Orientador: Jose Antenor Pomilio / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-25T11:38:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marra_EnesGoncalves_D.pdf: 15008750 bytes, checksum: 5db551b0c0e05a6343c87460d17d903b (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: Este trabalho apresenta algumas alternativas para o emprego da máquina de indução trifásica com rotor tipo gaiola na geração de energia elétrica. Os sistemas propostos asseguram boa qualidade de energia, mantendo tensão trifásica regulada, com forma de onda senoidal e freqüência constante em 60 Hz. Pretende-se que estes sistemas sejam empregados em microcentrais hidrelétricas sem regulação de velocidade da turbina, para geração de energia em áreas rurais ou com baixa densidade populacional. O gerador de indução é conectado a um inversor PWM de tensão, o qual opera com freqüência fundamental constante, fixando a freqüência síncrona do gerador. Desta forma, o balanço de potência do sistema é refletido pela tensão CC do inversor, a qual pode ser regulada através do controle da carga CA ou da carga CC do sistema; ou ainda, através da operação como co-gerador, em conexão assíncrona com a rede monofásica da concessionária. Uma terceira alternativa é o emprego de reguladores de velocidade em sistemas de geração acionados por motores a combustão. Os resultados experimentais obtidos atestam a robustez dos sistemas analisados, e a viabilidadede implementação destas alternativas com potências de até 50 kW...Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: Some alternatives to the three-phase cage-rotor induction machine application in electric power generation were analyzed in this investigation. The proposed generation systems ensure satisfactory energy quality, as they are able to maintainbalanced three-phase voltage, with sinusoidal waveform and constant frequency at 60Hz. These systems are intended to be employed in unregulated-haft turbinedriven microhydroelectric power plants to supply rural as well as low-densely populated areas. The induction generator is connected to the AC side of a voltage-fed PWM inverter, which operates with constant fundamental frequency, maintaining constant synchronous frequency at the generator leads. Thus the system power-balance status is indicated by the inverter DC-voltage, which can be egulated through the AC or the DC load-control; as well as through the operation as single- phase utility-grid connected cogenerator. Moreover, a governed shaft-speed induction-generator based system was investigated. Such an alternative is intended to be applied in fuel-engine driven systems. The experimental results led to the conc1usionthat the studied structures are robust and feasible with rated power up to 50 kW...Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Doutorado / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Jose Antenor Pomilio / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-25T12:45:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 NunezZuniga_TeresaEsther_M.pdf: 3630934 bytes, checksum: 2acfac5c80f239575de6eac9da690d96 (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: A presente dissertação trata do estudo de um Filtro Ativo de Potência (FAP) trifásico a três fios, em sistemas elétricos nos quais se considera a presença de tensões simétricas, mas distorcidas, seguindo o método da síntese de carga resistiva. Discutem-se os problemas que podem surgir no sistema quando se faz a síntese de corrente senoidal em situações com tensões distorcidas. O circuito de controle está baseado em multiplicadores, como nos circuitos corretores do fator de potência, permitindo assim que a corrente siga a mesma forma de onda da tensão, usando um modulador MLP. No projeto foram considerados os limites estabelecidos pelas normas internacionais com relação às harmônicas de corrente e à interferência eletromagnética conduzida. Apresentam-se resultados práticos e de simulação do FAP trifásico / Abstract: This work deals with the study of a Three-Phase Active Power Filter in a Three-wire grid, used in electric systems where the voltage is balanced but distorted. This work follows the Resistive Load Synthesis over the Sinusoidal Current Synthesis. The control structure is based on multipliers, like in power factor corrector topologies, in order to generate the necessary compensating current using a PWM modulator. The limits imposed by international standards regarding harmonics and conduced EMI are considered in the filter design. Simulations and experimental results are presented. / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Sigmar M. Deckmann / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-20T13:30:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rocha_JoaoPaulodeSousa_M.pdf: 4143675 bytes, checksum: 944647a173b0a0317fb45168f8789be4 (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: O fenômeno de cintilação luminosa se caracteriza por variações de luminosidade na faixa de freqüências perceptível ao olho humano, causadas por flutuações na tensão da rede elétrica. Este trabalho descreve a transformação do processo analógico