Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica / Made available in DSpace on 2012-10-22T07:29:38Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Contatores são chaves de ligamento não manual, eletromagnética, que possuem uma única posição de repouso e são capazes de estabelecer, conduzir e interromper correntes em condições normais e sobrecargas no funcionamento [9].

Resumo: Bancos de Capacitores automáticos são utilizados em redes de distribuição de maneira a compensar a energia reativa demanda pelas cargas de rede de distribuição de energia elétrica, reduzir perdas elétricas, melhorar perfil de tensão e reduzir custos operacionais e de manutenção. Considerando que as cargas estão sujeitas a variações ao longo do dia, a operação destes equipamentos, sem ajustes otimizados, pode não ser suficiente para prover a compensação reativa necessária. Para tanto, existem diversas metodologias propostas na literatura a fim de realizar o controle ótimo da operação dos bancos de capacitores em sistemas de distribuição. Estas metodologias podem ser divididas em três tipos: as que utilizam métodos clássicos de programação inteira-mista; inteligência artificial (IA) e técnicas matemáticas tradicionais ajustadas ao problema. Neste trabalho, o foco principal é implementar, comparar e aprimorar técnicas matemáticas tradicionais, pois elas apresentam bom desempenho computacional, o que é ideal para soluções em redes elétricas inteligentes que operam através de sistemas corretivos e que demandam soluções rápidas. Utilizando um Fluxo de Potência Ótimo Parametrizado com o objetivo de promover a manutenção nos níveis aceitáveis de tensão, três abordagens diferentes foram avaliadas: inclusão de função penalidade; inclusão de função sigmoidal e ajustes heurísticos. A validação destas metodologias foi realizada comparando-se os resultados obtidos através de uma busca exaustiva num sistema de 70 barras, com curvas de carga parametrizadas. Os resultados obtidos foram bastante consistentes para os vários casos testados e mostram alternativas rápidas e eficientes para o controle de reativo no sistema elétrico.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:13Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-11-24Bitstream added on 2014-06-13T18:48:40Z : No. of bitstreams: 1 cassettari_ll_me_botfm.pdf: 958356 bytes, checksum: 4b8434476e8322b42c2108913b576141 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O diabetes mellitus é considerado um dos mais importantes fatores ligados aos defeitos da cicatrização tecidual, pois é capaz de alterar as propriedades biomecânicas e o metabolismo do colágeno das feridas cirúrgicas, predispondo às hérnias, deiscências e infecções no pós-operatório. Com objetivo de minimizar este problema, atualmente tem sido dada ênfase a aplicação de recursos terapêuticos capazes de aumentar a circulação sanguínea no território lesado, especificamente na pele. Dentre estes recursos destaca-se a iontoforese transdermal, que consiste na introdução de íons de sais solúveis para dentro dos tecidos do corpo, por meio da corrente elétrica contínua. Dentre esses sais, o zinco tem particular interesse, haja vista que é uma ortomolécula que é parte integrante da insulina, atua no metabolismo glicídio e do colágeno e, portanto, está intrinsecamente relacionado ao processo de reparação tecidual. Assim, este estudo visou a avaliar os efeitos da técnica eletroterápica isolada ou em adjuvância ao zinco, sobre a cicatrização da ferida cirúrgica realizada na pele de ratos diabéticos, tendo como parâmetro de comparação ratos normais de mesma idade e período de seguimento. O presente projeto de pesquisa teve o seguinte objetivo: Avaliar os efeitos da corrente elétrica contínua, isolada ou em associação ao zinco, administrado por meio da iontoforese transdermal, sobre a resistência mecânica e o conteúdo de hidroxiprolina de cicatrizes realizadas da pele de ratos diabéticos aloxânicos, tendo como referência ratos normais não-diabéticos submetidos aos mesmos procedimentos cirúrgicos e terapêuticos. Foram analisados 6 grupos de ratos, com 40 animais cada, submetidos à incisão cirúrgica na região anterior do abdome, assim distribuídos: G1- Grupo normal sem tto; G2 – Grupo diabético sem tto; G3 – Grupo não-diabético... / Diabetes Mellitus is considered to be one of the main factors related to tissue healing defects as it can change the biomechanical properties and metabolism of collagen in surgical wounds, thus predisposing to hernias, dehiscence and infections in the postoperative period. With the purpose to minimize such problem, emphasis has been presently given to the use of therapeutic resources that can increase blood circulation in the wounded area, specifically in the skin. Among such resources, transdermal iontophoresis stands out. It consists in the introduction of soluble salt ions into body tissues by means of continuous electric current. Of these salts, zinc is of particular interest, since it is an orthomolecule that forms insulin, participates in the metabolism of sugars and collagen, and is, therefore, intrinsically related to the tissue healing process. Hence, this study aimed at evaluating the effects of electrotherapeutic therapy, used isolatedly and adjuvantly with zinc, on the healing of surgical wounds in the skin of diabetic rats, using same-age normal rats and a similar follow-up period as comparison parameters. This research project had the following objective: To evaluate the effects of continuous electric current, isolated or in association with zinc, administered by means of transdermal iontophoresis, on the mechanical resistance and hydroxyproline content in healing wounds made in the skin of aloxanic diabetic rats by using non-diabetic rats submitted to similar surgical and therapeutic procedures as reference. Six groups of rats were analyzed. Each group consisted of 40 animals submitted to surgical incision in the anterior region of the abdomen. The animals were distributed as follows: G1- Normal group without tto; G2 – Diabetic group without tto; G3 – Treated non-diabetic group-CEC; G4 – Treated diabetic group-CEC; G5 – Treated nondiabetic group-Zn; G6- Treated... (Complete abstract click electronic access below)

