Com a necessidade da obtenção da informação ser disponibilizada em vários locais simultaneamente, mostrando resultados on-line, faz com que as redes de comunicação de dados estejam cada vez mais presentes no dia-a-dia das pessoas e das empresas obrigando a constante busca por novas técnicas e meios de estabelecer essa comunicação. Disponibilizar sistemas de monitoração, supervisão e controle de dados on-line em máquinas e equipamentos em tempo real, não é uma tarefa nada fácil. Na estratégia de investimento, a escolha apropriada da rede e o meio de estabelecer essa comunicação na integração dos diversos equipamentos distribuídos em locais diferentes (remotos) é um fator importante para o sucesso dos dados que se queiram monitorar. O presente trabalho mostra as tecnologias de comunicação sem fio – Wireless e Celular através de uma pesquisa e estudo de caso feito em Laboratório da UFRGS e Faculdade SATC com a criação de um protótipo de uma interface de aquisição de dados utilizando a rede celular GSM/GPRS para simular a transmissão e recepção de dados para o monitoramento remoto de 02 (duas) variáveis aqui definidas como vibração da torre e desgaste de pastilha de freio em aerogerador de pequeno porte. Os dados aqui estudados mostram resultados que podem ser úteis para qualquer empresa que planeje implantar um sistema de monitoramento remoto através da Rede Celular (GSM/GPRS). Apesar de no experimento ter sido utilizado variáveis de um aerogerador, são mostradas outras aplicações possíveis de monitoramento remoto utilizando-se o canal de comunicação ar. / With the need to obtain the information be made available in several places simultaneously, showing results online, means that the networks of communication of data are increasingly present in the day-to-day of people and businesses requiring the constant search for new techniques and means to establish such communication. Enabling systems for monitoring, surveillance and control of data online in machinery and equipment in real time, nothing is not an easy task. In investment strategy, the choice of appropriate network and the means to establish this communication in the integration of the various equipment distributed in different locations (remote) is an important factor for the success of the data that we want to track. The present work shows the wireless communication technologies-Wireless and Mobile through a search and case study done in the laboratory and UFRGS and SATC College with the creation of a prototype of an interface for data acquisition using the GSM / GPRS cellular network to simulate the transmission and reception of data to the remote monitoring of 02 (two) variables here defined as vibration of the tower and wear of the brake chip in wind power of small. The data studied here show us results that can be useful for any business that plan deploy a system for remote monitoring via the Network Mobile (GSM / GPRS). Although the experiment have used variables of a wind power, are shown other possible applications of remote monitoring using the channel of communication wireless.

A geração de energia elétrica por meio de aerogeradores de microporte vem ganhando espaço em várias partes do mundo; porém, estudos que descrevem e analisam este artefato, ainda são restritos se comparados a aerogeradores de médio e grande porte. Países como China e Estados Unidos, por exemplo, buscam cada vez mais estudar a microgeração de energia eólica, servindo como motivação para que exista maior número de estudos neste campo, também aqui no país. Neste sentido, a presente pesquisa apresenta análise de perfis NACA com diferentes ângulos de passo visando a microgeração de energia eólica. Para tanto realizou-se levantamento das velocidades de vento na parte superior de um prédio localizado no centro de Porto Alegre durante 5 dias e os perfis aerodinâmicos foram testados no programa computacional Q-Blade. Selecionou-se 3 perfis NACA (0012, 6409, 1412), 3 ângulos de passo (15º, 30° e 45º) e 5 velocidades de vento (de 1m/s à 5 m/s). Os modelos analisados foram obtidos através de impressão 3D. Foram então realizados ensaios aerodinâmicos utilizando o túnel de vento nos quais foram medidos o número de rotação por minuto (RPM), a velocidade de vento da partida da hélice, a tensão, corrente e a potência elétrica, geradas para diferentes configurações de ensaio. O trabalho contribui no sentido de auxiliar projetos que envolvam design e tecnologia que visem à melhoria da funcionalidade prática de microgeradores eólicos de eixo horizontal para as diversas aplicações possíveis. Os resultados apontam que o ângulo de passo de 45º apresenta os maiores índices de rotação, tensão, corrente e potência elétrica para todos os perfis NACA analisados, sendo o perfil NACA 0012 o de maior destaque em relação a esses mesmos parâmetros. / Electric power generation by small scale wind turbines has been gaining space in several parts of the world, however, studies that describe and analyze this artefact, are still more restrict in comparison to medium and large scale wind turbines. Countries such as China and the United States, for example, are increasingly seek to study wind power microgeneration, working as a motivator in order to increase the number of studies in the field, even here in the country. In this matter, the present research presents an analysis of NACA profiles with different pitch angles seeking wind energy microgeneration. In order to do so, it was gathered the wind speed of the top portion of a building located in central Porto Alegre during 5 days and the aerodynamic profiles were tested in the computer program Q-Blade. 