para medição de cintilação luminosa, internacionalmente recomendado, em um sistema digital. Os principais pontos considerados são: técnicas de filtragem digital e método de conversão de filtros, compromissos com a resolução do conversor AlD, minimização da freqüência de amostragem, processamento em tempo real e utilização da porta paralela padrão Centronics como via de comunicação com o microcomputador / Abstract: Flicker disturbance corresponds to the visual perception of luminance variations due to supply voltage fluctuations. This work describes the conversion of the analog methodology for flicker measurements, internationally recommended, into a digital processing device. The main points considered are: digital filtering techniques and filter conversion method, AlD resolution compromises, minimization of sampling frequency, real time calculation procedures and interfacing with microcomputer through a standard Centronics parallel interface / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Sigmar Maurer Deckmann / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-16T03:57:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rocco_Alexandre_M.pdf: 9444436 bytes, checksum: 79008eeeae8c911c708760bed4db8f8e (MD5) Previous issue date: 1988 / Resumo: Neste trabalho, o efeito de cintilação luminosa, resultado de sucessivos impactos sobre sistemas de energia elétrica que suprem cargas industriais variáveis e especiais, é analisado através das metodologias disponíveis para a pré determinação de tais efeitos, na fase de planejamento. Para a fase operacional do sistema, é considerada a utilização de uma metodologia padronizada a nível internacional para a medição do fenômeno. Para isso, foi implementado um protótipo de medidor e ensaiado através de testes específicos de laboratório e de campo, sendo os resultados discutidos nos capítulos finais / Abstract: Not informed. / Mestrado

O trabalho desenvolve o estudo de retificadores PWM para aplicações em processos galvânicos. A utilização de técnicas PWM é objeto de estudo, visando à obtenção de alto fator de potência, baixo conteúdo harmônico e baixo ripple de corrente que atendam tanto às necessidades de qualidade de energia, quanto à demanda das aplicações de carga. O trabalho contempla a criação de um protótipo que preencha os requisitos de aplicações industriais voltadas ao tratamento de superfícies, tais como: eletrodeposição, eletro-polimento, entre outros e a melhora na qualidade de energia. As simulações em ambiente computacional com MATLAB® e o software PSIM®, forneceram a base para o desenvolvimento do protótipo e comprovar o estudo. Na prática, pequenas chapas de latão foram banhadas com o protótipo nos modos de controle de ângulo de fase, controle PWM regular e PWM senoidal e obtidas fotos microscópicas para a análise da camada do banho depositada, onde foi comprovado o rendimento protótipo em relação a Qualidade da Energia Elétrica. / The current work aims to study PWM rectifiers for applications in galvanics processes. The use of PWM techniques is the object of study in order to obtain high power factor, low harmonic content and low ripple current that meet both the needs of power quality, the demand of load applications. The study aims to create a prototype which meets the requirements of industrial applications focuses on the treatment of surfaces, such as electroplating, electro-polishing, among others, and the improvement of energy quality. The simulations in computing environment with MATLAB and software PSIM®, provided the basis for the development of prototype and verify the study. In practice, small plates of brass were bathed with the prototype in modes of phase angle control, regular PWM control and sinusoidal PWM and obtained microscopic images for the analysis of the deposited bath layer, where it was proven the prototype income in relation to Quality Electric Power.

Este trabalho visa o estudo das regiões de operação de conversores CC/CC isolados bidirecionais do tipo DAB (Dual Active Bridge). É feito um estudo do comportamento do circuito com a variação dos valores das reatâncias de acoplamento, avaliando-se aspectos como eficiência, fator de potência, reativos, entre outros. A seguir é proposta uma estrutura de controle que permite a operação com tensões nos barramentos DC diferentes das nominais, minimizando as correntes absorvidas. Além disso, propõe-se uma estratégia de controle para regular a potência transferida. O trabalho inclui modelagem teórica, implementação em simulação computacional e medidas em protótipo experimental. / This work investigates operation regions of Dual Active Bridge DC-DC isolated bidirectional converters, studying circuit behavior with the variation of the coupling reactance, evaluating parameters like efficiency, power factor, reactive flow etc. A control structure is proposed which allows operating with DC voltages different from nominal voltages, reducing the AC currents. Furthermore, a control strategy to regulate the power transferred is proposed. Methodology includes theoretical modeling, computer simulation and experimental prototype measurements.

