: roteadora CNC SUDA SD2616, bobinadeira automática Bobiline C90; impressora 3D tipo FDM Creality K1, bancadas de solda Weller e Hikari com estações de retrabalho SMD;
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Simulações computacionais: softwares de simulação como PSIM, LTspice, PLECS, Simulink, Typhoon, SIMetrix-SIMPLIS, além de ferramentas de análise científica como MATLAB, Octave, Python, R, Mathcad e SMath.
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A soma desses recursos faz do NIMO um ambiente de ponta para o desenvolvimento de tecnologias inovadoras em eletrônica industrial e de potência.
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​Serviços Prestados...
O laboratório conta com um espaço principal de aproximadamente 70 m², distribuído entre áreas de estudo e desenvolvimento e áreas de ensaios e prototipagem. Além disso, dispõe de um cômodo climatizado como câmara escura de 6 m², além de uma área externa equipada para ensaios de iluminação pública, com poste ajustável de até 7 metros.
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Os equipamentos disponíveis no NIMO incluem:
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Análise de sistemas eletrônicos e optoeletrônicos: câmara climática Weisstechnik WKL-100, esferas integradoras Labsphere LMS200 e LMS400, espectrofotômetros Labsphere CDS2100, CDS600 e CDS610, corretores cossenoidais, fibras ópticas, além de luxímetros, luminancímetros e medidores PAR (radiação fotossinteticamente ativa);
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Ensaios de sistemas eletrônicos industriais e de potência: termovisores Fluke e FLIR, medidores de qualidade de energia Yokogawa WT230, osciloscópios digitais Keysight e Tektronix, multímetros de bancada, fontes CC e CA programáveis Itech, Hi-Pot para testes de isolação, medidores LCR, fontes de bancada, sondas de medição de corrente tipo Hall e Rogowski e de tensão diferencial, entre outros;
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Prototipagem rápida e manufatura subtrativa/aditiva: roteadora CNC SUDA SD2616, bobinadeira automática Bobiline C90; impressora 3D tipo FDM Creality K1, bancadas de solda Weller e Hikari com estações de retrabalho SMD;
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Simulações computacionais: softwares de simulação como PSIM, LTspice, PLECS, Simulink, Typhoon, SIMetrix-SIMPLIS, além de ferramentas de análise científica como MATLAB, Octave, Python, R, Mathcad e SMath.
Continuando a nossa história...
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O NAEP (Núcleo de Automação e Eletrônica de Potência da Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)) foi fundado em 1999 pelo Prof. Pedro Gomes Barbosa. Inicialmente, o NAEP se destacou pela orientação de alunos de graduação e mestrado.
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Atualmente, o NAEP é coordenado pelo Prof. Pedro Machado de Almeida e conta com um time de nove doutores pesquisadores, que desenvolvem projetos em colaboração com alunos de iniciação científica (IC), mestrado, doutorado e pós-doutorado.
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O laboratório está instalado em uma área de 90 m², no primeiro andar do prédio do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica da Faculdade de Engenharia da UFJF. Ele é dividido em dois ambientes: o primeiro, com 40 m², abriga mesas e computadores para atender aos alunos de pós-doutorado, doutorado, mestrado e IC. O segundo ambiente, com 50 m², possui bancadas dedicadas à automação, acionamento eletrônico de máquinas elétricas (como
servomotores, motores CC e motores de indução), conversores estáticos (incluindo retificadores controlados e não controlados, além de inversores com IGBTs), e bancadas para montagens experimentais.
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O laboratório do NAEP está plenamente equipado para o desenvolvimento, projeto e análise de circuitos de eletrônica de potência, utilizados em sistemas de conversão de energia elétrica, como conversores CC-CA, CA-CC, CC-CC e CA-CA, entre outros.
O NAEP tem se dedicado a diversas atividades, incluindo:
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Modelagem e simulação de circuitos de eletrônica de potência;
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Aplicações de eletrônica de potência em sistemas elétricos de potência;
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Conversores multiníveis;
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Acionamento de máquinas;
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Pesquisa e desenvolvimento de compensadores estáticos;
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Construção de protótipos e modelos experimentais;
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Pesquisa e desenvolvimento de sistemas de controle avançados aplicados à conversores eletrônicos de potência;
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Sistemas de armazenamento em baterias.