3 NACA profiles (0012, 6409, 1412), 3 pitch angles (15º, 30° e 45º) and 5 wind velocities (1m/s to 5 m/s) were selected. The analyzed models were obtained through 3D printing. Aerodynamical tests were performed using the Wind tunnel and were observed the number of rotation per minute (RPM), the wind speed start of the propeller, electric tension, current and power generated for different test configurations. The work contributes to assisting projects that involves design and technology aimed at improving the practical functionality of horizontal axis wind generators for the various possible applications. The results indicate that the 45º pitch angle presents the highest rates of rotation, electric tension, current and power for all the NACA profiles analyzed, with the NACA 0012 profile being the most prominent in relation to these same parameters.

Micrositing é o campo do posicionamento estratégico dos aerogeradores na área do parque eólico visando a con guração mais promissora em termos econômicos ou de produção. Dado que em terrenos complexos as características do vento variam na área do parque eólico de forma não-linear, emprega-se a modelagem numérica do vento por CFD para extrapolar os dados medidos para toda a região. O presente trabalho consiste no desenvolvimento de uma metodologia de micrositing em terrenos complexos capaz de auxiliar no projeto do layout e seleção do tipo e altura de eixo do aerogerador que maximiza o fator de capacidade (FC) utilizando softwares livres de código aberto. A metodologia consiste na simulação do vento para várias direções de incidência, assimilação das medições, convers ão de velocidade em densidade de potência, ponderação por frequência de ocorrência de cada direção, sobreposição, seleção das coordenadas dos aerogeradores e cálculo do FC para diversas con gurações de tipo e altura de eixo dos aerogeradores. Veri cação, validação e seleção das constantes do modelo de turbulência é realizada anteriormente às simulações Veri cou-se que o modelo k- produziu um escoamento horizontalmente homog êneo e que o melhor desempenho na validação foi obtido com a escolha de constantes para escoamentos atmosféricos. A metodologia foi demonstrada em uma região de terreno complexo em que o FC do parque eólico proposto apresentou caráter convergente com o re no progressivo da malha, porém oscilatório em termos do número de direções simuladas. Por m, obteve-se FC brutos superiores a 40% para as cinco melhores con gurações e de aproximadamente 52% no melhor caso, indicando bom potencial eólico. A metodologia foi capaz de preencher uma lacuna na literatura cientí ca de micrositing ao possibilitar o planejamento do layout, tipo de aerogerador e altura de eixo, bem como a estimativa da produção e FC brutos da usina em terrenos complexos. Além disso, a estrutura de trabalho com o uso de recursos computacionais livres e de código aberto reforça o caráter de desenvolvimento contínuo, compartilhamento e transparência da metodologia. / Micrositing is the eld concerned with the strategic positioning of wind turbines in the wind farm area aimed at the most promissing con guration economically- or yield-wise. Given the wind characteristics vary non-linearly across the wind farm area in complex terrain, numerical wind modeling with CFD is employed to extrapolate the measured data to the whole site. The present work consists of the development of a micrositing methodology in complex terrain capable of assisting the layout project and selection of wind turbine type and hub height that maximizes the capacity factor (CF) using free and open-source software. The methodology consists of simulating the wind for a number of incoming directions, assimilation of measurements, conversion of wind speed into power density, weighing by frequency of occurrence of each direction, overlapping, selection of wind turbine coordinates and CF calculation for a number of wind turbine types and hub heights. Veri cation, validation and selection of turbulence model constants is performed previous to the simulations It was veri ed that the k- model is able to sustain horizontally-homogeneous ow and that the classic atmospheric ow constants performed best in the validation step. The methodology was demonstrated in a complex terrain region for which the proposed wind farm CF showed converging behavior with progressive mesh re nement, however oscillating with the number of wind directions simulated. Ultimately, CF greater than 40% were obtained with the ve best performing con gurations and approximately 52% in the best case scenario, suggesting good wind potential. The methodology was capable of lling a major gap in the scienti c literature of micrositing for allowing the layout planning, selection of wind turbine type and hub height, as well as gross production estimates and CF for the wind farm in complex terrain. Additionally, the free and open-source-based framework strengthens the continuous development, sharing and transparency of the methodology.