Algoritmos de busca do ponto de máxima potência (MPPT) são largamente utilizados para se obter a potência máxima fornecida em sistemas fotovoltaicos. Apesar de existirem diversas técnicas de MPPT, os métodos heurísticos de busca como o método da perturbação e observação (P&O) e o método da Condutância Incremental (InC) são os mais usuais por serem simples e confiáveis. Assim, é proposto uma lei de controle com realimentação da tensão de saída de um painel fotovoltaico (PV) de forma a manter o mesmo operando próximo ao ponto de máxima potência, possibilitando com isso uma melhora do desempenho do algoritmo de P&O e InC inclusive quando o painel PV é submetido a rápidas mudanças na irradiação solar. Além disso, devido às características não lineares dos painéis fotovoltaicos, a utilização de técnicas inteligentes que empregam controladores fuzzy para o controle da tensão terminal do PV, parece ser uma solução viável quando comparada aos controladores clássicos com PI e PID, principalmente, porque tais estruturas de controle proporcionam uma lenta resposta dinâmica e problemas de estabilidade relacionados às oscilações em torno do ponto de máxima potência, decorrente do funcionamento dos algoritmos P&O e InC. / Maximum power point tracking (MPPT) techniques are widely used to achieve the maximum output power of a photovoltaic (PV) system. Although there are many MPPT techniques, the heuristic search methods such as perturb and observe (P&O) and incremental conductance (InC) method are the most commonly used because they are simple and reliable in the pursuit of maximum power point. A control law with feedback of the output voltage of a photovoltaic (PV) panel is proposed, in order to maintain it working nearby the maximum power point, enabling an improvement in the performance of the algorithm for P&O and InC even when the PV array is subjected to rapid changes in solar irradiance. Moreover, due to the nonlinear characteristics of the photovoltaic panels, the technique that employ fuzzy logic control seems to be a viable option when compared with conventional proportional and integral or proportional, integral and derivative controllers, mainly because such control structures provide a slow dynamic response and stability issues related to oscillations around the maximum power point due to operation of P&O and InC algorithms.

O objetivo deste trabalho é realizar medições de distorção de tensão e corrente na entrada de subestações que alimentam sistemas ferroviários e verificar se estas atendem às normas IEEE - 519:1992 e IEC 61000-3-6:2008. Foram realizadas medições durante uma semana nas subestações retificadoras Tietê e Jaraguá, ambas da CPTM. Os resultados das medições foram comparados com simulações computacionais baseadas em um modelo simplificado do sistema de alimentação. / This study reports an experimental assessment of current and voltage distortion at the ac side of railway power supply installations and their compliance with the IEEE-519: 1992 and IEC 61000-3-6: 2008 standards. All experimental measurements were conducted using a commercially available power quality analyzer installed during a week at the CPTM rectifier substations of Tietê and Jaraguá. A simplified model was applied to computer simulations in order to calibrate the model through the comparison with experimental results.

