Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica / Made available in DSpace on 2012-10-23T01:56:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 245030.pdf: 3447901 bytes, checksum: 99f53a5fa0a947f1e3e82f25aeeae31d (MD5) / Esta dissertação apresenta a implementação de controle vetorial de gerador de indução duplamente alimentado com escovas aplicado em sistemas eólicos em velocidade variável. É realizada uma análise da modelagem do gerador nos eixos de referência ortogonais dq e são apresentadas as etapas integrantes do controle vetorial. A estratégia de controle do gerador é implementada num sistema microcontrolado baseado no microcontrolador SH 7047 da Renesas. São apresentados aspectos práticos da implementação e resultados experimentais para um sistema eólico baseado no gerador de indução duplamente alimentado com escovas de 3 kW, 380 V, 60 Hz.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-23T04:22:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 240715.pdf: 2272990 bytes, checksum: 78dcff47f127169ea1ee39ff47dbba75 (MD5) / Esta tese apresenta a análise, modelagem e o controle vetorial dos geradores de indução duplamente alimentados com escovas (DFIG) e sem escovas (BDFIG) com aplicação em sistemas eólicos em velocidade variável. Inicialmente é realizada uma análise da modelagem dos geradores nos eixos de referência ortogonais dq. Os respectivos modelos e controles são implementados em ambiente de programação do MatlabSimulink/SimPowerSystems. A estratégia de controle do DFIG foi implementada no microcontrolador SH 7047 da Hitachi. São apresentados resultados de simulação e experimentais para um sistema eólico baseado no DFIG 3 kW, 380 V, 60 Hz. Uma metodologia de sincronização do DFIG com a rede elétrica na partida do sistema foi desenvolvida e implementada experimentalmente. Através de resultados obtidos com a simulação, foi realizada uma análise comparativa entre o DFIG e BDFIG com potência de 75 kW. Demonstrou-se que o BDFIG pode substituir o DFIG em sistemas eólicos, associando a robustez das máquinas sem escovas com baixo custo dos conversores de potência utilizados nos geradores duplamente alimentados. São propostas diferentes estratégias de compensação de potência reativa para o BDFIG visando a redução do tamanho dos conversores de potência e o aumento do rendimento do sistema.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2012 / Made available in DSpace on 2013-06-26T00:13:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 315359.pdf: 2535849 bytes, checksum: 4fd6ae6c396e1f7012bf90be32bda24c (MD5) / A presente dissertação apresenta um estudo acerca do projeto e análise do comportamento de uma transmissão hidrostática a ser incorporada a um aerogerador de eixo horizontal. Na busca de uma maior eficiência na geração de energia elétrica a partir do vento, os aerogeradores têm experimentado um amplo crescimento nas diversas áreas relativas ao seu projeto e operação. Deste modo, o aumento na eficiência global do aerogerador constitui um dos requisitos mais importantes para o desenvolvimento destas máquinas. Uma transmissão hidrostática mostra-se como uma alternativa promissora para a transmissão da potência extraída pelo rotor da turbina até o gerador elétrico e para a regulação da velocidade do rotor. Na operação de aerogeradores de eixo horizontal, a variação na velocidade de rotação do rotor permite maximizar a captura da energia do vento. Por outro lado, geradores elétricos síncronos necessitam de conversores de frequência para operarem com velocidade variável, causando uma queda na eficiência global do sistema. Um modo de contornar este efeito é conectando o gerador elétrico diretamente à rede elétrica, pela qual o gerador necessita operar continuamente com velocidade de rotação síncrona a fim de manter a frequência da energia elétrica produzida dentro dos padrões exigidos pela rede elétrica. Uma transmissão hidrostática é capaz de solucionar este problema, pois possibilita desacoplar a velocidade do rotor da velocidade do gerador elétrico. Isto permite que o rotor opere com uma maior eficiência enquanto mantém a qualidade da energia fornecida pelo gerador. Outra implicação favorável à utilização de uma transmissão hidrostática é a possibilidade de instalar a maior parte dos componentes presentes em um aerogerador ao nível do solo. Isto reduz o peso da torre e da nacele do aerogerador, o que reduz as cargas dinâmicas sobre a estrutura da mesma, além dos custos de construção. Neste trabalho é apresentado um modelo computacional através do qual foi possível analisar as diversas características operacionais de tal sistema. Este trabalho pretende contribuir na área de projeto de sistemas de transmissão de potência para aerogeradores, proporcionando informações que permitam avaliar o desempenho da transmissão hidrostática e fornecer uma solução alternativa visando sua futura aplicação em aerogeradores de eixo horizontal.<br> / Abstract : The present dissertation presents a study on the design and the analysis of the behavior of a hydrostatic transmission to be incorporated into a horizontal axis wind turbine. In the pursuit for larger efficiency on wind energy extraction, wind turbines have seen a broad growth among different areas regarding its design and operation. Thus the growth in the overall efficiency of the wind turbine constitutes one of the most important requirements for the development of these machines. A hydrostatic transmission appears as a promising alternative for the transmission of the power extracted from the turbine#s rotor to the electric generator and for the regulation of the rotor speed. During the operation of horizontal axis wind turbines, the variation of the rotor speed allows for maximization of energy capture from the wind. On the other hand, synchronous electric generators require frequency converters to be able to operate with variable speed, causing a drop on the system´s overall efficiency. A way to get around this outcome consists of connecting the electric generator directly to the electrical grid, whereby the generator is required to continuously operate with synchronous speed in order to maintain the frequency of generated electric energy within the standards of the electrical grid. A hydrostatic transmission is able to solve this problem, because it allows the decoupling of the rotor speed from the electric generator speed. This enables the rotor to operate with a greater efficiency while maintaining the power quality supplied by the generator. Another favorable outcome from the use of a hydrostatic transmission is the possibility of installing most of the components of the wind turbine on the ground level. This reduces the weight of the tower and the nacelle of the wind turbine, which in turn reduces dynamic tensions over the wind turbine´s structure, along with construction costs. This dissertation presents a computational model through which it has been possible to analyze the various operational characteristics of the system. This study intends to contribute with the design of power transmission systems for wind turbines, providing information that allows for evaluation of the performance of the hydrostatic transmission and to present an alternative solution in order for future use in horizontal axis wind turbines.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2016-09-20T05:04:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 340511.pdf: 11775903 bytes, checksum: 1baf9a198b71b623644bac26067ca17c (MD5) Previous issue date: 2016 / A presente pesquisa tem como objetivo propor uma estrutura de potência para gerenciamento de energia de um aerogerador de pequeno porte conectado a rede elétrica. A microgeração de energia vem ganhando espaço no cenário nacional com suporte da Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL). Em 2012, a ANEEL apresentou a Resolução Normativa N°482 que regulamentou a instalação de micro e mini centrais de geração elétrica. A implementação de sistema de geração de baixa potência, como os aerogeradores de pequeno porte, exige um sistema para gerenciamento da energia produzida. Questões como robustez, complexidade e custo dos equipamentos podem inviabilizar ou reduzir interesse para implementação destes sistemas de geração. O trabalho propõem uma arquitetura de eletrônica de potência com baixo número de interruptores ativos e sem a utilização de capacitores eletrolíticos. A estrutura é composta por um retificador ativo, denominado na literatura como Switched Mode Rectifier, e um inversor Push-Pull. São realizadas análises e simulações das estruturas envolvidas, assim como, o projeto e experimentação de um protótipo de laboratório para processamento da energia produzida por um aerogerador de 1 kW. Os resultados de simulação e experimentais do sistema proposto são apresentados para dois métodos de MPPT distintos.<br> / Abstract: This research aims to propose a power management system for a small wind turbine connected to the grid. Microgeneration has been gaining ground on the national scenario with support from the National Electric Energy Agency (ANEEL). In 2012, ANEEL established the Normative Resolution Nº 482, which regulated the connection of micro and mini central power generation to the electrical grid. The implementation of low power generation system, such as small turbines, requires a system for managing the energy produced. Issues such as robustness, complexity and cost of equipment may prevent or reduce interest for implementation of this kind of renewable energy. This dissertation proposes a power electronics architecture with a low number of active switches and without the use of electrolytic capacitors. The structure is composed of an active rectifier, known in the literature as Switched Mode Rectifier, and a Push- Pull inverter. Analysis and simulations of the structures studied are held, as well as the design and implementation of a prototype, which processes energy produced by a 1 kW wind turbine. The simulation and experimental results of the proposed system are verified for two different MPPT methods.

