Orientador: Luís Carlos Origa de Oliveira / Banca: Júlio Borges de Souza / Banca: Olivio Carlos Nascimento Souto / Resumo: O acelerado desenvolvimento da eletrônica de potência vem desencadeando uma série de transformações no sistema elétrico, sendo possível destacar a constante alteração da natureza das cargas consumidoras, a proliferação da co-geração e o peso crescente de questões ambientais relacionadas à questão da geração. Grande parte das cargas atuais é composta por dispositivos não-lineares que, por muitas vezes, são a causa de problemas relacionados à qualidade da energia elétrica. Considerando a variedade da distribuição sequencial das harmônicas de corrente na utilização dos filtros passivos, destacam-se os filtros e bloqueadores eletromagnéticos, os quais têm merecido especial atenção devido à sua robustez e baixo custo de implantação. Este trabalho está particularmente direcionado à investigações relacionadas ao uso desses dispositivos que possibilitam uma atenuação do fluxo das principais componentes harmônicas que compõe as distorções harmônicas de sequência zero. Neste contexto, esta dissertação apresenta contribuições inéditas relacionadas com o desenvolvimento de modelos matemáticos no domínio da frequência para bloqueadores eletromagnéticos, e um estudo de modelos matemáticos para filtros eletromagnéticos, compondo então, o aqui denominado supressor eletromagnético de componentes de sequência zero. Apresenta-se ainda, a utilização de metodologias para análise de desempenho baseado no comportamento das componentes harmônicas sequenciais. É estabelecida uma base comparativa de natureza experimental que possibilita a avaliação do desempenho e da aderência do modelo proposto. São utilizados protótipos de baixa potência de um filtro e um bloqueador, ambos eletromagnéticos, construídos a partir de análises teóricas. Os modelos desenvolvidos são utilizados na composição de um aplicativo computacional para análise... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The accelerated development of power electronics has promoted a series of changes in the electrical system, so it is possible to highlight the constant changing of consumer loads, the proliferation of co-generation and the growing importance of environmental issues related to generation. Much of the current loads are composed of non-linear devices which, in many cases are the cause of problems related to power quality. Considering the sequential distribution variety of harmonic currents in the use of passive filters, highlight the electromagnetic filters and blockers, which have received special attention due to its robustness and low cost of deployment. This work is particularly directed to investigations related to the use of these devices which enable an attenuation of the flow of the principal harmonic components that compound the zero-sequence harmonic distortion. In this context, this work presents unedited contributions related to the development of mathematical models in the frequency domain for electromagnetic blocking, and a study of mathematical models of electromagnetic filters, making then, the here called electromagnetic zero-sequence components suppressor. It presents also, the use of methodologies for performance analysis based on the sequential behavior of harmonic components. It is established a comparison basis of experimental nature that enables the performance and adherence analysis of the model. Are used a low-power prototypes of a filter and a blocker, both electromagnetic, constructed from theoretical analysis. These models are used in the composition of a software for performance analysis and optimal project of harmonic filtering systems. This tool allows an individualized and systematic investigation of the electrical system behavior for distinct harmonic sequence components. Thus, through a detailed investigation it is possible to identify appropriated actions... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:33Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-02-18Bitstream added on 2014-06-13T20:08:35Z : No. of bitstreams: 1 freitas_scl_me_ilha.pdf: 1038067 bytes, checksum: de418f750a6f2441df99083abd72c137 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O acelerado desenvolvimento da eletrônica de potência vem desencadeando uma série de transformações no sistema elétrico, sendo possível destacar a constante alteração da natureza das cargas consumidoras, a proliferação da co-geração e o peso crescente de questões ambientais relacionadas à questão da geração. Grande parte das cargas atuais é composta por dispositivos não-lineares que, por muitas vezes, são a causa de problemas relacionados à qualidade da energia elétrica. Considerando a variedade da distribuição sequencial das harmônicas de corrente na utilização dos filtros passivos, destacam-se os filtros e bloqueadores eletromagnéticos, os quais têm merecido especial atenção devido à sua robustez e baixo custo de implantação. Este trabalho está particularmente direcionado à investigações relacionadas ao uso desses dispositivos que possibilitam uma atenuação do fluxo das principais componentes harmônicas que