Sobre o Labsim...​
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O Labsim (Laboratório de Simulações Multiplataformas) é um laboratório multidisciplinar, localizado nas dependências da Faculdade de Engenharia da UFJF. Desenvolvimentos computacionais relacionados a diferentes projetos de pesquisa, em sua maioria relacionados a Smart Grids, vêm sendo desenvolvidos neste laboratório, o qual foi equipado com o apoio do INERGE e de diferentes agências de fomento.
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LABSIM está instalado numa área de aproximadamente 80 m², onde os diferentes equipamentos instalados dão suporte à pesquisa desenvolvida pelo Programa de Pós Graduação em Engenharia Elétrica (PPEE).
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Dentre os principais equipamentos do LABSIM, podem ser destacados:
​Real Time Digital Simulator – RTDS
O RTDS é um simulador digital de tempo real de sistemas elétricos e seus transitórios eletromagnéticos, usado para realização de testes de equipamentos físicos de proteção e de controle em malha fechada. “Simular em tempo real” quer dizer que um segundo dentro da simulação corresponde a exatamente um segundo na realidade e que os sinais disponibilizados por ela são um retrato fiel de um sistema elétrico real.
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O simulador é uma combinação de hardware (RTDS) e software (RSCAD): um sistema é modelado através do RSCAD em um computador e este modelo é enviado para o RTDS, que realizará a simulação. Dentro do próprio RSCAD, o usuário pode observar em tempo real grandezas do sistema em estudo, podendo traçar gráficos e acionar componentes ao longo da simulação.
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​​Real Time Automation Controller – RTAC
O Controlador de Automação em Tempo Real – RTAC SEL-3530 é uma plataforma de automação que possui microcomputador e um sistema operacional embarcado possuindo diversos protocolos de comunicação como: DNP3, Modbus®, IEC 60870-5-101/104, IEEE C37.118 para sincrofasores, IEC 61850, entre outros.
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O RTAC apresenta processamento de lógica de alta velocidade, capacidade de conversão de protocolos e comunicação cliente/servidor. Com isto é possível que realizar a controle e automação de diversos dispositivos eletroeletrônicos e testar novas estratégias de automação.
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Dispositivos Eletrônicos Inteligentes – IEDs
O LABSIM possui diversos IEDs (relés de proteção): 1 SEL-700G: IED para Proteção de Gerador; 2 SEL-411L: IED para proteção de Linha de Transmissão; 1 SEL-849: IED para Proteção de Motor; 1 SEL-787: IED de Proteção Multifunção – Transformador; 1 VAMP230: IED de Proteção de Alimentador; 1 SEPAM M87: IED de Proteção de Motores de Média Tensão.
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Atualmente 1 tese de doutoramento, 3 dissertações de mestrado estão utilizando estes equipamentos, e diversos projetos deverão ser executados nos próximos anos.
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Hardware Simulator – dSPACE
O dSPACE é um equipamento de simulação em tempo real utilizado para aplicações de controle, processamento de sinais, entre outras.
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O sistema dSPACE é essencial para testar em tempo real novos algoritmos e metodologias que vem sendo desenvolvidos dentro do ambiente do INERGE, tais como algoritmos para proteção de sistemas de potência, para estimação de parâmetros elétricos, de detecção e compensação de saturação em Transformadores de Corrente, entre outros. Atualmente 3 teses de doutoramento estão utilizando este equipamento, e diversos projetos serão executados nos próximos anos, destacando-se na área de proteção, reconfiguração de sistemas, simulação em tempo real de micro-redes e determinação da impedância harmônica do sistema.
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PMU
Phasor measurement units (PMUs) ou Sistemas de Medição Fasorial (SMFs) constituem uma das mais recentes tecnologias para aprimoramento da operação de sistemas elétricos de potência (SEP). Basicamente, são constituídos pelas unidades de medição fasorial, localizados em pontos estratégicos do SEP, e pelos concentradores dos dados aquisitados. As unidades de medição são responsáveis pela aquisição dos fasores de tensão e corrente, sincronizados no tempo.
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Esta nova perspectiva trazida à operação pelos SFMs oferece soluções inovadoras para diversas questões relacionadas à supervisão, ao controle e à proteção dos sistemas de potência, abrindo assim novas possibilidades de pesquisa e desenvolvimento.
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Cluster
Um cluster, ou agregado de computadores, é formado por um conjunto de computadores, que utiliza um tipo especial de sistema operacional classificado como sistema
distribuído. Muitas vezes é construído a partir de computadores convencionais (personal computers), os quais são ligados em rede e comunicam-se através do sistema, trabalhando como se fossem uma única máquina de grande porte. ​​​
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