Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-graduação em Física / Made available in DSpace on 2013-07-16T02:47:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 250614.pdf: 1589340 bytes, checksum: 5c649e7d86a243246c420e8255da9dfb (MD5) / Neste trabalho empreendemos uma pesquisa experimental de investigação das propriedades magnéticas de ligas ternárias compostas por elementos de transição. Es-colhemos a estequiometria X2YZ para a preparação das amostras, à qual corresponde a ligas Heusler totalmente ordenadas que podem ser produzidas com tratamento térmico apropriado. Em geral, a .m de estabilizar uma liga Heusler totalmente ordenada com es-trutura L21; é necessário o tratamento térmico com têmpera, embora, recentes trabalhos tem indicado que após alguns dias de cozimento a altas temperaturas, e um subsequente tratamento a baixas temperaturas por mais alguns dias levam a formação de uma estru-tura ordenada L21. Dessa forma, preparamos 5 amostras de FeMnAl, CoMnAl e NiMnAl por fusão a arco voltaico sob atmosfera de argônio com tratamento térmico de 3 dias a 1273 K, e após mais 3 dias a 673 K para promover a homogeneidade e relaxação, bem como melhorar o ordenamento atômico. Nossas ligas consistem de Fe, Co e Ni em com-posições ternárias com Mn e Al na proporção 2:1:1, seguindo a estequiometria X2YZ, onde decidimos variar levemente a proporção relativa dos elementos magnéticos e observar a de-pendência das propriedades magnéticas intrínsecas na composição. Inicialmente propomos a estrutura L21 de ligas Heusler completamente ordenadas, que foram encontradas com sucesso com o tratamento térmico citado anteriormente para as ligas Fe2VAl. Todavia, procedemos com o desenvolvimento do trabalho experimental da pesquisa e obtivemos re-sultados estimulantes ao estudo dos compostos produzidos como descrito anteriormente, que revelaram interessantes propriedades. Para realizar este trabalho experimental, várias técnicas foram usadas com a finalidade de obter uma caracterização completa das propriedades estruturais e magnéticas dos compostos estudados. A determinação das fases cristalográ.cas e do grau de ordena-mento atômico foi feita com difração de raios-X. As temperaturas de transição de fases ferromagnéticas foram obtidas com uma magnetobalança, por meio de análise termogra-vimétrica e campo aplicado desde temperatura ambiente até 1123 K. Para os compostos antiferromagnéticos, usamos medidas de calorimetria diferencial de varredura, onde as curvas registradas foram tomadas desde temperatura de nitrogenio líquido até aproxi-madamente 773 K. O padrão magnético foi investigado com medidas de magnetização e desde 15 K até 473 K com campos aplicados de 4 kA/m. As curvas de histerese foram registradas em temperatura ambiente e temperatura de helio líquido com campos de até 600 kA/m e 1200 kA/m, respectivamente. O espectro Mossbauer foi coletado em temperatura ambiente e temperatura de nitrogênio líquido em um espectrômetro convencional operando com geometria de transmissão em um modo de aceleração constante. Nossos resultados indicam que as ligas de FeMnAl são ferromagnéticas na tempe-ratura ambiente, encontramos um material macio cuja estrutura foi caracterizada como sendo do tipo A2 (fase bcc desordenada). As ligas CoMnAl são também ferromagnéticas na temperatura ambiente, comuma estrutura desordenada do tipo B2, típico de ligas semi-Heusler. Por outro lado, as ligas NiMnAl apresentam ambos os padrões ferromagnético e antiferromagnético, também com estrutura B2. No entanto, nenhum desses compostos se apresentou na estrutura totalmente ordenada L21: No caso das ligas FeMnAl, todos os estudos realizados indicaram que o resfriamento com têmpera (quenching) promove o caráter desordenado dessas ligas. Neste caso nós produzimos uma fase ferrítica (bcc) em ligas desordenadas por utilizarmos um tratamento