Este trabalho tem como objetivo o projeto, construção e análise do funcionamento de uma máquina elétrica síncrona trifásica com núcleo do rotor produzido a partir da metalurgia do pó e ímãs de neodímio-ferro-boro para aplicação em aerogeradores. Tomando como base a máquina elétrica modelo VTOP da fabricante Grupo Voges, foram realizadas mudanças na forma construtiva dos núcleos do estator e do rotor. O pacote chapas que compõem o núcleo do estator foi montado de maneira que as ranhuras apresentem um ângulo de inclinação de 10º ao longo de toda a extensão da máquina. Para o rotor, foi projetado e construído um núcleo através do processo de metalurgia do pó utilizando como matéria-prima pó de ferro puro. A esse novo núcleo foram acrescentados ímãs de neodímio-ferro-boro. Após a montagem dos componentes, a máquina elétrica foi ensaiada em uma bancada de testes. Paralelamente com a confecção do núcleo foi efetuada a simulação computacional da máquina com três tipos diferentes materiais no núcleo do rotor. Os resultados encontrados indicaram que a metalurgia do pó é uma alternativa viável para produção do núcleo de máquinas elétricas. Entretanto alterações na topologia e na forma de fixação dos ímãs são necessárias para um melhor desempenho. / This work aims at the design, construction and performance analysis of a three-phase synchronous electric machine with a rotor core produced by powder metallurgy and neodymium-iron-boron magnets for application in wind turbines. Based on the electric machine VTOP model of the manufacturer Grupo Voges, changes were carried out in the constructive form of the stator and rotor cores. The bundle of plates that make the role of stator core were mounted with a 10º slope along the entire length of the machine. For the rotor, a core was designed and built by employing powder metallurgy process using pure iron powder as raw material. The neodymium-iron-boron magnets were added to this new core. After assembling the components, the electric machine was tested on a test bench. Simultaneously with the core fabrication, the machine was simulated with three different materials in the rotor core. The results indicated that powder metallurgy is a viable alternative to produce the core of electric machines. However, changes in the topology and shape of the magnets are necessary for better assembly, improving the performance.

Este trabalho apresenta um estudo de Qualidade de Energia Elétrica (QEE) no sistema elétrico industrial de uma concessionária geradora de energia elétrica do Brasil. O estudo teve enfoque na distorção harmônica gerada nos serviços auxiliares da usina termoelétrica. Para tanto, foi necessária a simulação e análise da planta da termoelétrica, com atenção nos serviços auxiliares pertencentes a ela, devido aos altos níveis de distorções harmônicas registrados. A simulação foi feita com o programa ATP (Alternative Transients Program) no domínio do tempo, através de sua interface gráfica, o ATP Draw. Nele foram modelados os principais componentes que pertencem ao Sistema Elétrico de Potência (SEP) em questão, como geradores, transformadores, linhas e cargas não lineares. Com a modelagem do SEP da termoelétrica, é possível determinar os níveis da distorção harmônica em diversos locais da planta, e aprofundar o estudo para que seja possível fazer a mitigação desses distúrbios. A diminuição da distorção harmônica junto ao aumento do fator de potência permite um melhor desempenho da usina, aumentando a faturamento da empresa através do aumento da energia entregue ao sistema elétrico. / This dissertation presents a study of Power Quality in an electrical system of a thermoelectric power plant in Brazil. The study focused on the harmonic distortion generated in the auxiliary services of the plant. Therefore, it was necessary to simulate and analyze the thermal plant, with attention to auxiliary services belonging to it, due to high levels of harmonic distortion registered. The simulation was performed using the ATP (Alternative Transients Program) in the time domain through its interface, the ATP Draw. It were modeled the main components that belong to the Power System in question, such as generators, transformers, lines and non-linear loads. With the modeling of the thermoelectric plant, is possible to determine the levels of harmonic distortion at various locations within the plant. The reduction of harmonic distortion along with the increase of power factor allows a better plant performance, increasing company revenue by increasing the energy delivered to the electrical system.