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-17T11:28:40Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T17:21:40Z : No. of bitstreams: 1 152853.pdf: 8593636 bytes, checksum: 709458ef231c558a4842c372b3854d20 (MD5) / O presente trabalho aborda o desenvolvimento e a implementação de um método de análise de dispositivos eletromagnéticos trifásicos alimentados por circuitos elétricos externos. O dispositivo eletromagnético é modelado pelo Método de Elementos Finitos em duas dimensões e o equacionamento do circuito é feito em variáveis de espaço de estados. Um acoplamento forte entre os dois sistemas de equações é conseguido utilizando-se as grandezas comuns a ambos, isto é: as correntes e as tensões nos enrolamentos do dispositivo eletromagnético. A montagem dos sistemas de equações é totalmente automática e sua resolução simultânea. Este método está implementado no programa denominado EFCIR, um Programa de Simulação Numérica de Conversores Estáticos Associados a Estruturas Eletromagnéticas Modeladas pelo Método de Elementos Finitos. A fim de validar o método proposto, foram realizadas simulações e comparações são feitas com o programa PSPICE.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-23T23:22:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 248440.pdf: 8773551 bytes, checksum: 946e5a2e0bcc88338f87e10a0d4d9d44 (MD5) / Devido as perspectivas de escassez das fontes de energia elétrica e ao rígido controle ambiental relativo à utilização de fluidos refrigerantes, novas tecnologias de refrigeração têm surgido com uma certa regularidade. Tais tecnologias, sem exceção, geram duas superfícies térmicas, uma quente e outra fria, ambas na máquina de superfície fria ao compartimento refrigerado e a superfície quente ao ambiente externo. Tais sistemas devem ser compactos, ter baixo consumo de energia, ter capacidade de refrigeração elevada além de operarem com uma pequena diferença de temperatura entre as partes trocando calor. Uma das propostas para o lado quente, consiste na utilização de circuitos de bombas capilares, também conhecidos por CPLs (Capillary Pumped Loops). Uma CPL é um sistema bifásico que usa a aplicação de calor e as forças geradas pela tensão superficial em um elemento poroso para bombear fluido refrigerante num circuito fechado, composto basicamente por um evaporador, um condensador e um reservatório de líquido. Ao invés de uma bomba mecânica, o diferencial de pressão necessário para a circulação do fluido é gerado no menisco que separa as fases líquida e vapor no elemento poroso, localizado no evaporador. Desde a sua introdução, as CPLs vêm sendo utilizadas predominantemente na área aeroespacial. A utilização de CPLs em sistemas de refrigeração, exige características operacionais particulares, como altas taxas de transferência de calor e pequenas diferenças de temperatura entre partes trocando calor, além da presença da gravidade. O objetivo maior deste trabalho é avaliar o desempenho de um circuito CPL aplicado como um sistema secundário de transferência de calor no lado quente de sistemas alternativos de refrigeração. Para tanto, as características físicas e operacionais de CPLs foram estudadas em detalhes a partir da ampla literatura existente sobre o assunto. Apesar de ampla, a literatura não contempla a demanda do setor de refrigeração. Para preencher esta lacuna, decidiu-se projetar e ensaiar um circuito CPL com foco no segmento de refrigeração, investigando os efeitos de fatores tais como: temperatura de condensação, desnível entre trocadores de calor, configuração do elemento poroso e fluido de trabalho. Das configurações testadas, a que mostrou melhor desempenho foi aquela onde a temperatura da superfície quente se manteve em 76ºC para um fluxo de calor de 4,8W/cm2. Tal valor de temperatura é excessivamente elevado, gerando coeficiente de performance baixo e exigindo portanto melhorias significativas no conceito de bomba capilar adotado de forma a viabilizar a operação proposta. Due to the shortage of the electric energy sources and also to the strict environmental controls regarding the use of the actual refrigerants, alternative cooling technologies are now being introduced into the market, all of them with innovative features related to the energetic efficiency and also to the use of environmental friendly substances. However, all those technologies are based on a warm and a cold surface, both generated by and located at the refrigeration machine. That requires the utilization of secondary heat transfer loops to connect the cold surface to the refrigerated compartment and the warm surface to the external air. Such secondary circuits must be compact, in addition of having low energy consumption, high cooling capacity and producing a small temperature drop between the heat transfer source and sink. One of the alternatives for the warm side of alternative refrigeration systems is a Capillary Pumped Loop#CPL, considered in this work. A