[pt] Neste trabalho, foi desenvolvida uma simulação numérica do processo de lavagem para um motor de dois tempos, com pistão chato. O ar entra circunferencialmente no cilindro, induzindo um escoamento turbulento tri-dimensional. O problema foi modelado assumindo axissimétrico, em regime permanente, através de um cilindro com temperatura uniforme nas paredes. O regime permanente foi simulado , assumindo o pistão fizo no ponto morto inferior. Os campos de velocidade e temperatura foram obtidos utilizando o modelo de turbulência K-E. Os reultados foram comparados com dados experimentais de um escoamento que simula o processo de lavagem no interior de um cilindro em regime permanente. Observou-se uma boa concordância entre os dados. Realizou-se também, uma comparação com uma solução numérica disponível, mostrando ter o presente trabalho comportamento superior, com soluções mais próximas às experimentais. Investigou-se o efeito do número de Reynolds, dos ângulos de entrada do gás e da geometria do motor no escoamento e no processo de troca de calor. Pode-se concluir que o número de Reynolds, a razão de aspectos e a localização da saída são os principais parâmetros do processo de lavagem. / [en] A numerical simulation of the scavenging process in a two-stroke flat-piston model engine has been developed. Air enterns the cylinder circunferentially , inducing a 3-D turbulent swirling flow. The problem was modeled as a steady state axi-symetric flow through a cylinder with uniform wall temperature. The steady state regime was simulated by assuming the piston head fized at the bottom dead center. The calculation was performed employing the K-E model of turbulence. A comparison of the results obtained for the flow field with available experimental data showed very good agreement, and a comparison with available numerical solution revealed superior results. The effect of the Reynolds number, the inlet port angles, and engine geometry on the flow and heat transfer characteristics were investigated. It can be conclude that main parameters for the scavenging process are the Reynolds number, aspect ratio and type of the outflow exit.

[pt] A dissertação Um Framework de Jogos Sérios para Mercado de Informações com Aplicação em Ética Empresarial propõe-se a desenvolver um framework para agilizar o desenvolvimento de jogos, utilizando o modelo de Mercado de Informação. Este consiste, basicamente, em utilizar o senso comum e a sabedoria dos participantes numa estrutura de mercado especulativo cujos objetos negociados são, na verdade, os possíveis resultados do evento em questão. O Mercado de Informação é implementado na forma de bolsa de ações, em que os participantes investem dinheiro na compra de ações, que refletem suas crenças num determinado resultado. O framework tem como foco jogos sérios que objetivam a aplicação, contextualização e enriquecimento do conhecimento do jogador. Assim, o framework permite a configuração e execução de jogos com amplo leque de temas. No contexto desta dissertação, o framework é utilizado para implementar um Mercado de Informação acerca de um conceito amplo e geral, que é a ética nas organizações. Uma ferramenta orientadora quanto à definição de condutas éticas nas organizações, ao oferecer um instrumento que envolve informações no âmbito prático das percepções das pessoas comuns quanto à imagem das empresas e o que elas entendem como elementos mais importantes no sentido de ações éticas. O jogo sério é implementado na forma de um website, com a tecnologia ASP.NET, utilizando o framework para a execução da simulação. / [en] The dissertation A Serious Game Framework for Information Market with Application in Business Ethics focuses on implementing a framework to streamline the development of game using the model of Informational Markets. Basically it consists in using common sense and participants wisdom in a speculative market structure whose objects traded are, in fact, the possible outcomes of the event in question. The Informational Market is implemented in the form of stock exchange, in which participants invest money in buying shares, which reflect their beliefs in a particular outcome. This framework focuses on serious games that aim at the application, contextualization and enrichment of knowledge of the player. The framework allows configuration and running games with a wide range of topics. In the context of this dissertation, the framework is used to implement an Informational Market about a broad and general concept, which is ethics in organizations. A guiding tool when defining ethical conduct in organizations by providing an instrument that involves practical information of the perceptions of ordinary people about the image of companies and about what they perceive as the most important elements in the sense of ethical actions. The serious game is implemented as a website with ASP.NET technology, using the framework to run the simulation.

[pt] Este trabalho tem como finalidade apresentar o desenvolvimento de dois protótipos de amortecedores viscosos utilizados na atenuação das oscilações em motores de passo. É apresentada a metodologia para observação do desempenho dos amortecedores frente diversas condições de acionamento e uma análise dos resultados obtidos. / [en] The present work describs the development of two viscous damoers intended to reduce the oscilations which are common in step motors. The work also present the methodology to observe the performance of viscous dampers in many situations and the experimental results obatained.

