Laboratório virtual 3D para treinamento em partida direta de motores trifásicos: desenvolvimento e validação por especialistas

Resumo

A consolidação da Indústria 4.0 intensificou a demanda por profissionais qualificados em automação e eletrotécnica, ao mesmo tempo em que expõe as limitações estruturais dos laboratórios físicos convencionais, como custo elevado, número reduzido de bancadas e riscos associados ao manuseio de sistemas elétricos energizados. Este trabalho apresenta o desenvolvimento e a validação de um laboratório virtual tridimensional para treinamento em partida direta de motores elétricos trifásicos, implementado na plataforma Unity 3D. O ambiente reproduz o Laboratório de Automação e Controle da Universidade Federal Rural do Semi-Árido (UFERSA), campus Caraúbas, e contempla duas práticas interativas: acionamento por botoeiras e acionamento via Controlador Lógico Programável (CLP) com programação em linguagem Ladder. A validação foi conduzida por sete especialistas da área de engenharia elétrica, automação e docência, por meio de questionário estruturado com escala Likert (1 a 5) avaliando cinco dimensões: fidelidade técnica, usabilidade da interface, interatividade e imersão, potencial didático, e aplicabilidade e expansão. Os resultados evidenciam elevada concordância quanto à fidelidade técnica (M = 4,75; IVC = 0,96) e ao potencial didático (M = 4,68; IVC = 1,00), com Índice de Validade de Conteúdo (IVC) global superior a 0,80 em quatro das cinco dimensões avaliadas. Os especialistas destacaram como pontos fortes a fidelidade dos modelos 3D, a segurança do ambiente virtual e o nível de interatividade. Como limitações, foram apontadas dificuldades na manipulação inicial dos cabos e a necessidade de expansão para outros tipos de acionamentos. Adicionalmente, identificou-se incompatibilidade do simulador com o sistema operacional macOS, o que inviabilizou a participação de um dos avaliadores inicialmente convidados, sinalizando a necessidade de suporte multiplataforma em versões futuras. Os resultados validam o simulador como ferramenta pedagógica complementar ao laboratório físico, com potencial de replicação em diferentes contextos educacionais.