térmico nunca usado antes para este sistema de ligas, e nossas amostras exibem um padrão magnético que é típico para as ligas preparadas com tratamento térmico em altas temperaturas e resfriamento com têmpera. Contudo, este trabalho serve como um estudo preliminar para avaliar o efeito da preparação das amostras no ordenamento atômico e nas propriedades magnéticas in-trínsecas dessas ligas. Além disso, nós investigamos o efeito da mudança da composição no comportamento magnético desses materiais. Como perspectivas, o assunto de um futuro trabalho, poderia ser um estudo detalhado dessas propriedades utilizando diferentes tratamentos térmicos com e sem têmpera, para preparação das amostras. In this work we undertook an experimental research to investigate the magnetic properties of ternary alloys of transition elements. We chose the X2YZ stoichiometry for the sample preparation, which corresponds to fully ordered Heusler alloys, which can be produced with an appropriate heat treatment. In general, in order to stabilize an ordered Heusler alloy with the L21 structure is necessary a quenching procedure. However, recent works have indicated that after few days of annealing at high temperatures, and a subsequent annealing for few more days at lower temperatures leads to the formation of an ordered L21 structure. Hence, we prepared 5 samples of FeMnAl, CoMnAl and NiMnAl by arc melting under argon atmosphere with a 3 day annealing at 1273 K, followed by a 3 day annealing at 673 K to promote homogeneity and relaxation as well as to improve the atomic ordering. Our alloys consist of Fe, Co and Ni in ternary compositions with Mn and Al in the proportion of 2:1:1, following the X2YZ stoichiometry, where we decided to vary the relative proportion of the magnetic elements slightly to trace the dependence of the intrinsic magnetic properties on the composition. Initially, we pursued the L21 structure of fully ordered Heusler alloys, which were successfully achieved with the annealing procedure cited above for Fe2VAl alloys. However, as we proceeded with the development of the experimental research work the results which were obtained stimulated the study of the compounds produced as described above, which showed interesting properties. To perform this task several experimental techniques were used in order to obtain a complete characterization of the structural and magnetic properties of the compounds studied here. The determination of the crystallographic phases and of the degree of atomic ordering was done with x-ray di¤raction. The transition temperatures of the ferromagnetic phases were obtained with a magnetobalance, by means of a thermogravimetric analysis with an applied .eld from room temperature up to 1123 K. For the antiferromagnetic compounds we used di¤erential scanning calorimetry measurements, where the registered traces were taken from liquid nitrogen temperature up to about 773 K. The magnetic behavior was investigated with magnetization measurements and Mossbauer e¤ect. The Mx T curves were collected from about 15 K up to 473 K in a applied .eld of 4 kA/m. The hysteresis loops were registered at room temperature and liquid Helium temperature in elds up to 600 kA/m and 1200 kA/m, respectively. The Mossbauer spectra was collected at room temperature and liquid nitrogen temperature in a conventional spectrometer operating with the transmission geometry in the constant acceleration mode. Our results indicate that the FeMnAl alloys are ferromagnetic at room temperature, a soft magnetic material, and its structure were found to conform to the A2 type (disordered bcc phase). The CoMnAl are also ferromagnetic at room temperature, with an disordered structure conforming to the B2 type, typical of half-Heusler alloys. Otherwise, the NiMnAl presented both ferromagnetic and antiferromagnetic behavior, also with