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade UnB Gama, Faculdade de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Integridade de Materiais da Engenharia, 2016. / Submitted by Camila Duarte (camiladias@bce.unb.br) on 2016-07-25T14:53:58Z No. of bitstreams: 1 2016_PedroVarellaBarcaGuimarães.pdf: 2937578 bytes, checksum: d2be3d5744f7454bf1085bf060a78fe6 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-08-23T18:59:07Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_PedroVarellaBarcaGuimarães.pdf: 2937578 bytes, checksum: d2be3d5744f7454bf1085bf060a78fe6 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-23T18:59:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_PedroVarellaBarcaGuimarães.pdf: 2937578 bytes, checksum: d2be3d5744f7454bf1085bf060a78fe6 (MD5) / Juntamente com a necessidade de energia renovável do mundo, a energia eólica está crescendo em rápido desenvolvimento e implementação. O projeto, construção e manutenção dos chamados parques eólicos ainda apresentam muitos desafios para os engenheiros e pesquisadores. Avanços nessa área estão resultando em turbinas eólicas cada vez mais altas e esbeltas, intensificando as vibrações nas estruturas causadas tanto pelo seu próprio funcionamento quanto pela força do vento. Neste contexto, as turbinas eólicas vêm sendo instaladas no oceano próximas à costa trazendo assim, além de outras vantagens, os benefícios de ventos mais fortes e consistentes com menos turbulência nessas regiões. Dentre os diversos tipos de turbinas eólicas offshore, encontra-se a turbina flutuante. Este tipo de estrutura pode ser vulnerável às vibrações excessivas causadas pelos carregamentos do vento e das ondas. Analisando este sistema estrutural como um modelo discreto de pêndulo invertido, é possível projetar um amortecedor de massa sintonizado (AMS), também como um pêndulo invertido, para controlar e minimizar as amplitudes de vibração do sistema. A frequência do AMS anexado à estrutura principal é sintonizada a uma frequência particular visando fazer o AMS vibrar fora de fase com a estrutura principal, transferindo assim a energia do sistema para o amortecedor. Entretanto, dispositivos passivos apenas são efetivos dentro de uma pequena faixa de frequência considerada no projeto, e as forças do vento são excitações aleatórias com ampla faixa de frequência. Neste sentido, uma melhor abordagem é de se projetar um dispositivo semiativo. O controle semiativo combina a confiança e simplicidade típica de sistemas passivos com a adaptabilidade do controle ativo. É caracterizado por não adicionar energia externa à estrutura principal e possuir propriedades capazes de serem alteradas dinamicamente. Estes dispositivos podem ser vistos como dispositivos passivos controláveis porque, apesar de alterar as propriedades de amortecimento e/ou rigidez, ele atua na estrutura de forma passiva. Neste estudo, os parâmetros de um AMS passivo são projetados por meio de três estratégias distintas: estudo paramétrico, método de gradiente e algoritmo genético. Em seguida, é analisado o efeito das pás na resposta dinâmica do sistema. Por último, são propostas duas estratégias para o funcionamento de um AMS semiativo: dispositivo ON/OFF e variação contínua. Os dois sistemas semiativos são analisados numericamente. Verifica-se que ambos os sistemas passivo e semiativo são eficientes no controle da resposta dinâmica do sistema, sendo que o semiativo se mostra eficiente para uma faixa de frequência mais ampla. _________________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Along with the world’s need of renewable energy, wind energy is growing in fast development and implementation. The project, building and maintenance of the so called wind farm still present lots of challenges for engineers and researches. Advances in this area are resulting in increasingly high and slender wind turbines, intensifying vibrations in structures caused by its own operation and, also, by wind force. In this context, wind turbines took place on the ocean next to coast which, besides other advantages, benefit from more intense and consistent wind with less turbulence in these regions. Among these offshore wind turbines is the floating one. This type of structure can be vulnerable to excessive vibration caused by wind and wave loads. Analyzing this structural system as a discrete model of an inverted pendulum, it’s possible to design a Tuned Mass Damper (TMD), also as an inverted pendulum, to control and minimize the system vibration. The frequency of the TMD attached to the main structure is tuned to a particular frequency aiming to make the TMD vibrate out of phase with the main system, thus transferring the energy system to the damper. However, passive devices only work properly for the designed frequency range, and the considered forces are a random type of excitations. In this sense, a better approach would be design a semi-active device. Semi-active control joins confidence and simplicity typical of passive systems with active control adaptability. It is characterized by not adding external energy to the structure