Presentación del Programa:

 

El Programa de Posgrado en Ingeniería Eléctrica - PPGEE, de la Universidad Federal de Paraíba - UFPB, fue aprobado por la CAPES e inició sus actividades, en nivel de maestría académica, el 1º de enero de 2011, contando con la participación de 10 docentes del Departamento de Ingeniería Eléctrica - DEE, y un profesor colaborador, Cursino Brandão Jacobina, de la Universidad Federal de Campina Grande. Hoy, el Programa posee 14 docentes, entre permanentes y colaboradores.

El PPGEE ya fue coordinado por los profesores Fabiano Salvadori, Juan Moises Villanueva y Nady Rocha, habiendo este último iniciado en agosto de 2016, hasta la presente fecha.

El Programa fue creado con el objetivo de realizar investigación y desarrollo tecnológico en el área de Concentración de Sistema de Energía. Esta Área inicialmente fue dividida en dos líneas de investigación: Optimización de Sistemas de Energía y Sistemas Eléctrico-Electrónicos Energéticamente Eficientes. Recientemente, fue percibida la necesidad de separar la línea de optimización en dos líneas de investigación. De esta manera, desde julio de 2016, con la aprobación de la nueva resolución del PPGEE, Resolución Nº 33/2016, el Programa pasó a tener tres líneas de investigaciones, denominadas: a) Optimización de Sistemas de Energía, b) Sistemas Electrónicos y Automación y c) Sistemas de Potencia.

 

Área de concentración:

Sistemas de Energía.

 

Líneas de investigación:

 

Optimización de Sistemas de Energía:

Tiene como objetivo desarrollar investigaciones que comprendan la modelación de sistemas, simulación estática y dinámica utilizando métodos numéricos y analíticos por medio de técnicas computacionales avanzadas, de forma que permita la evaluación y optimización de esos sistemas. Tales investigaciones se aplican en la resolución de problemas relacionados al sector de la energía eléctrica, en los siguientes temas:

• Procesos de generación - a partir de fuentes renovables de generación de energía eléctrica estudiar medios para optimizar la conexión de estas fuentes a los sistemas principales por el uso de conversores de potencia;
• Planeamiento, operación y control de sistemas de potencia - desarrollar métodos y técnicas para analizar y optimizar el desempeño del sistema eléctrico de potencia para condiciones de régimen normal de operación y de contingencias, evaluado con base en los criterios de los   siguientes        parámetros:     control de        tensión,           de        carga,  de        frecuencia       y estabilidad;

• Accionamientos eléctricos y alto desempeño. Desarrollar estudios con el objetivo de desarrollar sistemas de accionamientos eléctricos de alto desempeño utilizando diversos tipos de máquinas eléctricas (e.g. inducción, imán permanente, reluctancia con llave, etc.).

 

Sistema Electrónico y Automación:

Sistemas Eléctricos-Electrónicos Energéticamente Eficientes y hoy denominado Sistema Electrónico y Automación tiene como objetivo estudios, investigación y proposiciones innovadoras que promuevan una mejoría de los niveles de eficiencia energética en sistemas eléctrico-electrónicos, tanto residenciales como industriales. Las investigaciones son orientadas en el desarrollo de sistemas de bajo consumo y en la optimización de los sistemas existentes. Algunos temas en que esta línea guiará sus objetivos serán:

• Estudio e investigación de soluciones que promuevan la mejoría de los niveles de eficiencia energética en electrodomésticos y eléctrico-electrónicos;
• Investigación y desarrollo de sistemas eléctrico-electrónicos de soporte para utilización de fuentes de energía renovable para generación de energía (solar, eólica, biomasa, biodigestores, etc.);
• Estudio e investigación de sistemas integrados de bajo consumo de energía.

 

Sistemas de Potencia:

Tiene como objetivo desarrollar investigaciones que comprendan la modelación de sistemas, simulación estática y dinámica utilizando métodos numéricos y analíticos por medio de técnicas computacionales avanzadas, de forma que se permita la evaluación y optimización de esos sistemas. Las investigaciones serán orientadas en los siguientes temas:

• Planeamiento, operación y control de sistemas de potencia - desarrollar métodos y técnicas para analizar y optimizar el desempeño del sistema eléctrico de potencia para condiciones de régimen normal de operación y de contingencias, evaluado con base en los criterios de los siguientes parámetros: control de tensión, de carga, de frecuencia y estabilidad;
• Crear Herramientas Computacionales para simulaciones en tiempo real de sistemas eléctricos de potencia; y desarrollar métodos de protección de sistemas eléctricos.
• Simulaciones estáticas y dinámicas avanzadas de sistemas eléctricos de potencia, con vistas a la aplicación práctica y proponer nuevos modelos; Modelación de sistemas de almacenamiento de energía; Modelación de sistemas de carga y descarga de vehículos eléctricos.