CPL is a two-phase flow system that uses heat and the capillary forces generated in a porous media to pump fluid in a closed loop, comprised by an evaporator, a condenser and a liquid reservoir. The required pressure difference to pump the fluid is generated in the meniscus that separates the liquid and vapor phases, located in the evaporator. Since its introduction, the CPL concept has been used mainly by the aerospace industry. In order to explore its use in refrigeration equipments some specific operational characteristics must be addressed: i) high heat transfer fluxes, ii) high condensation temperatures and iii) low temperature drops between the heat transfer source and sink. In addition to that the gravity is another factor that differentiates the aerospace and earth applications. The main objective of this work is therefore to explore the operational characteristics of a CPL working as a secondary heat transfer circuit in alternative refrigeration systems. For doing so a CPL prototype was designed and manufactured, having a flat geometry and using a heating block to simulate the warm surface of the refrigeration machine. The prototypes were tested in specific operational conditions required by the refrigeration sector, using ethyl alcohol and water as working fluids, and varying the thickness and the porous size of the porous wick, the height difference between evaporator and condenser and also the evaporator orientation. From those tests the operational limits for each CPL configuration were established, allowing the identification of failures and also of points for further design improvements. The best CPL configuration showed a warm surface temperature of 76ºC for a heat flux of 4.8W/cm2. Such a value is extremely high pushing the performance coefficient down. Therefore significant improvements are required in the CPL prototype before it can be considered a practical alternative for refrigeration systems.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2013-06-26T01:24:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 316597.pdf: 2171949 bytes, checksum: 12144a17d87838df038f3c8b107cfe5e (MD5) / A busca constante da sociedade por um ambiente com maior sustentabilidade é uma tendência mundial. Novas abordagens na maneira e eficiência em que os recursos naturais são utilizados estão, cada vez mais, no foco de pesquisas acadêmicas. Foco que inclui também a energia elétrica, causando uma mudança nos processos de geração, transmissão, distribuição e utilização da energia disponível. A abordagem atual apresenta uma característica unidirecional e suscetível a falhas, sendo este o ponto em que as redes inteligentes de energia (Smart Grids) têm o objetivo de preencher parte dos problemas. Ao mesmo tempo, o controle de conversão de energia é migrado do domínio analógico para o discreto. Ambiente em que microprocessadores e DSPs são utilizados com elevada frequência, e # mais recentemente # o uso de circuitos reconfiguráveis (como FPGAs) que demonstram seu valor devido a diversos fatores. Entretanto, a escolha do controlador DSP ainda é predominante devido ao fato de implementações em software não alarmarem os desenvolvedores, além do fato de dispor de uma maior disponibilidade de recursos humanos capacitados. O presente trabalho visa o desenvolvimento de uma plataforma para a utilização de FPGAs no controle de eletrônica de potência, podendo ser empregada em aplicações de redes inteligentes. A plataforma auxilia na construção de um sistema embarcado completo com possibilidade de reprogramação remota, e monitoramento via rede. Além disso, fornece suporte para simulações do hardware, entradas e saídas pré-definidas e de fácil acesso ao hardware de controle desejado, fluxo detalhado e acesso as ferramentas de desenvolvimento necessárias para a tecnologia FPGA. Esta plataforma, com essas especificações, visa auxiliar engenheiros de eletrônica de potência no desenvolvimento de controladores baseados em FPGA, cobrindo a área de sistemas embarcados e tecnologia da informação com uma abordagem simplificada. Visando demonstrar o processo de desenvolvimento proposto, como estudo de caso foi implementado um Retificador Boost. Esse estudo de caso foi utilizado para realizar os testes de aplicabilidade da plataforma.<br> / Abstract : The search for a more sustainable environment is a global trend. New approaches in the way and efficiency that natural resources are used have been an important target of academic research. This academic effort also includes electric energy - leading to a change in the process of power generation, transmission, distribution and use. The present approach has a unidirectional feature and it is susceptible to faults. This is a major concern which Smart Grids are intended to cover. At the same time, the energy conversion control is migrated from the analogue the discrete domain. The discrete domain is where microprocessor and DSPs are frequently used, and - more recently - reconfigurable circuits (such as FPGAs) also demonstrate their values due to several reasons. However, the choice of DSP controllers remains prevalent due to the fact that software implementations do not frighten the developers, besides there is a greater availability of trained human resources. The present work aims the development of a platform to assist the use of FPGAs in the control of power electronics which can be used in intelligent network applications. The platform helps in the construction of a complete embedded system, with the possibility of remote reprogramming and network monitoring. Additionally, the platform provides hardware simulation facilities, pre-defined and easy access to the desired control hardware input/output, detailed design flow and support to the development tools needed by FPGA technology. This platform, with these specifications, aims to assist power electronic engineers in the development of FPGA based controllers, covering the area of embedded systems and information technology with a simplified approach. In order to present the proposed process, a Boost Rectifier has been implemented as a case study. This case study was used to perform the platform applicability tests.