the B2 structure. However, among these compounds none presented the fully ordered L21 structure. In the case of the FeMnAl alloys, all reported studies indicated a quenching procedure to promote the disordered character of these alloys. In this case we produced a ferritic phase (bcc) in disordered alloys by using an annealing procedure which had never been used befofe for this alloy system, and our samples exhibit a magnetic behavior which is typical for the alloys prepared by quenching from high temperatures. Nevertheless, this work stands as a preliminar study to assess the e¤ect of the sample preparation on the atomic ordering as well as on the intrinsinc magnetic properties of these alloys. Besides, we investigated the e¤ect of changes in the composition on the magnetic behavior of these materials. A further step which may be the subject of a future work could be a detailed study of the e¤ect on these properties of using di¤erent annealing procedure and quenching for the samples.preparation.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciencias Fisicas e Matematicas / Made available in DSpace on 2012-10-16T06:44:35Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T19:13:58Z : No. of bitstreams: 1 97850.pdf: 2416702 bytes, checksum: 85e097e6e01bd8c6ebebe3369cc44138 (MD5) / Desenvolvemos um estudo sobre as -aluminas irradiadas por íons energéticos pesados. Enfatizamos a relação, entre os efeitos produzidos nos sólidos pela radiação e os parâmetros que quantificam o fenômeno representado pela alteração temporal na concentração do sódio. Adotamos a suposição de que as alterações de concentração decorrem dos seguintes mecanismos: a) Difusão Auxiliada po Radiação; b) Migração assistida por campo elétrico e, c) Desprendimento ("sputtering") preferencial do sódio na superfície da amostra. Definindo o coeficiente de difusão em termos da concentração e mobilidade dos defeitos puntuais verificamos ser irrelevante, para o tratamento do fenômeno, considerar que as variações dos perfis de concentração afetam a difusividade do elemento alcalino. Trabalhamos com duas expressões para a função campo elétrico demonstrando que sua forma determina fortemente as oscilações na concentração de sódio, verificadas por experimentos com os quais comparamos nossos resultados.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciencias Fisicas e Matematicas / Made available in DSpace on 2012-10-16T08:43:20Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T19:57:23Z : No. of bitstreams: 1 101728.pdf: 2745712 bytes, checksum: 5e18ce616505eaf63eb947934968a808 (MD5)

Orientador: Vicente Roberto Dumke / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Parana, Setor de Ciencias Exatas / Resumo: A implantação de íons de O + em Si produz modificações em suas propriedades mecânicas, químicas e óticas. Usando técnicas de microscopia ótica de interferência e de ataque químico, observa-se um padrão de dissolução característico na fronteira da região implantada, revelando a existência de uma microestrutura nesta região. Esta está relacionada a efeitos de mascaramento, difusão do oxigênio, surgimento de defeitos e precipitados de SiO2 e a existência de tensões . As modificações na topografia de superfície assim como a criação de defeitos após tratamentos térmicos em alta temperatura também foram estudadas. / Abstract: The high dose O + implantation in Si monocrystals changes the mechanical, chemical and optical properties of the bulk. Using optical interference microscopy and chemical etching, a characteristic dissolution pattern is observed in the implanted region boundary. This microstructure is related with conditions such as ion implantation mask, oxygen diffusion, defects and SiO2 precipitates and stress field. The modifications in surface topography and defects production by high temperature annealing are described too.