 

El PPGEE cuenta con 05 laboratorios apropiados para la práctica de investigación y desarrollo, atendidos por técnicos, además de equipamientos e instrumentos de última generación para el desarrollo de investigación aplicada. La infraestructura actual disponible para estudios e investigaciones del curso de maestría cuenta con:

 

Laboratorio RFWild:

Laboratorio con aproximadamente 85 m², el RFWild se consagra a la investigación y desarrollo de circuitos RF (Radio Frecuencia) con bajo consumo energético. El laboratorio ofrece infraestructura de software (CADENCE, ADS) y de hardware (Micromanipuladora, PNA-X 4 puertas, analizador de señal, fuente de ruido, amplificadores con bajo ruido) para el proyecto y caracterización de circuitos integrados RF. Los miembros permanentes del RFWild poseen una formación sólida en el área de caracterización y modelación de dispositivos semiconductores, y nuestra pericia es empleada para mejorar la Figura de Mérito (FOM) de los circuitos que proyectamos.

 

Laboratorio de Optimización de Sistemas Eléctricos (LOSE):

Laboratorio con aproximadamente 85 m², el LOSE es un laboratorio de investigación, que se diferencia por trabajar en estudio y desarrollo de estrategias: de accionamiento de máquinas eléctricas, de conversores estáticos; de control aplicados a generación distribuida y acumuladores conectados a la red eléctrica. De esa forma, trabaja en las líneas de electrónica de potencia, máquinas eléctricas, fuentes renovables de energía, con enfoque en solar y eólica, y redes eléctricas inteligentes. Asimismo, cuenta con 5 investigadores doctores que actúan en la UFPB, además de colaboradores nacionales e internacionales.

Los principales equipamientos son:

• Auto Transformador variador de voltaje con potencia de 15 kVA;

3 Osciloscopio Digital, Número de canales: 4, Ancho de banda: 200MHz;

• Computadoras Personales Core 2 Duo;

4 Pinzas Vatímetro digital;

03 Autotransformador variador de voltaje trifásico 5kVA

01 Transformador trifásico de 3kVA

06 Inductores de 6mH

06 Inductores de 2mH

03 Variador de Tensión Monofásico, Ent.220V-Sal.0~250V- Mod. TDGC2-1KVA

01 Banco de Conversor Estático llave IGBT 1200 V/50 A con 6 brazos, equipado con sensores de corriente y tensión y DSP.

1 Banco de Conversor Estático llave IGBT 1200 V/50 A con 12 brazos, equipado con sensores de corriente y tensión y DSP.

• Bancos de Conversor Estático llave IGBT 1200 V/50 la con 4 brazos, equipado con sensores de corriente y tensión y DSP.

01 OPAL simulador de tiempo real.

01 Kit generación con motor de inducción jaula de ardilla y un generador de inducción de doble alimentación de 500W.

 

 El Laboratorio de Sistemas y Estructuras Activas – LaSEA:

Con aproximadamente 85 m², el LaSEA, fue ideado por el profesor Cícero da Rocha Souto – DEE/UFPB y se inició en el año 2010 con el propósito de desarrollar investigaciones científicas que se relacionen con sistemas y/o estructuras activas generalizadas. Los sistemas pueden ser considerados como siendo desde un elemento en su forma macro de la materia hasta un dispositivo funcional como un sensor o accionador. Las estructuras activas pueden ser consideradas como elementos que estén dotados de alguna “inteligencia” y que posean la capacidad de reaccionar cuando estimulados. El LaSEA tiene un carácter multidisciplinario puesto que comprende investigaciones relacionadas con la Ingeniería Eléctrica, Ingeniería Mecánica e Ingeniería de Materias, aunque su foco principal se encuentra en las investigaciones relacionadas con la Ingeniería Eléctrica por tratarse de sistemas activos excitados o captados por estímulos eléctricos. En general son utilizados en las investigaciones en el LaSEA materiales y dispositivos que al ser estimulados externamente reaccionan devolviendo la energía absorbida en otro tipo de energía. Ese comportamiento, normalmente intrínseco al material, puede ser visto, por ejemplo, en materiales piezoeléctricos y materiales con memoria de forma. Por ese motivo, las investigaciones normalmente son motivadas por aplicaciones prácticas posibilitando la inserción en varias áreas de la ingeniería. Entre las investigaciones en marcha pueden ser destacadas las de la línea de generación de energía eléctrica utilizando materiales piezoeléctricos; las de la línea de desarrollo y caracterización de sensores y accionadores piezoeléctricos y con materiales con memoria de forma; las de la línea de rehabilitación humana con accionadores inteligentes; las de la línea de desarrollo y caracterización de motores eléctricos y termoeléctricos utilizando materiales especiales.