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2012. / Made available in DSpace on 2013-12-05T22:17:53Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012 / Rádio definido por Software (SDR) é uma tecnologia que permite a reconfiguração de um sistema de comunicação sem a necessidade de alterar qualquer elemento de hardware utilizando uma abordagem baseada em software. Entretanto o crescimento da complexidade dos novos padrões de comunicação juntamente com a necessidade da redução do consumo de energia são os desafios para as arquiteturas de SDRs. Abordagens utilizando computação reconfigurável de granularidade grossa são bons candidatos para solução dos problemas, pois possuem alto desempenho e baixo consumo de energia. Neste contexto esse trabalho propõe uma arquitetura heterogênea e reconfigurável para o desenvolvimento de SDRs com FPGAs utilizando uma Rede-em-chip (NoC) para a infraestrutura de comunicação e aceleradores em hardware para o processamento dos principais algoritmos de processamento de sinais. NoC é uma tecnologia emergente para a interconexão em-chip que propõe a solução de problemas de escalabilidade,reuso e controle dos parâmetros elétricos. A arquitetura proposta é basicamente composta por uma interface RF, aceleradores, um bloco de controle e uma interface de comunicação de alta velocidade com um host. Para validar a arquitetura proposta foi desenvolvido um protótipo em FPGA utilizando um PC com GNU Radio como host. Os testes demonstraram uma melhora significativa no desempenho global do sistema em termos de uso de CPU e latência quando comparado com a plataforma USRP.<br> / Abstract : Software Defined Radio (SDR) is a technology that allows the reconfiguration of a communication system without the need to change any hardware element using a software-based approach. However, the growing complexity of new communication standards together with the need to reduce the energy consumption are the challenges for SDR architectures. Reconfigurable computing using coarse-grained approaches are good candidates to solving SDR issues, because it have high performance and low power consumption. In this context the work proposes a heterogeneous reconfigurable architecture for the development of SDRs with FPGAs that uses a Network-on-Chip (NoC) to enhance the internal communication infrastructure and hardware accelerators to speed DSP-related algorithms. NoC is an emerging technology for on-chip interconnect that proposes the solution of scalability, reuse and control of electrical parameters. The proposed architecture is basically composed of a RF interface, hardware accelerators, a control block and a high speed communication interface with a host. To validate the proposed architecture it was developed a prototype in FPGA using a PC with GNU Radio as host. The performed experiments demonstrate that the proposed solution presents a significant improvement in the total performance of the system in terms of CPU usage and latency when comparing with the off-the-shelf USRP.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-21T14:05:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 202823.pdf: 6678661 bytes, checksum: cca49e32cd4b9b77b9b854dc33388ba6 (MD5) / O presente trabalho aborda o desenvolvimento e implementação computacional de um método de acoplamento direto das equações de campo e movimento de máquinas elétricas com as equações de

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-19T14:42:13Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / O presente trabalho descreve o desenvolvimento de um programa, implementado em ambiente Matlab, destinado ao projeto de divisores de freqüência passivos. Um divisor de freqüência é um conjunto de filtros elétricos responsável por dividir em duas ou mais bandas o espectro de freqüência do sinal elétrico a ser convertido em sinal sonoro. O objetivo principal no projeto de um divisor de freqüência é determinar os valores dos componentes desses filtros, de modo que a resposta em freqüência do sistema composto pelo divisor de freqüência e pelos alto-falantes seja a mais plana possível. Neste trabalho, a busca desses valores é realizada através de métodos de otimização, tendo como dados de entrada as curvas medidas de impedância equivalente e resposta em freqüência dos alto-falantes. O uso de métodos de otimização elimina a necessidade de se projetar um divisor de freqüência através de fórmulas clássicas de filtros analógicos, que não levam a resultados satisfatórios porque consideram a impedância equivalente do alto-falante uma resistência, além de não considerarem o efeito da sua resposta em freqüência na resposta em freqüência do sistema. Através do programa desenvolvido, foi projetado um divisor de freqüência passivo de duas vias, segunda ordem, para comandar um subwoofer e um driver de compressão instalados em uma caixa acústica do tipo refletor de graves. A comparação dos resultados simulados com os práticos comprovou a eficiência da abordagem utilizada.