Submitted by Felipe Lapenda (felipe.lapenda@ufpe.br) on 2015-03-06T11:49:01Z No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO Cláudio José Cabral.pdf: 5175416 bytes, checksum: feac228faaecf9a8f9df4c670c6ed162 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-06T11:49:01Z (GMT). No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO Cláudio José Cabral.pdf: 5175416 bytes, checksum: feac228faaecf9a8f9df4c670c6ed162 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2014-07-31 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Períodos mais secos durante o Pleistoceno e Holoceno permitiram a exposição de grandes quantidades de sedimentos, possibilitando a ação eólica e consequente deposição de lençóis de areia à margem esquerda do rio São Francisco, dispostos a Oeste/Sudoeste do município de Petrolina-PE, a uma distância de 5,5 quilômetros da sede municipal, com extensão total de 148 km2. O objetivo desta pesquisa é de caracterizar e identificar a gênese e evolução desses depósitos eólicos através de análises físicas e geocronológicas, visando contribuir com as interpretações acerca da origem e caracterização desses materiais. Na toposequência de uma duna foram realizadas coletas para análises sedimentológicas a cada 1m. As amostras referentes à geocronologia foram coletadas no topo, meio e base da duna, onde não foi possível visualizar nenhuma distinção deposicional, e na base de outra duna próxima à primeira, em um barranco oriundo da atividade de extração de areia. Os resultados forneceram evidências sedimentológicas e geocronológicas que permitiram identificar que os grãos apresentam um bom grau de seleção, uma vez que todas as amostras apresentam frações com percentuais acima de 80% de areia muito fina a fina, com distribuição bastante assimétrica, esfericidade sub-discoidal predominante, grau de arredondamento do tipo sub-arredondado a arredondado, com brilho transparente e opaco. As idades obtidas pelo método LOE comprovam intensa dinâmica eólica na área de estudo desde 30 mil anos até 165 anos AP. Os corpos arenosos de Petrolina foram formados em períodos mais secos durante o Quaternário, apresentado estreita relação com fenômenos ligados a eventos glaciais e interglaciais de escala global e a El Niños de longa duração, em escala regional.