Orientador: Sandra Helena Pulcinelli / Coorientador: Pablo Damasceno Borges / Banca: Miguel Ruiz / Banca: Katia Jorge Ciuffi / Resumo: O desafio da produção e aplicação de nanocompósitos poliméricos vêm recebendo grande destaque científico devido ao seu caráter multifuncional. Os materiais híbridos orgânico-inorgânicos apresentam propriedades distintas que não se limitam à soma das propriedades de seus componentes separadamente, mas decorre de um sinergismo entre as fases em nível molecular. Como uma vertente do estudo desses materiais, a modificação de superfícies de argilas minerais se tornou uma forma de melhorar ou criar novas propriedades em materiais híbridos. Um exemplo é o método grafting, que consiste na reação de superfície entre argila e a matriz polimérica. Para tornar compatível a fase orgânica (polímero) e a fase inorgânica (argila) é necessário um agente funcionalizante, no caso, foi usado o TMSM (trimetoxisilil propil metacrilato) ligado a argila por reações com os grupos silanóis/Si-OH. O objetivo é aprimorar a síntese de materiais híbridos orgânico-inorgânicos utilizando o método grafting, sendo a fase orgânica o polímero termoplástico poli(metil metacrilato) (PMMA) e a fase inorgânica será as argilas derivadas da montmorilonita (Cloisite® 15A e Cloisite® 93A) já previamente funcionalizadas com TMSM. A comparação do conjunto de nanocompósitos permitiu analisar a evolução das propriedades térmicas, em como as baixas quantidades de argila em escala nanométrica presentes na matriz polimérica pode influenciar na estabilidade térmica do PMMA. A evolução das propriedades térmicas foi analisada p... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The challenge of the production and application of polymer nanocomposites has been receiving great scientific attention due to its multifunctional character. The organic-inorganic hybrid materials have distinct properties that are not limited to the sum of the properties of their components separately, but derive from a synergism between the phases at the molecular level. As an aspect of the study of these materials, the surface modification of clay minerals has become a way to improve or create new properties in hybrid materials. An example is the grafting method, which consists of the surface reaction between clay and the polymer matrix. In order to make the organic phase (polymer) and the inorganic phase (clay) compatible, a functionalizing agent is required; in this case, the TMSM (trimethoxysilyl propyl methacrylate) bound to clay was used by reactions with the silanols / Si-OH groups. The aim is to improve the synthesis of organic-inorganic hybrid materials using the grafting method, the organic phase being the thermoplastic polymer poly (methyl methacrylate) (PMMA) and the inorganic phase will be clays derived from montmorillonite (Cloisite® 15A and Cloisite® 93A) previously functionalized with TMSM. The comparison of the number of nanocomposites allowed to analyze the evolution of the thermal properties, such as low amounts of clay at the nanoscale present in the polymer matrix can influence the thermal stability of PMMA. The evolution of the thermal properties were a... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

As técnicas de Espectroscopia de Alta Resolução em Sólidos e Relaxação por RMN são largamente utilizadas no estudo da estrutura e dinâmica de polímeros. Neste trabalho estudamos, utilizando estas técnicas, duas classes distintas de polímeros: os condutores iônicos e os condutores eletrônicos. O polímero condutor iônico estudado foi o Diesterato de Polietileno Glicol (PEGD) complexado com sais de metais alcalinos, LiClO4 ou NaClO4. A metodologia básica que empregamos para o estudo destes materiais foi a análise da forma de linha e do tempo de relaxação longitudinal para os núcleos associados tanto aos portadores de carga, 7Li e 23Na, quanto à cadeia polimérica, 1H e 13C. Todas estas medidas foram realizadas em função da temperatura e da concentração de sal de metal alcalino presente na amostra. Estudos adicionais, por condutividade elétrica, análise térmica e viscosidade foram realizados para complementar o conhecimento obtido por RMN sobre a mobilidade e estrutura das cadeias poliméricas e dos portadores de carga. Os polímeros com ligações de elétrons-\'pi\' conjugados apresentam propriedades eletrônicas especiais, particularmente a condutividade elétrica, e formam uma classe de polímeros condutores eletrônicos que podem ser facilmente oxidados ou reduzidos através de um agente dopante. Estudamos dois polímeros deste tipo: As polianilinas dopadas com 1H ou 7Li. A metodologia básica que