[pt] Descreve-se o controle em malha fechada por malha pequena de um motor de passo de imã permanente (MIPIP), de forma a obter posicionamento preciso em tempo mínimo. A malha pequena é utilizada para, aplicar o modo de controle de alta velocidade (HISPEED); consegue-se dessa forma atingir velocidades muito superiores às obtidas em malha aberta. O principio de controle adotado pelo controlador de malha externa baseia-se na utilização de tabelas que possuam dados sobre as curvas de aceleração e desaceleração do MPIP. Dependendo do número de passos que faltam para atingir o alvo e da velocidade de rotação do eixo, as tabelas indicarão o modo de controle adequado de forma a não ultrapassar o alvo e atingi-lo em tempo mínimo. Um microcomputador implementa o controlador da malha externa e indica ao controle da malha interna o modo de operação adequado. / [en] This work describes the use of an inner loop for closed loop control of a permanent magnet step motor to achieve precise positioning in minimal time. The inner loop is used to apply a high speed control; this method gives speeds higher than those obtained with the open loop control. The outer loop controller is based on the use of acceleration and deceleration data of the motor. Depending on the number of steps needed to reach the desired position, and the actual speed, these tables indicate the best control mode to get to the target in minimal time and without overshooting it. This controller is implemented in a microcomputer.

[pt] Dentre as máquinas elétricas que compõem os sistemas industriais, destacam-se hoje em dia os motores de indução, não apenas pelo grande número em que são encontrados como pelas capacidades cada vez maiores em que são utilizados. Motores e circuitos conversores e de controles podem ser combinados de diversos modos, ressaltando-se a necessidade de uma modelagem adequada para o sistema como um todo. Sabe-se, de vasta literatura, que modelos simplificados da máquina de indução como carga num sistema de potência, traduzem com precisão suficiente seu comportamento. Partindo-se desta premissa desenvolveram-se neste trabalho modelos de ordem reduzida do motor de indução para aplicação em estudos de controle. Os modelos apresentados são de quinta, quarta, terceira e segunda ordens. Para o acompanhamento completo do projeto de controle, funções de transferência são de suma importância. As funções de transferência, quando aplicadas aos modelos desenvolvidos usando formulação de variáveis de estado, permitem através de simulação digital, obter informações de todos os pares entrada-saída que sejam necessários ao projeto. O cálculo das funções de transferência é feito através de dois métodos, um utilizando transformação de variáveis e outro mantendo a formulação de variáveis de estado. / [en] Among the electric machines used in industrial system presently one can highlight the induction motors, not only for its large number but also due to the increasing capacity of such machines. Motors, converter and control circuits can be combined under varied ways highlighting the necessity of an adequate modelling for the system as a whole. Based on information from literature the simplified model of induction machine as a load in a power system permits the study of its behavior with sufficient accuracy. Starting from this concept simplified models of induction motor were developed in this work, for apllication in the control studies. The models showed are fifth, forth, thirth and second order ones. In order to follow completly the desing of control parameters, the Transfer Function are very important. The Transfer Functions when applied to the models developed using state variable formulation permit through the digital simulation obtain information of all the output- input pairs wich are necessary for the design. The calculation of the Tranfer Function is done based on two methods, one using variable tranformation and the other one maintaining the state variable formulation. Transfer Function obtained by the two above mentioned methods, are used to analize the control of a motor- converter system. This control method is applied to the rotor or stator of the machine.