 

Laboratorio de Microingeniería:

Tiene aproximadamente 40m². El objetivo principal es ser un espacio para interesados en la realización de investigación básica y aplicada en sus líneas de actuación, ofreciendo equipamiento, componentes electrónicos, cuerpo técnico, y ambiente adecuado para la investigación. Considerando este objetivo, las repercusiones científicas y tecnológicas de la producción del laboratorio son tanto en publicaciones de artículos científicos como en innovación y depósitos de patentes. Las líneas de actuación principales del Laboratorio de Microingeniería son en sistemas electrónicos autónomos, abarcando desde la alimentación de dispositivos microelectrónicos por medio de cosecha de energía (Energy Harvesting) hasta el pleno desarrollo de sistemas electrónicos complejos basados en circuitos integrados off-the-shelf. Particularmente, desarrolla aplicaciones en la línea de Redes de Sensores inalámbricos, Internet de las Cosas (IoT) y LP-WAN, actualmente LoRaWAN, con enfoque en sistemas de monitoreo ambiental, contaminación y en Smart Cities. El Laboratorio de Microingeniería es uno de los laboratorios asociados al Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología de Sistemas Micro y Nanoelectrónicos, INCT NAMITEC.

A través de la actuación de los investigadores y estudiantes de Iniciación Científica, maestría y doctorado, con becas pagas por el NAMITEC, el Laboratorio de Microingeniería fue dotado de diversos instrumentos y equipamientos para realizar sus investigaciones. Asimismo, también fue costeado por otros diversos proyectos de investigaciones fomentados por el CNPq, FAPESQ-PB y CAPES posibilitando el desarrollo de investigaciones tecnológicas, así como investigaciones científicas.

 

Este laboratorio cuenta con los siguientes equipamientos (cantidad, descripción): 

1 IMPRESORA 3D   CUBEPRO     401733

1 Analizador de Señales Vectoriales. Fabricante KEYSIGHT, modelo N9000B

1 Analizador Lógico de 64 canales. Fabricante: AGILENT, modelo 16822A

1 Prototipadora de placa de circuito impreso LPKF PROTOMAT E33

1 Estación de Retrabajo DK-850 DIGITAL

1 Estación de soldadura 960 DIGITAL

1 Pinza a vacío DK381

1 Extractor de humo de soldadura TS-193

4 Fuentes de alimentación Minipa MPL-3303N

4 U1242B Multímetro Manual, 4-digit

1 Osciloscopio Agilent MS0-X 3024A

1 Osciloscopio Agilent DS0-X 2012A

1 Generador de Función Agilent 33220A

1 Generador de Función Agilent 33210A

1 Generador de Función Agilent 33521A

1 Medidor LCR de mano U1733C 100 Hz/120 Hz/1 kHz/10 kHz/100 kHz

1 Nobreak Microsol STAY 700

1 Pinza Amperímetro Minipa AC Clamp Meter ET-3120

1 Medidor de distancia a Láser FLUKE 414D

10 computadoras desktop

 

Laboratorio de Inteligencia Computacional Aplicada a Automación:

Las actividades de investigación desarrolladas en el grupo GICA-EE se proponen desarrollar herramientas basadas en inteligencia computacional aplicada para resolver problemas de optimización y apoyo a la decisión en actividades del sector eléctrico. Laboratorio con aproximadamente 85m², se dedica a la investigación, formación académica y al desarrollo de tecnología en el área de Inteligencia Computacional, comprendiendo diversas técnicas: Estrategias Evolutivas, Lógica Fuzzy, Redes Neurales Artificiales, Sistemas Híbridos Inteligentes y Modelos Estadísticos. El GICA-AE tiene como objetivo desarrollar nuevos modelos y construir sistemas inteligentes de soporte a la decisión para resolver problemas en el sector de automación y energía, en que son identificadas las necesidades tales como clasificación, clusterización, planeamiento, optimización, previsión, control y automación industrial, reconocimiento de imágenes, fusión de datos, y estimación de señales. De esta manera, la repercusión de este grupo generará beneficios y oportunidades de desarrollo tecnológico para los alumnos de grado y posgrado de Ingeniería Eléctrica, así como empresas que actúan en el sector.