Este trabalho tem como objetivo reunir, registrar, estudar e comparar as estratégias de controle utilizadas em inversores para fontes ininterruptas de energia, efetuado através de levantamento bibliográfico, englobando estratégias antigas (implementadas muitas vezes na forma analógica) e recentes (com implementação digital). É realizada comparação dos desempenhos, determinados analiticamente por modelamento e/ou por simulação computacional, entre algumas estratégias de controle. É apresentado um método para a implementação digital de um inversor monofásico para fontes ininterruptas de energia com transformador na saída. O método utilizado consiste de: Análise e modelagem dos controladores e planta, adotando-se critérios para o ajuste dos respectivos parâmetros; Simulação no modo de tempo contínuo; Roteiro da discretização para possibilitar implementação digital; Simulação em tempo discreto; Implementação em protótipo experimental. O controle é realizado com uma estratégia de múltiplas malhas, usando três malhas: uma malha interna de corrente usando controlador proporcional com compensação feedforward da perturbação da tensão de saída no controle da corrente e uma malha externa de tensão com um controlador proporcional + ressonante. Uma terceira malha de controle externa a malha de tensão é adicionada para prevenir a saturação do núcleo do transformador. O inversor é implementado através de um arranjo físico de baixa potência, possibilitando comparação dos resultados de simulação e experimentais. / This dissertation intends to collect, register, study and compare control strategies used in inverters for uninterrupted power supplies. Older control strategies, which use analogical control, as well as contemporary ones, which use digital control, were studied. A performance comparison between some strategies is made using analytical modeling and computational simulation. It is proposed a method for implementation of digital controller for a one-phase inverter with output transformer for uninterruptible power supplies applications. The method consists on: Analysis and modeling of plant and controllers, adopting criteria for parameters adjust; Continuous time computational simulation; Discretization guide for digital implementation; Discrete time computational simulation; Experimental prototype implementation. Control uses a multiloop approach, with three control loops: An internal current loop with proportional controller and feed-forward output voltage disturbance compensation, an external voltage loop using a proportional + resonant controller, and a third external loop to prevent the saturation of the output transformer. A low power experimental setup of the inverter is implemented, allowing comparison of simulated and experimental results.

O restaurador dinâmico de tensão (DVR) é uma solução baseada em eletrônica de potência para minimizar os problemas causados por afundamentos e elevações de tensão em equipamentos ou cargas sensíveis a esses tipos de distúrbios. Basicamente a operação do DVR consiste em injetar na rede tensões de correção com a finalidade de anular o afundamento ou a elevação na tensão aplicada à carga. Tipicamente, a estrutura do controlador utilizado em um DVR é composta por uma malha interna de corrente e uma malha externa de tensão. Usualmente um controlador do tipo proporcional ou proporcional integral é utilizado na malha interna de corrente e um controlador ressonante é utilizado na malha externa de tensão. O presente trabalho apresenta um projeto de controlador robusto para rastreamento da tensão injetada pelo DVR que garante estabilidade robusta do sistema com respeito à variação dos parâmetros da carga. Além disso, o controlador proposto garante valores pré-definidos para o erro de rastreamento e para a rejeição do distúrbio causado por correntes de carga distorcidas na tensão injetada pelo DVR. A síntese do controlador robusto de tensão é feita com base no método de projeto H? pela formulação da sensibilidade mista. Todas as especificações de desempenho e robustez são impostas por meio de restrições nos diagramas de resposta em frequência do sistema em malha fechada (funções sensibilidade e sensibilidade complementar). O desempenho do controlador proposto é verificado e a metodologia de projeto é validada por simulações e experimentos realizados em um DVR de baixa potência. / The Dynamic Voltage Restorer (DVR) is a power electronics based solution for mitigation of voltage sags and swells effects on sensitive loads, which basically injects voltages in series with the grid. Typically the controller structure for a DVR is composed by an inner current loop and an outer voltage loop. Usually proportional or a proportional-integral controller is used for the current loop and a resonant controller is used for the voltage loop. This paper presents the design of a robust controller for the voltage tracking loop of a DVR that guaranties the robust stability against load parameters variation. Moreover, the proposed controller assures the tracking of a sinusoidal voltage waveform, as well the rejection of the non linear load current influence, both with a pre specified error. The voltage controller design is based on H? mix-sensitivity parameter specification approach. All the performance and robustness requirements are specified and analyzed based on the frequency response plot of closed loop transfer function (sensitivity and complementary sensitivity functions). The proposed controller performance is validated by simulation and by experiments carried out on a low scale DVR prototype.