[pt] Os motores elétricos no Brasil são responsáveis pelo consumo de cerca de 25 porcento de toda a energia elétrica no país e, em sua grande parte, estão presentes na indústria. Estes equipamentos são fabricados para uso em bombas hidráulicas, compressores de ar, elevadores etc., podendo ser comercializados se atenderem aos índices de eficiência mínimos definidos pela Portaria INMETRO/MDIC N488 de 2010, garantindo o seu perfeito funcionamento e o consumo energético adequado. Contudo, alguns estabelecimentos estão comercializando produtos usados recondicionados, não atendendo à regulamentação desta Portaria, além de reformarem motores sem condições de uso. O objetivo desta dissertação é dimensionar e caracterizar o mercado de revenda e manutenção de motores elétricos de indução recondicionados no Brasil, estimando a perda de energia decorrente do recondicionamento incorreto. A metodologia do trabalho pode ser dividida em cinco etapas: estudo do estado da arte de recondicionamento de motores; quantificação de empresas e funcionários por meio de consultas às bases de dados governamentais; pesquisa de campo em amostras de empresas que fazem recondicionamento; extrapolação do estudo conduzido nas amostras para a população de empresas pesquisadas durante a pesquisa de campo; comparação dos resultados com estudos anteriores e dimensionamento das perdas elétricas do Brasil. Como resultado foi caracterizado e dimensionado o mercado de motores recondicionados, contendo: 6.503 empresas; 24,4 mil funcionários; 45 porcento das empresas realizando revenda de recondicionados; 6,9 milhões de motores recondicionados por ano, totalizando 7,46 porcento de perda, equivalentes a 2,9 Terawatt-hora. Além disso, dos 20 milhões de motores existentes no Brasil em 2016 há uma perda de 8,4 Terawatt-hora por uso de motores recondicionados e um grande aumento da venda de motores importados de baixa qualidade. Foram, assim, atingidos todos os objetivos propostos nesta pesquisa, sendo identificadas as novas tendências do mercado de motores brasileiro e gerando subsídios para o desenvolvimento de novas políticas de eficiência energética no país. / [en] Electric motors in Brazil are responsible for the consumption of about 25 percent of all electricity in the country and, being mostly presented in the industry. These equipments are manufactured for being used in hydraulic pumps, air compressors, elevators, etc., and can be commercialized in compliance with the energy efficiency levels defined by INMETRO/MDIC Ordinance N488 of 2010, ensuring adequate energy consumption. However, some establishments are commercializing refurbished motors, not complying with the regulation considered by the Ordinance, including reforming motors without a minimum condition of use. The aim of this dissertation is to evaluate the Brazilian market of refurbished motors, including resale market and maintenance market, estimating the energy losses due to incorrect reconditioning. The methodology of the work can be divided in five steps: state of the art of refurbished motors; quantifying companies and employees by querying the database come from the government; survey on samples of companies that are doing the refurbishing service; extrapolation of the study conducted in the surveyed samples of companies to the population of companies; comparison of results with previous studies and estimating of energy losses in Brazil. As a result, the market for refurbished motors was characterized and dimensioned, containing: 6 503 companies; 24.400 employees; 45 percent of companies performing resale of refurbished motors; 6.9 million motors being refurbished per year, totaling 7.46 percent of energy losses, equivalent to 2.9 TW h. In addition, of the 20 million motors remaining in Brazil in 2016, there is a loss of 8.4 TW h per use of refurbished motors, and a large increase of the sale of low quality imported motors. Thus, all the proposed objectives in this dissertation were achieved, having been identified the new trends in the Brazilian electric motor market and generating subsidies for energy efficiency policies in the country.

[pt] Neste estudo, os esforços são concentrados em se buscar a redução das emissões em motores Diesel-gás. Assim, são apresentados resultados experimentais, obtidos em dinamômetro de bancada, das emissões e desempenho de um motor do ciclo Diesel (turbo alimentado e com intercooler), para operar, reversivelmente, como motor Diesel-gás ou Diesel original. Inicialmente, foram executados ensaios nas duas versões, Diesel e Diesel-gás; logo, os resultados respectivos foram comparados em termos de emissões e desempenho do motor. A seguir, na operação Diesel-gás, foi avaliado o método da restrição parcial do ar de admissão, a fim de produzir uma mistura efetivamente mais rica para a mesma quantidade do gás natural. Os resultados obtidos mostraram uma notável redução nas emissões de monóxido de carbono e hidrocarbonetos não queimados, para toda a faixa de operação avaliada. Por outro lado, as emissões de material particulado continuaram sendo ínfimas em altas taxas de substituição e os níveis de óxidos de nitrogênio apresentaram certo incremento em altas cargas do motor. Quanto ao rendimento térmico, verificam-se acréscimos quando é alcançado certo valor de taxa de substituição. Contudo, os resultados de emissões e rendimento térmico apresentam melhores resultados em baixas cargas do motor (abaixo de 50% da plena carga). Assim, além de reduzirem-se os níveis de certas emissões em altas cargas, verificou-se uma contribuição adicional do presente trabalho no que diz respeito à redução, de forma parcial, de um dos principais problemas envolvendo a combustão em motores Diesel-gás: a queima incompleta de misturas pobres em cargas baixas. / [en] The focus of this study is the reduction of emissions in Gas-Diesel engines. The experimental results of emissions and performance of a Diesel cycle engine (with turbo and intercooler), obtained by a dynamometer, are presented for operation as Gas-Diesel and as original Diesel engine. First, two kinds of operation were tested: Diesel and Gas-Diesel; then, the respective results of emissions and performance of the motor were compared. After, in Gas-Diesel operation, was evaluated the method of the partial restriction of the admission air, to produce a richer mixture with the same quantity of natural gas used before. The obtained results show a notable reduction of the emissions of carbon monoxide and unburned hydrocarbons for the whole range of evaluated operation. On the other hand, the particulate emissions had kept minims at high rates of substitution and the nitrogen oxides levels presented a bit of increase at high engine load. The thermal performance increases when is achieved a determinate substitution rate value. However, the emissions and thermal performance results have a better behavior at low engine loads (below 50% of the full load). Thus, beyond the levels of some emissions are reduced at high loads, in addition, a reduction was found, of partial form, from one of the main problems involving combustion in Gas-Diesel engines: the incomplete burning of poor mixtures in low loads.