and to have properties that can change dynamically. These devices can be viewed as controllable passive devices because, despite of its changing properties of damping and/or stiffness, it action on the structure is passive. In this study, the TMD’s parameters are designed by three different strategies: parametric study, gradient method and genetic algorithm. Following, it’s analyzed the effect of blade’s consideration in system’s dynamic response. At last, two strategies are proposed for the semi-active device functioning: ON/OFF device and continuum variation. Both semi-active systems are analyzed numerically. It’s verified that both passive and semi-active systems are efficient in controlling the system’s dynamic response, whereas the semi-active is efficient in a wider frequency range.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-01-05T19:01:21Z No. of bitstreams: 1 SamiraYusefAraujoDeFalani_DISSERT.pdf: 2393333 bytes, checksum: 99da44b14830eda42de8cdd875057803 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-01-11T21:06:30Z (GMT) No. of bitstreams: 1 SamiraYusefAraujoDeFalani_DISSERT.pdf: 2393333 bytes, checksum: 99da44b14830eda42de8cdd875057803 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-11T21:06:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SamiraYusefAraujoDeFalani_DISSERT.pdf: 2393333 bytes, checksum: 99da44b14830eda42de8cdd875057803 (MD5) Previous issue date: 2014-10-24 / A acelera??o das mudan?as tecnol?gicas e o processo de globaliza??o t?m intensificado a competi??o e a necessidade de novos produtos (bens e servi?os), resultando na crescente preocupa??o das organiza??es no desenvolvimento de avan?os tecnol?gicos, econ?micos e sociais. O presente trabalho objetiva apresentar um panorama global do desenvolvimento das tecnologias relacionadas ? energia e?lica e projetar suas tend?ncias. Para conduzir esta pesquisa, faz-se (i) a revis?o bibliogr?fica sobre inova??o tecnol?gica, m?todos de prospec??o tecnol?gica e fundamentos da energia e?lica; (ii) a an?lise de patentes, apresentando o panorama atual da tecnologia estudada, por meio da busca de informa??es em bancos de patentes; e (iii) a elabora??o do mapa da evolu??o tecnol?gica dos aerogeradores e constru??o da tend?ncia futura a partir de informa??es da literatura e not?cias do setor estudado. A etapa (ii) permitiu o estudo de 25.644 patentes entre os anos 2003 a 2012, no qual os EUA e China lideram o ranking de depositantes e a empresa americana General Electric e a japonesa Mitsubishi apresentam-se como os maiores detentores da tecnologia e?lica. A etapa (iii) analisou e identificou que a maioria das inova??es apresentadas na evolu??o tecnol?gica da energia e?lica s?o inova??es incrementais de produto para o mercado. A proposta de tend?ncias futuras mostra que os aerogeradores do futuro tendem a ser de eixo horizontal, s?ncrono, com a nacele mais alta que 194m e de di?metro do rotor superior a 164m, possuindo gera??o superior a 7,5MW. Os materiais utilizados nas p?s ser?o novos materiais com caracter?sticas de baixa densidade e alta resist?ncia. As torres est?o com tend?ncia h?brida de materiais, aliando o a?o ao concreto. Essa disserta??o busca cobrir a lacuna existente na academia sobre a utiliza??o de t?cnicas de prospec??o tecnol?gica para o setor de energia e?lica, por meio do reconhecimento de que utilizar-se da an?lise de patentes, an?lise de artigos cient?ficos e not?cias da ?rea, proporcionam conhecimento sobre o setor e que influencia na qualidade das decis?es de investimento em P&D e, consequentemente, a melhora da efici?ncia e efic?cia da gera??o de energia e?lica / The acceleration of technological change and the process of globalization has intensified competition and the need for new products (goods and services), resulting in growing concern for organizations in the development of technological, economic and social advances. This work presents an overview of the development of wind energy-related technologies and design trends. To conduct this research, it is (i) a literature review on technological innovation, technological forecasting methods and fundamentals of wind power; (ii) the analysis of patents, with the current technology landscape studied by means of finding information in patent databases; and (iii) the preparation of the map of technological development and construction of wind turbines of the future trend information from the literature and news from the sector studied. Step (ii) allowed the study of 25 644 patents between the years 2003-2012, in which the US and China lead the ranking of depositors and the American company General Electric and the Japanese Mitsubishi stand as the largest holder of wind technology. Step (iii) analyzed and identified that most of the innovations presented in the technological evolution of wind power are incremental