compõe as distorções harmônicas de sequência zero. Neste contexto, esta dissertação apresenta contribuições inéditas relacionadas com o desenvolvimento de modelos matemáticos no domínio da frequência para bloqueadores eletromagnéticos, e um estudo de modelos matemáticos para filtros eletromagnéticos, compondo então, o aqui denominado supressor eletromagnético de componentes de sequência zero. Apresenta-se ainda, a utilização de metodologias para análise de desempenho baseado no comportamento das componentes harmônicas sequenciais. É estabelecida uma base comparativa de natureza experimental que possibilita a avaliação do desempenho e da aderência do modelo proposto. São utilizados protótipos de baixa potência de um filtro e um bloqueador, ambos eletromagnéticos, construídos a partir de análises teóricas. Os modelos desenvolvidos são utilizados na composição de um aplicativo computacional para análise... / The accelerated development of power electronics has promoted a series of changes in the electrical system, so it is possible to highlight the constant changing of consumer loads, the proliferation of co-generation and the growing importance of environmental issues related to generation. Much of the current loads are composed of non-linear devices which, in many cases are the cause of problems related to power quality. Considering the sequential distribution variety of harmonic currents in the use of passive filters, highlight the electromagnetic filters and blockers, which have received special attention due to its robustness and low cost of deployment. This work is particularly directed to investigations related to the use of these devices which enable an attenuation of the flow of the principal harmonic components that compound the zero-sequence harmonic distortion. In this context, this work presents unedited contributions related to the development of mathematical models in the frequency domain for electromagnetic blocking, and a study of mathematical models of electromagnetic filters, making then, the here called electromagnetic zero-sequence components suppressor. It presents also, the use of methodologies for performance analysis based on the sequential behavior of harmonic components. It is established a comparison basis of experimental nature that enables the performance and adherence analysis of the model. Are used a low-power prototypes of a filter and a blocker, both electromagnetic, constructed from theoretical analysis. These models are used in the composition of a software for performance analysis and optimal project of harmonic filtering systems. This tool allows an individualized and systematic investigation of the electrical system behavior for distinct harmonic sequence components. Thus, through a detailed investigation it is possible to identify appropriated actions... (Complete abstract click electronic access below)

Dans cette thèse nous développons une technique de déformation pour l'optimisation de formes. Les formes sont représentées par leur frontière, paramétrée par des courbes de Bézier par morceaux. En tant que courbes polynomiales, elles sont définies par leurs coefficients que l'on appelle plutôt points de contrôle. Bouger les points de contrôle revient à modifier la courbe et donc déplacer la frontière des formes. Dans un contexte d'optimisation de formes, ce sont alors les points de contrôle qui sont les variables du problème et l'on a transformé ce dernier en un problème d'optimisation paramétrique. Notre méthode de déformation consiste en un premier temps à paramétrer les frontières par des courbes de Bézier comme indiqué plus haut et dans un second temps à calculer une déformation des points de contrôle à partir d'une direction de descente de la fonction objectif. Notre méthode est de nature géométrique mais l'on propose un moyen de changer la topologie des formes en mesurant la distance entre les points de contrôle : on peut scinder une forme en deux ou inversement en réunir deux en une. Nous avons testé la méthode sur trois problèmes qui sont la conception d'un filtre micro-ondes, la détection d'inclusions et les trajectoires optimales. / We develop a deformation technique for shape optimization problems. The shapes are described only by their boundary, parameterized by piecewise Bézier curves. They are polynomial curves hence entirely defined by their coefficients which are called control points. By moving these control points the curves change and so is the boundary of the shape. Used in a shape optimization problem, the control points become the optimization variables meaning that the problem is a parametric optimization problem. Our method consists in first parameterizing the boundary of a shape by Bézier curves as stated above and then compute a deformation of the control points from a descent direction for the objective function. The method is almost purely geometric but we add a way to include topological changes by diving a shape into two or conversly merging two shapes into one. We tested our method on three particular shape optimization problems which are microwave filter design, inclusions detection and optimal trajectories.