empregamos para o estudo destes polímeros foi a análise das formas de linhas espectrais de um dos núcleos que compõem a cadeia polimérica, 13C, e de um dos agentes dopantes, 7Li, em função do método de preparação e da condutividade elétrica, de forma a poder elucidar características estruturais e dinâmicas deste grupo de polímeros. A partir do estudo destas duas classes de polímeros, conseguimos coletar uma quantidade muito grande de resultados experimentais por RMN, a partir de diferentes núcleos atômicos, que contribuíram para elucidar várias de suas características estruturais e dinâmicas / High resolution solid-state NMR spectroscopic techniques are widely used in the study of polymer structure and dynamics. In the present work we are studying, with the employment of these techniques, two distinct kinds of polymers: the ionic conductors and the electronic conductors. The ionic conductor polymer considered was the Poliethyleneglycol Distereate - 400)/MclO4, (M=Li,Na), DPEG/MclO4. The basic methodology employed for the study of these materials were the line shape analysis of the resonance lines and the longitudinal relaxation time, for the nuclei associated with the charge carriers, 7Li and 23Na, and with the polymeric chain, 1H and 13C. The measurements were related to temperature and to the alkali metal salt concentration in the sample. Additional studies, of electrical conductivity, thermal analysis and viscosity were also conducted for the complementation of the information obtained by NMR about the mobility and structure of polymeric chains and the charge carriers. The polymers with conjugated n-electron bounds present special electronic properties, particularly related to the electrical conductivity, and are easily oxidized or reduced by the action of a doping agent. We studied two of these kind of polymers: the 1H and 7Li doped Polyaniline. The basic methodology employed for the study of these polymers was the line shape analysis of the resonance lines related to one of the component nuclei of the polymeric chain, 13C , and the lines related to one of doping agents, 7Li, as a function of the preparation method and the electrical conductivity, as a way of elucidate structural and dynamic characteristics of this class of polymers. From the study of these two classes of polymers we could collect a huge quantity of NMR data from different atomic nuclei, and it led to the elucidation of important structural and dynamic characteristics of the polymers

O objetivo deste trabalho consiste na caracterização do polímero PolyParaPhenylene (PPP) dopado com FeCl3, usando a técnica de Espectroscopia de Alta Resolução em Sólidos por Ressonância Magnética Nuclear. Os espectros de alta resolução de 13C foram obtidos usando, simultaneamente, as técnicas de desacoplamento em alta potencia (DEC) e rotação da amostra em torno do angulo mágico (MASS). Alterações nos espectros de 13C do PPP dopado com FeCl3 causadas por defeitos na cadeia polimérica, tal como polarons e bipolarons, foram analisadas. Efeitos de variação de temperatura e purificação sobre os espectros do PPP, também foram estudados. As amostras foram, adicionalmente, caracterizadas por outras técnicas espectroscópicas, tal como Ressonância Paramagnética Eletrônica (EPR), Efeito Mossbauer, Infra Vermelho e Absorção Atômica; bem como por medidas de Condutividade. Nos observamos que as alterações nas larguras de linha de RMN, estão relacionadas com o aparecimento de bipolarons na cadeia polimérica. / The objective of this work consist of the characterization of FeCl3 doped PolyParaPhenylene (PPP) polymer, using Solid State High Resolution Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy. The 13C high resolution spectra were obtained simultaneously using High Power Decoupling (DEC) and Magic Angle Sample Spinning (MASS) techniques. Alterations in the high resolution 13C spectra of FeCl3 doped PPP caused by defects in the polymer chain such as polarons and bipolarons were analyzed. Effect of temperature variation and purification upon the PPP spectra was also studied. The samples were additionally characterized by others spectroscopic techniques such as Electron Paramagnetic Resonance (EPR), Mossbauer Effect, Infrared and Atomic Absorption as well as by conductivity measurements. We observed that the NMR linewidth changes are related to appearance of the bipolaron in the polymeric chain