product innovations to market. The proposed future trends shows that the future wind turbines tend to have a horizontal synchronous shaft, which with the highest diameter of 194m and 164m rotor nacelle top, the top having 7,5MW generation. The materials used for the blades are new materials with characteristics of low density and high strength. The towers are trend with hybrid materials, uniting the steel to the concrete. This work tries to cover the existing gap in the gym on the use of technological forecasting techniques for the wind energy industry, through the recognition that utilize the patent analysis, analysis of scientific articles and stories of the area, provide knowledge about the industry and influencing the quality of investment decisions in R & D and hence improves the efficiency and effectiveness of wind power generation

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-12-15T16:51:03Z No. of bitstreams: 1 HudsonDaSilvaResende_DISSERT.pdf: 4108060 bytes, checksum: 25c646b96f5b826b38129913c719c295 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-12-28T18:03:58Z (GMT) No. of bitstreams: 1 HudsonDaSilvaResende_DISSERT.pdf: 4108060 bytes, checksum: 25c646b96f5b826b38129913c719c295 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-12-28T18:03:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 HudsonDaSilvaResende_DISSERT.pdf: 4108060 bytes, checksum: 25c646b96f5b826b38129913c719c295 (MD5) Previous issue date: 2016-04-29 / Atualmente, existe a dificuldade na obten??o de dados para simula??o do comportamento din?mico de parques e?licos, para avaliar o seu impacto na opera??o do sistema el?trico ao qual se interligam. Sob o pretexto de conservar segredos industriais (Propriedade Intelectual), valores de par?metros como constantes de tempo de m?quinas e dos sistemas de controle, frequentemente n?o s?o disponibilizados, para a realiza??o de estudos que, s?o muitas vezes realizados com valores de refer?ncia para esses par?metros, ou atrav?s de ajustes te?ricos, para reproduzir o desempenho esperado em algumas situa??es operacionais, como por exemplo, a boa resposta na partida. Depois de realizada a conex?o dos parques e?licos, estudos de impacto devido ao comportamento din?mico decorrente de perturba??es, continua sendo necess?rios, para a avalia??o e confirma??o das condi??es de opera??o do sistema. A fim de verificar a influ?ncia do parque na opera??o do sistema, costuma-se instalar equipamentos de medi??o de qualidade de energia el?trica nos pontos de interliga??o, de maneira que os efeitos de perturba??es nas grandezas el?tricas ficam registrados e podem ser disponibilizadas para ?an?lise p?s-despacho?. Esses dados, associados a medi??es de vento podem ainda ser utilizados para alimentar um algoritmo de identifica??o de par?metros, a fim de estimar os valores das constantes de m?quinas e dos ganhos dos sistemas de controle admitidos nos modelos dos aerogeradores, de acordo com a tecnologia empregada. Este trabalho visa desenvolver um Software na Plataforma NI-LabView para reconhecimento e identifica??o autom?tica de par?metros de controle de Aerogeradores (Aqui denominado de SidPA 1.0), utilizando dados operacionais de um aerogerador de velocidade vari?vel, com tecnologia s?ncrona, a partir da aquisi??o, tratamento e avalia??o dos dados em um equipamento de medi??o de qualidade de energia el?trica e anemometria, com realiza??o discreta no tempo, e plataforma com base em processador digital de sinais. / Currently, in Brazil and worldwide deployment of central power generation from wind power grows exponentially, however, there is the difficulty in obtaining specific to simulation data (modeling) of the dynamic wind turbines behavior in wind farms to evaluate their impact on the operation of the electricity system that are interconnected. Under the pretext of preserving trade secrets and intellectual property, parameter values such as machine and control systems time constants, are often not available for the studies. Both at the stage of design and after performed the connection of wind farms, impact studies due to the dynamic behavior resulting from disturbances are necessary as requested by regulatory agencies and network operators for evaluation and confirmation of system operating conditions. This work aims to develop a software in NI LabVIEW? platform for recognition and automatic identification of wind turbines models parameters (here called SIPAR1.0) using operational data of a variable speed wind turbine with synchronous technology from the acquisition, processing and evaluation of data quality measuring equipment of electricity and anemometry. With discrete realization on time, and platform based on digital signal processor.