Repositório Digital | URI Câmpus de Erechim

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Aqui, reunimos uma coleção diversificada de teses, dissertações e artigos científicos que refletem o empenho e a inovação característicos de nossa instituição.

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Conversor flyback para acionamento de leds com alto rendimento com estudo para mitigação de interferência eletromagnética
(URI Erechim, 2025)
Caetano, João Vitor Ferreira
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Stankiewicz, Adilson Luís
O presente trabalho realiza uma revisão bibliográfica abrangente sobre conversores chaveados, com aplicação na iluminação por LED (Light Emitting Diode), focando na minimização da Interferência Eletromagnética (EMI) e na otimização do rendimento. São abordados conceitos de conversores chaveados, modos de operação, topologias e também é apresentada a tecnologia Nitreto de Gálio (GaN), aplicada em transistores modernos. O objetivo central consiste no desenvolvimento de um conversor chaveado para a alimentação de um módulo de LEDs comercial. Para isso, o projeto teórico foi dividido em duas etapas: o estágio de Correção do Fator de Potência (PFC), utilizando o controlador L4985A e o estágio de controle de potência (PC) com a topologia Flyback Quase-Ressonante (QR), utilizando o circuito integrado ViperGaN100 para as simulações. A implementação prática do protótipo foi feita com o controlador FAN6080H para o estágio Flyback e validou o funcionamento do circuito, fornecendo os níveis de tensão e corrente necessários para a carga de LED e demonstrou uma eficiência de 85,6%. Por fim são apresentados os resultados e discussões da implementação prática do projeto.
Uso de energia solar off-grid para irrigação automatizada em áreas sem acesso à rede elétrica
(URI Erechim, 2025)
Pansera, João Gabriel
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Rigoni, Glênio Luis de Vasconcellos
A geração de energia elétrica por meio de painéis fotovoltaicos tem apresentado um crescimento expressivo nos últimos anos, impulsionada pelos diversos benefícios associados, como a redução nos custos com energia elétrica e a valorização do imóvel. No entanto, a instalação desse tipo de sistema exige um investimento inicial considerável, o que torna indispensável a realização de análises técnicas e financeiras capazes de comprovar a viabilidade de sua adoção. É essencial desenvolver e validar um sistema de irrigação automatizado, alimentado por energia solar fotovoltaica off-grid, para estufas de produção agrícola com dificuldade de acesso à rede elétrica, devido à distância e o custo que uma instalação tradicional acarretaria. Para tanto o projeto foi realizado com base na situação real apresentada, dimensionando bomba, painel e demais componentes, e o protótipo foi produzido com componentes em escala menor para apresentação em laboratório. O presente estudo será realizado em uma estufa de cultivo de morangos pertencente a um pequeno produtor. As etapas metodológicas foram organizadas em duas frentes principais: o projeto do sistema fotovoltaico off-grid e a implementação da automação do sistema de irrigação. Inicialmente, será feito o levantamento das condições locais da propriedade, como coordenadas geográficas, nível de radiação solar média anual, disponibilidade de recursos hídricos, demanda hídrica da cultura. Esses dados serão utilizados como base para o dimensionamento do sistema fotovoltaico. Os resultados demonstraram que o sistema projetado é capaz de atender à demanda hídrica da cultura com segurança, aproveitando a energia solar disponível na região. A escolha dos componentes, como a bomba de corrente contínua e os painéis solares, mostrou-se adequada às condições locais e ao perfil de consumo. Assim, conclui-se que o sistema de irrigação alimentado por energia solar representa uma alternativa economicamente viável e ambientalmente sustentável para pequenos produtores rurais. Além disso, a divisão do estudo em dimensionamento real e testes experimentais em protótipo permitiu confirmar, de forma segura, a aplicabilidade da solução e sua capacidade de atender às demandas do cultivo de morango em estufas.
