Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-22T06:52:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 233481.pdf: 2583477 bytes, checksum: 5dac206e9d70de21c7388e5791691101 (MD5) / O presente trabalho aborda um estudo envolvendo técnicas utilizadas em computação de alto desempenho, avaliando métodos numéricos, pré-condicionadores, esquemas de armazenamento de matrizes esparsas e tecnologias de rede de comunicação focando, principalmente, seu uso em sistemas de equações originários da análise de elementos finitos, utilizando clusters de computadores comerciais. Neste trabalho são apresentados diversos resultados com os quais se procurou encontrar, dentre o conjunto de técnicas e ferramentas utilizadas, as opções mais adequadas para o desenvolvimento de programas de computador e ferramentas de auxílio ao projeto em computador utilizando elementos finitos, que venham a se utilizar de clusters de computadores com memória distribuída. This work is a study related to techniques applied to high performance computing, evaluating numerical methods, preconditioners, sparse matrix storage schemes e network technologies, focusing its use mainly in systems of equations obtained from finite element analysis, using commercial computer clusters. It presents several results intended to demonstrate, among a large set of used techniques and tools, the more suitable options to be applied on the development of computer programs and in computer aided design tools making use of finite elements method with computer clusters and distributed memory.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-20T01:12:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 184726.pdf: 1424368 bytes, checksum: 1f2fd9dc249ad41dc4f5172f0c92b05d (MD5)

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-20T08:24:14Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-26T02:21:39Z : No. of bitstreams: 1 182766.pdf: 19098466 bytes, checksum: c47ee4852019e2ee6478a3389c487e9e (MD5) / RESUMO: Neste trabalho, são analisados modelos diferenciais de histerese magnética, com ênfase na representação dos laços menores de indução. São estudados os modelos direto e inverso de Jiles-Atherton. O modelo direto é o original, escrito em termos de uma equação diferencial de primeira ordem, possuindo como variável independente o campo magnético. O modelo inverso, proposto por Sadowski-Lajoie, é descrito, possuindo a indução magnética como variável independente. Ambos os modelos são escalares, ou seja, é assumido que não existe defasagem espacial entre o campo magnético e a indução. Duas metodologias para a obtenção dos parâmetros dos modelos são apresentadas. Os laços menores de indução são obtidos utilizando um fator de escalonamento proposto inicialmente por Jiles e posteriormente modificado por Carpenter. Na metodologia proposta por Carpenter as equações continuam diferenciais, sendo adequadas para simulações com alimentação arbitrária. Os resultados são comparados com curvas experimentais e com a utilização do modelo original, sem modificações.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-20T14:40:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 195653.pdf: 4363992 bytes, checksum: c9b0421bf7a110b44563276b2aedb4f9 (MD5) / O presente trabalho aborda o desenvolvimento e a implementação de técnicas para a redução da interferência eletromagnética (EMI) em fontes chaveadas. As fontes chaveadas podem ser caracterizadas como geradoras inerentes de EMI. A EMI gerada pela fonte chaveada pode interferir na própria fonte chaveada e em equipamentos, elétricos ou eletrônicos, que estejam próximos. Existem normas que regulam a EMI gerada por uma fonte chaveada. Assim, tanto do ponto de vista técnico quanto do ponto de vista legal, pode-se perceber que é necessária a aplicação de técnicas para a redução da EMI. Estas técnicas podem ser divididas em duas classes. A primeira classe é a das técnicas preventivas, que consistem basicamente em utilizar as técnicas de redução da EMI desde as primeiras etapas do projeto da fonte (leiaute, elementos, disposição). A segunda classe é a das técnicas corretivas, que consistem no uso de filtros de EMI tanto na entrada da alimentação quanto no próprio circuito da fonte. Através dos resultados experimentais apresentados pode-se verificar que uma redução efetiva da EMI somente foi obtida quando da aplicação em conjunto das duas classes de técnicas de redução da EMI.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-20T15:26:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 194127.pdf: 1978879 bytes, checksum: 5f11151c851fec22e0f85e734b2ea709 (MD5) / Os problemas com a Interferência Eletromagnética (EMI- Eletromagnetic Interference) em conversores estáticos e a preocupação em resolve-los não é algo novo. Porém, freqüentemente são utilizadas técnicas como filtros e blindagem que visam mais evitar a propagação para fora do conversor do que evitar a sua geração. Estas técnicas deveriam ser utilizadas somente quando outras técnicas não fossem suficientemente eficientes para colocar os equipamentos em conformidade com as normas. Portanto, é necessário um conhecimento mais profundo das causas (fontes) e dos caminhos de propagação que levam a EMI para fora do conversor, para se poder aplicar mais eficientemente as técnicas de redução de EMI. Esta tese, visando ajudar a compreensão dos mecanismos que envolvem a compatibilidade associada a conversores estáticos, primeiro mostra a necessidade do estudo destes conversores do ponto de vista da EMC. Em seguida preocupa-se com os princípios fundamentais da EMC, aplicando-os nos referidos conversores. Por fim usa uma ferramenta de simulação numérica para fazer a análise destes conversores, comparando os resultados obtidos com resultados experimentais. Esta comparação mostra a validade do uso da simulação como instrumento no estudo da Interferência Eletromagnética aplicada aos conversores estáticos.