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-04-04T19:41:23Z No. of bitstreams: 1 LeandroRibeiroAlvesDaSilva_DISSERT.pdf: 2157652 bytes, checksum: f3cf0e37abef0f0b1f836756ddb3342c (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-04-12T23:44:33Z (GMT) No. of bitstreams: 1 LeandroRibeiroAlvesDaSilva_DISSERT.pdf: 2157652 bytes, checksum: f3cf0e37abef0f0b1f836756ddb3342c (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-12T23:44:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LeandroRibeiroAlvesDaSilva_DISSERT.pdf: 2157652 bytes, checksum: f3cf0e37abef0f0b1f836756ddb3342c (MD5) Previous issue date: 2016-12-27 / O produto deste trabalho ? realizar a avalia??o de Confiabilidade e Manuten??o dos componentes com maior taxa de falha em diversas partes dos aerogeradores de uma usina e?lica, a partir dos seus dados hist?ricos. Ap?s a identifica??o destes componentes, a rotina de manuten??o mais adequada ? planejada de modo a evitar falhas indesejadas e consequente perda financeira pela falta de gera??o de energia. A rotina proposta ter? como foco a minimiza??o do custo de manuten??o e consequente aumento da disponibilidade da usina com base no estudo da Confiabilidade aplicada na manuten??o. A distribui??o de Weibull ser? utilizada como a distribui??o de probabilidade neste estudo de caso. Essa defini??o de periodicidade de manuten??o ser? realizada atrav?s de um programa elaborado em Microsoft Excel, chamado de PREVCONFI. O programa opera a partir das estimativas oriundas da experi?ncia com as ocorr?ncias espec?ficas de cada usina, podendo sempre ser realimentado com novos dados com o objetivo de redefinir a periodicidade de manuten??o, adequando os per?odos de acordo com os dados que foram analisados. Os componentes capazes de tornar o aerogerador indispon?vel para gera??o de energia por longos per?odos foram consideradas como cr?ticos e portanto, ter?o sua escala de manuten??o ajustada ao menor custo, observando as respectivas probabilidades de falha. A contribui??o do PREVCONFI ? preparar rotinas de manuten??o preventivas de acordo com a necessidade, de maneira diferente das rotinas padr?o aplicadas ?s usinas. Os servi?os de manuten??o preventiva s?o realizados periodicamente e n?o levam em conta a criticidade de componentes e nem as condi??es ambientais do local onde est?o instalados. A maioria dos provedores de manuten??o est?o comprometidos a entregar uma taxa de disponibilidade m?nima, mas sem qualquer responsabilidade contratual com a gera??o de energia. Desta forma, tamb?m ? objetivo deste trabalho, mostrar aos propriet?rios de usinas e?licas e provedores de manuten??o, o quanto ? importante a participa??o da an?lise de Confiabilidade, com o objetivo de obter maior retorno financeiro com a diminui??o dos custos de manuten??o e consequente aumento de gera??o de energia, baseado em uma escala de manuten??o adequada para cada usina. / This job makes the assessment of the Reliability and Maintenance of the wind turbine components with the biggest number of failure rate including all the wind turbine sectors using the wind farm historical operational data. After identifying those components, a more adequate maintenance is planned for those components in order to avoid unexpected failures and consequent financial loss by the lack of energy generation. The proposed routine has the focus on minimizing the maintenance costs followed by a consequent availability increase, also improving the energy generation. The job has the reliability study as a basis to be applied to the maintenance. The Weibull Distribution was applied as the probability distribution for this case study. The schedule of maintenance is prepared by a program created in Microsoft Excel called PREVICONF. The program works based on past experiences from a specific wind farm, feeding the program with new data in order to re schedule the maintenances in the most appropriate timing for the analyzed data. Components able to become the wind turbine unavailable for generating energy are considered as critical components and therefore they have their maintenance schedule based on the minimal cost observing the respective failure probability. The PREVICONF contribution is to prepare schedules of maintenance according the need, differently from the standard routines applied to the Wind Farms. The scheduled maintenances currently in place are used to be performed time to time and they are not taking into account the criticality of some components. Most of the maintenance suppliers are only committed to deliver a minimum availability rate, but without contractual responsibility against energy generation. Part of this job is to show to the wind farm owners and maintenance suppliers how much is important a Reliability assessment in order to obtain a bigger financial return by minimizing the maintenance costs and improving energy generation based on an adequate maintenance schedule for each specific wind farm.