Made available in DSpace on 2016-03-07T19:21:00Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-11-05. Added 1 bitstream(s) on 2016-03-07T19:24:55Z : No. of bitstreams: 1 000858966.pdf: 2028080 bytes, checksum: dac7a5c9d241c31e2066c270e8e6f473 (MD5) / O presente trabalho aborda o assunto da atribuição de responsabilidades em circuitos elétricos monofásicos com características de baixa tensão (baixo nível de curto circuito). Nesse cenário, o avanço das cargas eletrônicas e das fontes chaveadas propiciou um ambiente na qual tensão e corrente carregam alto conteúdo harmônico desfavorecendo, de certa forma, a Qualidade da Energia Elétrica (QEE). Nesse contexto, o objetivo do trabalho é estudar o comportamento de cargas lineares e não lineares e traçar conclusões a respeito de atribuição de responsabilidades. Para tanto, utilizouse a Teoria da Potência Conservativa (CPT) (do inglês, Conservation Power Theory) que é um modelo matemático para análise de circuitos elétricos sob condições senoidais e não seniodais. Além disso, a CPT permite expandir a análise do problema proposto através de uma Metodologia de Atribuição de Responsabilidades que leva em consideração um circuito equivalente com as informações da impedância de linha (equivalente Thévenin da rede visto pelo PAC) e dos parâmetros equivalentes da carga, mostrando um diferencial frente às metodologias estudadas. Para tanto, um circuito elétrico composto por diferentes cargas lineares e não lineares foi proposto e se pode estudar e discutir o compartilhamento de responsabilidades, buscando respostas acerca das quais parcelas de potência devem ser apontadas às cargas geradoras dos distúrbios harmônicos. A caracterização de cargas e estimação de impedância de linha apresentam resultados bastante satisfatórios. Assim, a metodologia de atribuição de responsabilidades sugere que a potência ativa fundamental deveria ser de responsabilidade das cargas, uma vez que ela representa de fato o fluxo de potência da fonte de alimentação para a carga. Além disso, o trabalho mostrou a fragilidade da PRODIST frente à norma IEEE em relação aos níveis de distorção harmônica de tensão no PAC... / This work, aims to the study of the accountability problem focused on single-phase circuits with low voltage characteristics (low level of short circuit). In this scenario, the advancement of electronic loads and switchin devices have promoted and environment in which voltages and currents present high harmonic content, reducing the electrical power quality. In this context, the objective of this work is to study the behavior of linear and nonlinear loads and draw conclusions on accountability in electrical grids, i.e., responsibility in the harmonic content generation. For this purpose, it was applied the Conservative Power Theory (CPT) which is a mathematical tool for electrical circuits analysis on both sinusoidal and nonsinusoidal conditions. Furthermore, the CPT allows the application of a Accontability Methodology that takes into account information of the line impedance (equivalent Thévenin viewed by point of common coupling) and the equivalent parameters of the load. These two considerations represent a differential in relation to the studied methodologies. So, an electrical circuit containing linear and non-linear loads was proposed, and the Accountability Methodology was studied and discussed, seeking answers about the power portions that should be accontable to the harmonic loads. The load characterization and the impedance estimation presented satisfactory results. Then, the Accontability Methodology proposes that the fundamental active power should be accontable to the loads, since it represents the power portion that really flows the power source to the load. In addition, the work showed the fragility of PRODIST in relation to the IEEE standard concerning the harmonic voltage distortion established limits at the point of common coupling