Submitted by Victor Hugo Albuquerque Rizzo (victor.rizzo@ufpe.br) on 2015-04-14T14:46:40Z No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO Frederico Alvarez.pdf: 5141765 bytes, checksum: 3e123a71478d296a912188ec63c57ca2 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-14T14:46:40Z (GMT). No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO Frederico Alvarez.pdf: 5141765 bytes, checksum: 3e123a71478d296a912188ec63c57ca2 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2013 / O objetivo do presente trabalho é o desenvolvimento de um sistema computacional, utilizando um banco de dados integrado a um software estatístico, tendo como finalidade o armazenamento, gerenciamento e análise de dados eólicos. Inicialmente, foi realizado o processo de seleção de softwares livre, preferencialmente de código aberto, para a montagem da plataforma sobre a qual seria implementado o sistema computacional. Em seguida, foram desenvolvidos estudos com especialistas da área de estatística para determinação do software estatístico mais indicado para a realização do acesso direto à base de dados e que atendesse ao conjunto de requisitos do projeto. Após as análises, realizou-se a escolha do banco de dados SQLite para o gerenciamento dos dados e pelo software estatístico R. Esses softwares foram os que melhor atendiam as necessidades do projeto. Concomitantemente à escolha dos softwares a serem utilizados, foi desenvolvida a modelagem do sistema e sua respectiva implantação. Em seguida, foram desenvolvidos os processos de análise estatística, com suas respectivas gerações de gráficos. Finalmente, foi efetuada a validação do sistema e suas conclusões.

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Made available in DSpace on 2014-06-12T17:38:50Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo6453_1.pdf: 4622041 bytes, checksum: ed8506dd3b53ef28252dacc7bded0d0c (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2011 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este trabalho apresenta uma avaliação de ferramentas e métodos para elaboração de mapas eólicos aplicados a projetos de centrais eólicas. Os mapas eólicos têm como função a determinação do potencial eólico local e servem de base para a locação de turbinas eólicas. Os modelos estudados estão implementados em ferramentas amplamente utilizadas no meio eólico: WAsP e o WindSim. Essas ferramentas apresentam parâmetros de entrada padrão que quando não ajustados podem resultar em extrapolações errôneas, visto a não representação correta do ambiente estudado. Para o estudo foi utilizado um ano de dados de intensidade e direção do vento provenientes da campanha de medição de duas torres anemométricas, com medições em três níveis de altura (20, 50 e 78 metros), localizadas numa região de complexidade topográfica moderada no interior da Paraíba - Brasil. Na primeira análise a comparação é realizada entre os valores calculados através de extrapolações das medições nas torres e os valores medidos nas torres, sem alterar os parâmetros padrão das ferramentas. Nesta análise, o modelo CFD do WindSim apresentou desvio médio quadrático de 2,18%, enquanto o modelo WAsP apresentou desvio médio quadrático de 10,21%, quando comparado com as medições nas torres. Na segunda análise os parâmetros de entrada do WAsP foram corrigidos para que fossem mais representativos para a atmosfera local, com ênfase para o parâmetro que representa a estabilidade atmosférica. A estabilidade atmosférica foi modelada através do gradiente vertical de temperatura medido na região estudada, com medições de temperatura em dois níveis de altura. Com esse ajuste o desvio médio quadrático do WAsP para a segunda análise diminuiu para 6,80%. Na terceira análise foram comparados todos os pontos dos mapas eólicos gerados pelo WAsP e pelo WindSim para área de interesse. Neste caso, verificou-se sobre estimativas na velocidade do vento de até 21% do mapa eólico WAsP em relação ao WindSim e sub estimativas de até 23%

Tese de mestrado integrado. Engenharia Civil (especialização em Construções). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008

Tese de mestrado integrado. Engenharia Mecânica. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010