A geração de energia elétrica por meio de aerogeradores de microporte vem ganhando espaço em várias partes do mundo; porém, estudos que descrevem e analisam este artefato, ainda são restritos se comparados a aerogeradores de médio e grande porte. Países como China e Estados Unidos, por exemplo, buscam cada vez mais estudar a microgeração de energia eólica, servindo como motivação para que exista maior número de estudos neste campo, também aqui no país. Neste sentido, a presente pesquisa apresenta análise de perfis NACA com diferentes ângulos de passo visando a microgeração de energia eólica. Para tanto realizou-se levantamento das velocidades de vento na parte superior de um prédio localizado no centro de Porto Alegre durante 5 dias e os perfis aerodinâmicos foram testados no programa computacional Q-Blade. Selecionou-se 3 perfis NACA (0012, 6409, 1412), 3 ângulos de passo (15º, 30° e 45º) e 5 velocidades de vento (de 1m/s à 5 m/s). Os modelos analisados foram obtidos através de impressão 3D. Foram então realizados ensaios aerodinâmicos utilizando o túnel de vento nos quais foram medidos o número de rotação por minuto (RPM), a velocidade de vento da partida da hélice, a tensão, corrente e a potência elétrica, geradas para diferentes configurações de ensaio. O trabalho contribui no sentido de auxiliar projetos que envolvam design e tecnologia que visem à melhoria da funcionalidade prática de microgeradores eólicos de eixo horizontal para as diversas aplicações possíveis. Os resultados apontam que o ângulo de passo de 45º apresenta os maiores índices de rotação, tensão, corrente e potência elétrica para todos os perfis NACA analisados, sendo o perfil NACA 0012 o de maior destaque em relação a esses mesmos parâmetros. / Electric power generation by small scale wind turbines has been gaining space in several parts of the world, however, studies that describe and analyze this artefact, are still more restrict in comparison to medium and large scale wind turbines. Countries such as China and the United States, for example, are increasingly seek to study wind power microgeneration, working as a motivator in order to increase the number of studies in the field, even here in the country. In this matter, the present research presents an analysis of NACA profiles with different pitch angles seeking wind energy microgeneration. In order to do so, it was gathered the wind speed of the top portion of a building located in central Porto Alegre during 5 days and the aerodynamic profiles were tested in the computer program Q-Blade. 3 NACA profiles (0012, 6409, 1412), 3 pitch angles (15º, 30° e 45º) and 5 wind velocities (1m/s to 5 m/s) were selected. The analyzed models were obtained through 3D printing. Aerodynamical tests were performed using the Wind tunnel and were observed the number of rotation per minute (RPM), the wind speed start of the propeller, electric tension, current and power generated for different test configurations. The work contributes to assisting projects that involves design and technology aimed at improving the practical functionality of horizontal axis wind generators for the various possible applications. The results indicate that the 45º pitch angle presents the highest rates of rotation, electric tension, current and power for all the NACA profiles analyzed, with the NACA 0012 profile being the most prominent in relation to these same parameters.