Os sistemas fotovoltaicos tem se caracterizado como uma das principais fontes de geração de energia elétrica em áreas remotas. Nesse contexto, destaca-se a utilização dessa fonte de energia na eletrificação rural, cujo principal objetivo é tornar possível o atendimento de pequenas propriedades, geralmente distantes dos grandes centros de consumo. Grande parte dos programas de eletrificação rural implantados no mundo não alcançou níveis de sustentabilidade adequados por considerarem mais os fatores de natureza técnica e menos os fatores socioeconômicos. Nesse contexto, este trabalho propõe desenvolver um método para avaliar o nível de sustentabilidade de programas de eletrificação rural com sistemas fotovoltaicos individuais, considerando fatores qualitativos. A metodologia consiste na identificação dos aspectos que contribuem para a sustentabilidade do programa; as boas práticas e as oportunidades de melhoria dos programas implantados no mundo. A partir disso, foram identificadas três dimensões de sustentabilidade, dimensão 1 - Política, orçamento e origem do recurso; dimensão 2 – Características dos sistemas fotovoltaicos e dimensão 3 – Gestão do programa, que deram origem a 33 questões referentes à sustentabilidade dos programas. Desenvolveu-se um modelo matemático para avaliar a sustentabilidade dos programas de eletrificação rural baseado na utilização de especialistas para avaliar as 33 questões elaboradas, por meio do uso de lógica fuzzy (variáveis linguísticas), com adaptação do método fuzzy TOPSIS para o tratamento das informações. A análise dos resultados das questões da dimensão 1 revelam que os conceitos estabelecidos por cada especialista não tiveram alterações significativas. Para as questões da dimensão 2, percebe-se uma maior disparidade nas opiniões. Já nas questões da dimensão 3, ambos os especialistas avaliaram as questões de forma uniforme, com alto nível de importância. O modelo matemático empregado determinou as distâncias entre as respostas avaliadas como as mais apropriadas pelos especialistas (solução ideal) e as respostas fornecidas pelos usuários do método proposto. O resultado da análise indicou a distância máxima 6,635 e mínima 2,874 das alternativas para a dimensão 1. Para dimensão 2, o valor máximo foi de 4,367 e mínimo de1,722; e para a dimensão 3, máxima 7,646 e mínima 1,965. O método proposto neste trabalho foi aplicado para o programa de eletrificação rural existente no Timor-Leste, obtendo-se os índices de sustentabilidade de 45,73 para dimensão 1, 33,19 para a dimensão 2, 39,50 para a dimensão 3 e 39,14 para o índice de sustentabilidade global. / Photovoltaic systems have been characterized as a major source of power generation in remote areas. In this context, the use of this energy source, whose main aim is to provide electricity to small properties, that often are far from large centers of consumption has significantly increased in rural areas. Most of the rural electrification programs implemented in the world have not achieved adequate levels of sustainability mainly because they considered only technical aspects and focused less on socioeconomic factors that also affect the level of sustainability. In this context, this paper proposes to develop a method to assess the level of sustainability of rural electrification programs with a single photovoltaic system, considering qualitative factors. The indicators of assessment that contributed to the rural electrification program were realized by means of the fuzzy TOPSIS analysis tool. The methodology consists of identifying the aspects that contribute to the sustainability of the program, the best practices, and opportunities of improvement of the program to be implemented worldwide. From this, three dimensions identified, Dimension 1 - Policy, Budget and origin of feature, 2 - Characteristics of PV systems and 3 - Program Management, which together result in 33 questions of a sustainable program. The mathematical model has been used to assess the sustainability of a rural electrification program based on expert judgment on 33 questions developed through the use of fuzzy logic (linguistics variable), with the adaptation of fuzzy TOPSIS method for processing information data. The results of the analysis of the questions related to Dimension 1 reveals that the criteria established by each expert showed no significant change. For the second dimension, a greater disparity in opinions can be seen. Finally, for the third dimension, both experts had similar opinions, with level of significance ranging. The mathematical method was employed to determine the distance between the responses evaluated as the most appropriate by experts (ideal solution) and the answers provided by users of the proposed method. The result of the analysis indicated the maximum 6,635 and minimum 2,874 distances of the alternatives to dimension 1. For the second dimension, the maximum value was 4,367 and the minimum was 1,722, and for the third dimension, the maximum was 7,646 and minimum 1,965. The method proposed in this paper was applied to the existing rural electrification program in Timor-Leste, and show the sustainability index obtaining for each dimension: 45,73 for dimension 1, 33,19 for dimension 2,39,50 for dimension 3 and 39,14 for global index of sustainability.