Orientador: Luis Carlos Origa de Oliveira / Resumo: Em sistemas trifásicos de potência as tensões entregues pela fonte são senoidais, iguais em magnitude e com defasamento angular de 120° entre fases. Contudo, as tensões resultantes nos pontos de utilização podem ser desbalanceadas por diversas razões. A natureza do desbalanceamento inclui magnitudes, e/ou diferentes defasagens angulares, entre fases das tensões. Nos sistemas de distribuição de energia elétrica são encontradas as maiores causas para geração de desequilíbrios de tensão, devido à distribuição irregular de cargas por fase, as quais variam constantemente devido à inserção e/ou retirada das mesmas. Visando a implantação de dispositivos de compensação de desequilíbrios que utilizem o menor número de componentes eletrônicos, apresentem mecanismos de controle simplificados e que sejam menos sensíveis a distúrbios na rede elétrica, apresenta-se um arranjo topológico como contribuição original deste trabalho. Destaca-se que o arranjo proposto atende às prerrogativas preconizadas e nestas condições, vislumbra-se um desempenho operacional robusto e a custo reduzido quando comparado às demais estruturas de compensação em utilização. / Doutor

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica / Made available in DSpace on 2013-07-15T23:12:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 221475.pdf: 1358867 bytes, checksum: 704ab1e4b0af8558e95e2d7f58068a32 (MD5) / Esta dissertação tem como objetivo a apresentação de uma forma de otimização do fator de potência e do torque médio de um motor de relutância síncrono com barreiras de fluxo com partida assíncrona. O processo de otimização é feito a partir da variação das espessuras das barreiras de fluxo existentes no rotor, alterando assim, os valores de indutância de eixo direto e em quadratura. Para obtenção destes valores de indutâncias é utilizado o método de elementos finitos. Estes valores de indutâncias são utilizados como parâmetros de entrada de um programa de algoritmo genético multiobjetivo, ferramenta adotada para a otimização. Para o cálculo da avaliação do desempenho do motor é utilizado um método analítico e um método numérico, onde, a partir das curvas geradas por estes dois métodos é possível observar o comportamento dinâmico do motor. São apresentados os resultados referentes às melhores configurações encontradas através do processo de otimização, considerando duas formas de alimentação diferentes e é feita a avaliação do comportamento dinâmico.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2013-07-16T00:02:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 221024.pdf: 5945833 bytes, checksum: 2642c9a507ca286163b9783920de90b6 (MD5) / Este trabalho aborda o desenvolvimento e a implementação computacional de formulações conformes e não-conformes para realizar o movimento em máquinas elétricas rotativas, com interpolação de primeira ordem e ordem elevada, de forma a estudar o desempenho destas formulações na precisão do cálculo do torque e da força eletromotriz para deslocamentos pequenos do rotor em relação à dimensão dos elementos no entreferro. As formulações implementadas computacionalmente para a modelagem do movimento (Banda de Movimento, Mortar e Multiplicadores de Lagrange) são testadas em três máquinas levando em consideração a discretização, a ordem de interpolação e a dimensão do entreferro de forma a obter-se a precisão e velocidade de cálculo de cada método.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2013-07-16T00:12:22Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Este trabalho apresenta uma generalização na arte de associar as bobinas dos enrolamentos das máquinas elétricas, ampliando as possibilidades de formação dos caminhos paralelos de corrente para a criação dos pólos magnéticos. O fundamento trata sobre a formação de uma onda de Ampère-condutores para originar a FMM e os respectivos pólos magnéticos nos enrolamentos, a partir de ondas de tensão elétrica com amplitudes menores. O trabalho é validado experimentalmente através de protótipos com os enrolamentos propostos, testes e análises comparativas com as máquinas convencionais. Criou-se uma solução para os problemas relativos ao sistema de isolamento dos Motores de Indução alimentados por Inversores de Freqüência. Esta solução foi validada experimentalmente e consiste de motores com enrolamentos generalizados associados com conversores estáticos de freqüência com múltiplas unidades inversoras. Melhorias adicionais como a "Eliminação ou Redução das Tensões de Modo Comum", "Redução dos Componentes Harmônicos nos Enrolamentos Espargidos" e "Melhoria no Método de Partida com Enrolamento Dividido (Part Winding)" são também apresentados.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2014-08-06T17:29:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 322572.pdf: 5317607 bytes, checksum: 48e8d99a52f11a206728d52ad4ace4ef (MD5) Previous issue date: 2013 / O método clássico de projeto de máquinas elétricas é geralmente baseado apenas em equações analíticas e hipóteses, e é aprimorado com o auxílio de métodos numéricos. Devido a estes fatores este processo pode ser lento e muito dependente da experiência do projetista. Este trabalho traz uma metodologia de projeto de geradores síncronos a ímãs permanentes que, além das equações, utiliza redes de relutâncias e algoritmos de otimização, de modo a obter projetos de alta qualidade de maneira mais eficiente. Este método é apresentado com o desenvolvimento de dois geradores síncronos simultaneamente, onde a cada etapa é aplicado o Método de Elementos Finitos para avaliação dos resultados e validação dos modelos. A última seção do texto introduz o conceito de Otimização de Gamas, uma teoria que tem por objetivo encontrar a solução ótima para uma série de máquinas diferentes ao invés de otimizar cada máquina individualmente.<br>