PROJETOS

• ESTUDO, ANÁLISE E PROJETO DO AUMENTO DO RENDIMENTO DE UMA LINE-INTERACTIVE UPS

Período de Execução: 28/03/2019 a 27/09/2020
Tipo de Projeto: PESQUISA CIENTÍFICA - APLICADA
Convênio: UFBA/UFSM
Equipe UFBA:
Dr. José Renes Pinheiro (coordenador)
Dr. Fabiano Fragoso Costa (vice-coordenador)
Dr. André Pires Nóbrega Tahim
Dr. Antônio Cezar de Castro Lima

Equipe UFSM:
PhD. Humberto Pinheiro
Dr. Hamilton Confortin Sartori
Eng. Edemar Prado
Eng. Pedro Cerutti Bolsi

• Problema de Pesquisa

Uma metodologia de projeto ótimo de transformador isolador elevador de tensão inclui a varredura de variáveis com múltiplas funções objetivas a serem otimizadas. A interação e a dependência entre os parâmetros e as variáveis do projeto do transformador exigem que a otimização seja realizada de maneira conjunta, tornando a otimização extremamente complexa. Assim, dependendo da aplicação, algumas restrições desses parâmetros podem ter pesos diferente do que de outras. Portanto, a otimização de apenas um parâmetro pode acarretar que outros parâmetros não sejam otimizados no projeto. Para minimizar este problema, algumas regras podem ser consideradas, levando a um compromisso entre os parâmetros a serem otimizados. Nesse contexto, uma metodologia de projeto de transformador baseada em uma técnica modificada do produto das áreas é proposto neste trabalho, a qual permite encontrar os parâmetros de projeto, minimizando as perdas por técnicas de iteração de variáveis as quais são: a densidade de fluxo (B) a frequência de comutação (fs) e os núcleos magnéticos obtidos no mercado para o desenvolvimento. A densidade de corrente, que em muitos trabalhos é definida pelo projetista, é calculada pela variação dos parâmetros variáveis de projeto, assim como a indutância magnetizante (Lmag) e de dispersão (Ld). A Pesquisa e Desenvolvimento P&D relacionada a este projeto se apresenta tanto pelo interesse acadêmico (sistemas eletrônicos, sistemas magnéticos, transformadores, eletrônica de potência, outros) bem como pelo interesse tecnológico (desenvolvimento de soluções inovadoras para melhoria dos rendimentos de sistemas eletrônicos) e que contribuam para o desenvolvimento de empresas brasileiras atuando no mercado brasileiro e internacional.

• Objetivos Específicos

O presente projeto propõe os seguintes objetivos específicos:
i. estudo, análise e simulação das perdas no núcleo magnético e das perdas no cobre do transformador da li ups monofásica;
ii. estudo, análise e simulação das perdas no núcleo magnético e no cobre em função da variação das seguintes variáveis de projeto: densidade de indução magnética, frequência de comutação (modulação), densidade de corrente dos condutores (primários e secundários), relação de transformação (nominal e efetiva), indutância de magnetização e dispersão do transformador e resistência nos enrolamentos;
iii. estudos do impacto da amplitude da tensão de saída do inversor nas perdas globais do sistemas, bem como especificamente nas perdas nos semicondutores do inversor, e na perdas do transformador;
iv. estudo, análise e simulação do comportamento térmico do transformador;
v. estudo, análise e simulação da taxa de distorção harmônica total da tensão de saída para diferentes pontos do projeto;
vi. desenvolvimento de uma metodologia para a determinação da eficiência máxima do sistema (otimização) LI-UPS, baseado nos componentes, dispositivos e dispositivos já existentes e implementado;
vii. obtenção de equações que permitam o projetista obter o resultado esperado; viii. teste e avaliação experimental;
ix. documentação comprovatória dos resultados obtidos, publicações e relatórios parciais e final.