Este trabalho trata de um estudo teórico sobre o MMPI. Inicialmente, apre-sentamos um levantamento bibliográfico sobre o MMPI evidenciando os seus aspectos construtivos, seu funcionamento, suas características operacionais e suas possíveis aplicações. Em seguida, elaboramos um modelo físico fundamentado nas teorias do Motor de Indução Duplamente Alimentado (MIDA) e do Motor de Histerese (MH), o qual agrega as principais características operacionais do MMPI e reproduz o processo dinâmico de inscrição de pólos na periferia do rotor. A partir deste modelo físico propomos um modelo matemático, baseado na teoria dos circuitos magneticamente acoplados, constituído pelo equacionamento do MIDA, do MH e das fontes de alimentação do estator e do rotor. Deduzimos teoricamente todos os parâmetros necessários para a simulação computacional. Executamos a sua simulação computacional no software Matlab/SimulinkTM, cujos resultados ilustram o comportamento dinâmico das suas tensões, correntes, fluxos e mecânica. Comparando-se os resultados obtidos na simulação computacional com testes laboratoriais executados pelo CE-PEL, concluímos que o modelo matemático proposto e os parâmetros deduzidos podem ser considerados validados. Finalizando, sugerimos um motor monofásico de pólos lisos a imãs permanentes como uma alternativa mais simples do ponto de vista construtivo, porém com características operacionais semelhantes às do MMPI. / This work deals with a theoretical study on Written-PoleTM single-phase motor. Initially, we present the results from the bibliographical research on the Written-PoleTM motor, evidencing its constructional features, operation process, operational characteristics and some possible applications. Afterwards, we elaborate a physical model based in the theories of the doubly fed induction motor and the hysteresis motor, which incorporates the operational characteristic of Written-PoleTM motor and reproduces the written-pole dynamic process. Starting from this physical model we propose a mathematical model, based on the theory of the magnetically coupled circuits, constituted by the set of differential equations deduced from the doubly fed induction motor, the hysteresis motor and the stator and rotor voltage sources. We deduced theoretically all the computational simulation necessary parameters. We perform its computational simulation in the software Matlab/SimulinkTM, whose results illustrate the dynamic behavior of its voltages, currents, fluxes, torques and speed. Comparing the results obtained from the computational simulation with the CEPEL\'s test results, we concluded that the proposed mathematical model and the deduced parameters can be considered validated. Finally, we suggest a permanent-magnet smooth-pole single-phase motor as an alternative to Written-PoleTM motor. This alternative, even being simpler from the constructional point-of-view, presents operational characteristics similar to the Written-PoleTM single-phase motor.

Este trabalho trata de um estudo teórico sobre o MMPI. Inicialmente, apre-sentamos um levantamento bibliográfico sobre o MMPI evidenciando os seus aspectos construtivos, seu funcionamento, suas características operacionais e suas possíveis aplicações. Em seguida, elaboramos um modelo físico fundamentado nas teorias do Motor de Indução Duplamente Alimentado (MIDA) e do Motor de Histerese (MH), o qual agrega as principais características operacionais do MMPI e reproduz o processo dinâmico de inscrição de pólos na periferia do rotor. A partir deste modelo físico propomos um modelo matemático, baseado na teoria dos circuitos magneticamente acoplados, constituído pelo equacionamento do MIDA, do MH e das fontes de alimentação do estator e do rotor. Deduzimos teoricamente todos os parâmetros necessários para a simulação computacional. Executamos a sua simulação computacional no software Matlab/SimulinkTM, cujos resultados ilustram o comportamento dinâmico das suas tensões, correntes, fluxos e mecânica. Comparando-se os resultados obtidos na simulação computacional com testes laboratoriais executados pelo CE-PEL, concluímos que o modelo matemático proposto e os parâmetros deduzidos podem ser considerados validados. Finalizando, sugerimos um motor monofásico de pólos lisos a imãs permanentes como uma alternativa mais simples do ponto de vista construtivo, porém com características operacionais semelhantes às do MMPI. / This work deals with a theoretical study on Written-PoleTM single-phase motor. Initially, we present the results from the bibliographical research on the Written-PoleTM motor, evidencing its constructional features, operation process, operational characteristics and some possible applications. Afterwards, we elaborate a physical model based in the theories of the doubly fed induction motor and the hysteresis motor, which incorporates the operational characteristic of Written-PoleTM motor and reproduces the written-pole dynamic process. Starting from this physical model we propose a mathematical model, based on the theory of the magnetically coupled circuits, constituted by the set of differential equations deduced from the doubly fed induction motor, the hysteresis motor and the stator and rotor voltage sources. We deduced theoretically all the computational simulation necessary parameters. We perform its computational simulation in the software Matlab/SimulinkTM, whose results illustrate the dynamic behavior of its voltages, currents, fluxes, torques and speed. Comparing the results obtained from the computational simulation with the CEPEL\'s test results, we concluded that the proposed mathematical model and the deduced parameters can be considered validated. Finally, we suggest a permanent-magnet smooth-pole single-phase motor as an alternative to Written-PoleTM motor. This alternative, even being simpler from the constructional point-of-view, presents operational characteristics similar to the Written-PoleTM single-phase motor.