Sistema de geração eólica e armazenamento de energia para aplicações off-grid
(URI Erechim, 2025)
Rovani, Eduardo Antonio
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Peres, Fernando Luis Tartari
Este trabalho apresenta o desenvolvimento, implementação e validação experimental de um sistema de microgeração eólica, baseado em uma turbina Savonius helicoidal acoplada a um gerador de ímã permanente, projetado para aplicações em ambientes off-grid. O sistema é indicado para regiões nas quais a incidência média de vento supera 9 km/h, faixa que viabiliza sua operação eficiente e o aproveitamento energético local. O estudo abrangeu o projeto, construção e ensaios laboratoriais do protótipo, incluindo a análise do desempenho aerodinâmico, características elétricas, comportamento sob diferentes regimes de carga, além das estratégias de retificação e armazenamento de energia. Os experimentos demonstraram que o sistema é capaz de operar com boa eficiência em condições reais, fornecendo energia a pequenas cargas e realizando recarga estável de baterias em situações típicas de uso. Destaca-se a robustez do conjunto Savonius-Gerador de Ímã Permanente (GIP), o funcionamento adequado dos circuitos de retificação, filtragem e conversão CC/CC, bem como o gerenciamento automático da carga por meio de placa dedicada. As análises também evidenciaram o impacto do correto dimensionamento dos componentes e dos limites do conversor (corrente máxima de 5 A) para garantir autonomia, segurança e vida útil ao banco de baterias. Conclui-se que a arquitetura desenvolvida representa uma alternativa sustentável, viável e de baixo custo para geração distribuída em locais remotos, especialmente onde o acesso à rede elétrica é inviável e há incidência de ventos moderados, tornando-se uma solução acessível para demandas energéticas básicas em comunidades isoladas.
Desenvolvimento de um carregador portátil para baterias de íons de lítio de 36V
(URI Erechim, 2025)
Lotwinowski, Diego Antônio
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Stankiewicz, Adilson Luís
O presente trabalho apresenta o desenvolvimento de um carregador para baterias de íons de lítio com tensão nominal de 36 V, buscando boa eficiência e controle de carga. Este trabalho surge através do aumento na busca por mobilidade elétrica, com veículos elétricos de pequeno porte tendo um papel relevante, e sendo estes os veículos que utilizam baterias de 36 V. Desta maneira foi realizada uma pesquisa sobre os principais tipos de baterias, com foco nos modelos de lítio, e sobre os métodos de carregamento de baterias. Além disso a revisão também focou em conversores de energia, com foco nos conversores de corrente contínua para corrente contínua (CC-CC) e mais especificamente no conversor flyback. Com isso, foi escolhido trabalhar com um circuito integrado (CI) para o controle de carga da bateria, o modelo LTC4000, então foi projetado seu circuito de controle, para o correto funcionamento. Ademais, foi desenvolvido o conversor flyback, tendo como fonte de entrada de energia a rede de 220 V em corrente alternada, sendo ela devidamente retificada e filtrada, e tendo o chaveamento controlado pelo CI L6566A, para conversão eficiente de alta tensão para baixa tensão, e fornecendo isolamento galvânico. Posterior a isso, foram realizadas simulações no software PSIM para verificar seu funcionamento. Com o projeto de uma placa de circuito impresso, e envio da mesma para fabricação. Ademais, foi projetado e montado um pack de baterias de íons de lítio de 36 V, e realizado o enrolamento do transformador a ser utilizado na placa. Com isso, foi realizada a montagem da placa, e os testes dela, onde foram utilizados resistores, para averiguar o funcionamento do sistema em diferentes regimes de carga, com posterior utilização em teste de carregamento do pack de baterias montado. Desta forma, foi possível concluir que o sistema funciona, apesar de limitações nos testes, e foi capaz de carregar a bateria montada.
Desenvolvimento de estufa com baixo custo para secagem de filamentos de impressão 3D
(URI Erechim, 2025)
Bourckhardt, Attilio Alfredo
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Stankiewicz, Adilson Luís
Este trabalho apresenta o desenvolvimento de uma estufa de baixo custo para secagem de filamentos de impressoras 3D. O projeto surgiu da necessidade de manter os filamentos em condições ideais para a impressão, ou em condições semelhantes as entregues pelo fornecedor, uma vez que esses materiais são higroscópicos e tendem a absorver umidade do ar, o que compromete a qualidade da impressão e pode causar danos aos equipamentos. O projeto tende a ser de fácil produção e de baixo custo, tendo em vista o alto valor de secadoras comerciais disponíveis no mercado, que possuem suporte para poucos carretéis de filamento e elevado custo. A estufa que será desenvolvida utiliza materiais acessíveis como caixa de isopor para garantir o isolamento térmico, e um sistema de controle utilizando um microcontrolador ESP32. Sendo assim o mesmo contará com controle de temperatura e umidade e ainda uma fonte de calor com ventilação forçada garantindo uma secagem homogênea e eficiente dos filamentos. Os resultados demonstram que é possível construir uma estufa funcional, confiável e de fácil utilização, contribuindo com soluções práticas para o crescente mercado da impressão 3D.