[pt] Este trabalho apresenta uma solução para a estimação da velocidade do motor de indução quando é aplicado um controle vetorial sem sensor sensorless, utilizando o filtro estendido de Kalman com um filtro secundário, inovador, que proporciona os valores ótimos das matrizes de covariância e pode trabalhar em forma on-line. / [en] This work presents a solution to estimate the induction motor drive speed when a sensorless vectorial control is applied employing an extended Kalman Filter with a secundary filter, innovative, which supply the optimal covariance matrix values of the noise and it permit to work online way.

[pt] Este trabalho avaliou o comportamento de um motor do ciclo Diesel, operando no modo original (Diesel puro) e no modo bicombustível (Diesel / etanol), em dois modos de hidratação do álcool (70 e 93 graus INPM). A rotação foi mantida fixa em 1800 rpm. A finalidade foi estudar os parâmetros de desempenho do motor e analisar a liberação de calor pela combustão, como também, o calor trocado com as paredes. Avaliou-se como parâmetros de desempenho, o rendimento térmico, consumo específico de combustível e emissão de poluentes. A fase inicial do trabalho constou de ensaios experimentais realizados no conjunto motor / dinamômetro nos modos mencionados acima. O objetivo foi coletar a variação de pressão no interior do cilindro, consumo de combustível, emissão de gases, temperaturas em pontos estratégicos, entre outros. Em uma segunda etapa foi realizada uma análise dos parâmetros de desempenho e da liberação de calor. Para emissões de poluentes, observou-se uma diminuição de MP em altas taxas de substituição. No entanto, notou-se um aumento elevado de HC. Em baixas cargas e taxas de substituição elevadas houve redução de emissão de NOx. O rendimento térmico apresentou comportamentos similares em 70 e 93 graus INPM. Em altas cargas e altas taxas de substituição houve um sensível aumento do rendimento quando comparado ao modo original. O rendimento foi menor para baixas cargas com altas taxas de substituição, em relação ao modo original. O início da combustão no modo bicombustível foi antecipado em relação ao modo original, nas condições de altas cargas e máximas taxas de substituição. Isto foi devido à liberação de calor que ocorreu mais cedo no modo bicombustível. Ressalta-se que, nas mesmas condições, houve a ocorrência de um maior calor trocado com as paredes do cilindro, em ambos os modos de hidratação (70 – 93 graus INPM), quando comparado ao modo original. / [en] This work aimed to evaluate a Diesel cycle engine operating in the original (only Diesel) and dual-fuel modes (Diesel / ethanol) in two levels of hydration of alcohol (70 and 93 degrees INPM). Speed was kept fixed at 1800 rpm. The purpose was to study the parameters of engine performance and analyze the heat release by combustion and heat exchanged to the cylinder’s walls. For parameters of performance, evaluation of thermal efficiency, specific fuel consumption and emissions were conducted. Initial activities consisted in trial tests on the engine / dynamometer in the two modes as mentioned above. The goal was to collect the variation of indicated cylinder pressure data, as well as fuel consumption, emissions and temperatures at strategic points. Secondly, performance parameters and heat release analysis was performed. For emissions, a decrease in PM was found at higher replacement rates; however, in the same condition a large increase in HC was obtained. At low loads and at higher replacement rates, NOx emissions were reduced. Thermal efficiency showed similar behavior at 70 and 93 degrees INPM. At high loads and at higher replacement rates a significant increase in thermal efficiency compared to the original mode and for low loads with higher replacement rates thermal efficiency was decreased. In high loads and at higher replacement rates conditions, the process of combustion occurred before in the dual fuel mode, due to earlier heat release compared to original mode (only Diesel). In the same conditions an increase of heat exchanged to the cylinder’s wall in both modes of hydration of alcohol (70 and 93 degrees INPM) compared to the original mode was obtained.

[pt] Este trabalho tem por objetivo a modelagem do comportamento dinâmico do motor de CC shunt, através da metodologia dos grafos de ligação. Primeiro será feito um levantamento de todos os parâmetros mecânicos, elétricos e magnéticos da máquina. O segundo passo será a obtenção de um grafo de ligação do motor e de suas respectivas equações de estado representativas. Através destas equações e dos parâmetros obtidos em laboratório será montado um modelo de simulação computacional pelo Matlab para verificação do comportamento da máquina desde a partida até o regime permanente, comprovando a veracidade do modelo. / [en] This work has the goal of modeling the dynamic behavior of a CC shunt motor, through the methodology of bond graphs. First all the mechanical, eletrical and magnetic parameters of the machine are measured. The second step will be the development of the motor bond graph and of its respective state equations. Using these equations and the measured parameters a Matlab simulation is set up to verify the transient behavior of yhe machine, checking the truthfulness of the model.