CAPES / Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um estudo técnico social para definir as diretrizes que garantam a sustentabilidade de uma minirrede baseada em sistemas solares fotovoltaicos, localizados nas Zonas Não Interconectadas (ZNI) da Colômbia. A literatura da pesquisa está baseada na importância da energia elétrica e das construções sustentáveis para o homem e nos princípios de energia solar e de minirredes baseadas em sistemas solares fotovoltaicos. Após este levantamento, aplicou-se o método de pesquisa documental para contextualizar o leitor com os aspectos mais importantes sobre a Colômbia e sua realidade hoje. A partir destes aspectos foi possível concentrar a pesquisa em uma região, selecionada a partir de critérios de recurso solar disponível, economia, segurança, saúde e educação. Uma vez escolhida a região, foi feita uma pesquisa de campo em que foram entrevistados os agentes que podem influenciar no funcionamento de uma minirrede. Também foram observados os aspectos técnicos relacionados com as construções e a eficiência energética desta região, constatando que a mesma já contou, em alguma ocasião, com sistemas solares fotovoltaicos, mas estes foram vendidos pela própria comunidade por não encontrarem utilidade nenhuma neles. A partir das respostas encontradas nas entrevistas foi feita uma proposta de gestão da minirrede baseada em sistemas solares fotovoltaicos. Concluiu-se que é primordial que os agentes técnicos e administrativos do sistema como um todo tenham contato contínuo com o usuário para entender as suas necessidades e conseguir satisfazê-las com a instalação da minirrede. Também se observou que é importante criar no usuário um sentido de posse pela minirrede, identificando os benefícios educativos, de saúde e econômicos que esta nova tecnologia traz para ele. Este estudo abre as portas para novas pesquisas de avaliação e descrição das diretrizes propostas. / This research presents the development of a social-technical study to define guidelines to ensure the sustainability of a mini-grid based on solar photovoltaic systems located in Non Interconnected Areas (NIA) of Colombia. The literature of this research is based on the importance of energy and sustainable buildings to people, the principles of solar PV, and mini-grid based on solar photovoltaic systems. After this firt part, was applied the method of documentary research to contextualize the reader with the main relevant aspects of Colombia related to the research. From these aspects, it was possible to focus the research to a region, which was chosen by criterias such as: solar resource, economy, security, health and education. When the area was chosen, it was made a field survey. In this survey the agents that influence the operation of a mini network were interviwed. Also, it was observed the technical aspects of buildings, and the energy efficiency in this region. As a result it was observed that in the past there were PV solar systems, but these were sold by the community because they did not find them useful. From the interview answers, it was made a proposal about the management of the mini-grid based on solar photovoltaic systems. In conclusion, it is essential that the technical and administrative agents that make part of this system have continuous contact with the user to understand their needs and satisfy them with the installation of mini-grid. It is also important to create a sense of belonging from the user to the mini-grid, identifying the benefits, educational, health and economic that this new technology brings to him. This study opens the door to new research about evaluations and descriptions about the proposed guidelines.