O interesse em óxidos dopados com metais de transição tem crescido muito rapidamente nos últimos anos em função da previsão teórica de ordenamento ferromagnético a temperatura ambiente nestes sistemas. Entretanto, apesar do grande número de relatos experimentais e teóricos, a natureza das propriedades magnéticas frequentemente observadas continua um tema controverso. Muitos trabalhos recentes relatam que ordenamento ferromagnético é função direta de defeitos estruturais. Resultados experimentais obtidos em nosso grupo de pesquisas demonstram que defeitos no sítio do oxigênio não são efetivamente responsáveis por promover o ferromagnetismo desejado. Neste contexto, propomos aqui o estudo relacionado a síntese e caracterizações estrutural e magnética de amostras óxidas a partir da matriz de TiO2 na fase anatásio, dopada com Co e Sb. O objetivo da co-dopagem com Sb é introduzir defeitos no sítio do Ti através de um processo de compensação de carga devido a diferenças nos estados de oxidação. Neste trabalho preparamos pós nanoestruturados de Ti1-x-yCoxSbyO2-δ na fase anatásio com x = 0; 0,03 e y = 0; 0,04; 0,08; 0,12 e 0,16. As amostras foram preparadas pelo método dos precursores polimérico, o Pechini. A caracterização estrutural foi realizada através das técnicas de difração de raios-X, espectroscopia de espalhamento Raman, absorção de raios-X e microscopia eletrônica de transmissão de alta resolução. Obtivemos uma granulometria inferior a 10 nm. Os dados estruturais confirmam a inserção do Co e do Sb na matriz de TiO2 em caráter substitucional ao Ti, sem a formação de segregados ou fases secundárias. Com a co-dopagem com Sb a estrutura das amostras gradativamente se degrada. Os resultados das análises de absorção de raios-X revelam a presença de Sb tanto com oxidação 3+ quanto 5+, levando ao aumento das concentrações das vacâncias de O e de Ti concomitantemente. A caracterização magnética se deu por magnetometria SQUID. Os resultados obtidos a temperatura ambiente demonstram a presença de uma fase ferromagnética potencialmente relacionada às vacâncias de Ti. / The interest in transitional metal doped oxides has been grown very fast in the last years since the theoretical prediction of room temperature ferromagnetism for such kind of systems. However, in spite of the great number of experimental and theoretical reports in this research area, the nature of the often observed magnetic properties still remain a controversial issue. Several recent works has been shown that ferromagnetic ordering depends on structural defects. Our recent experimental results demonstrates that defects at the anion sites (oxygen) are not effective to promote the desired ferromagnetism. In this context, we propose here the study related to the synthesis and the structural and magnetic characterization of oxide samples based on the nanostructured anatase TiO2 matrix doped with Co and Sb. The purpose of the co-doping with Sb is to introduce defects at the Ti due the process of charge compensation associated to the differences in the states of oxidation. In this work we prepared nanostructured anatase Ti1-x-yCoxSbyO2-δ samples with x = 0; 0.03 and y = 0.04; 0.08; 0.12; and 0.16. The samples were prepared by the Pechini method. The structural characterization were conducted by X-ray diffraction, Raman scattering spectroscopy, X-ray absorption and high-resolution transmission electron microscopy. The granulometry is lower than 10 nm. The structural data confirms the Co and the Sb incorporation into the anatase TiO2 matrix with no segregated related phases. With the Sb co-doping the structure of the samples are gradually degraded. X-ray absorption results reveals the presence of Sb3+ and Sb5+ in the samples and an induced growing concentration of both O and Ti vacancies. The magnetic characterization were conducted by using a SQUID magnetometer. The results present a room temperature ferromagnetic phase for all the samples closely related to the concentration of Ti vacancies.

En esta tesis se hacen contribuciones al control de los motores de reluctancia autoconmutados (switched reluctance motors) de potencias comprendidas entre 0.25 y 10 kW. En primer lugar, después de una breve introducción histórica, se ubica al motor de reluctancia autoconmutado en el contexto de los accionamientos eléctricos y se analiza su constitución, modelo y principio de funcionamiento. A continuación se hace una relación de sus ventajas e inconvenientes, de sus principales aplicaciones comerciales así como de sus expectativas futuras. En segundo lugar, tras un breve repaso sobre el estado del arte del control de los motores de reluctancia autoconmutados se estudian y comparan las distintas estructuras de los convertidores estáticos utilizados en este tipo de accionamientos y se hace una descripción de las distintas alternativas utilizadas para la detección de las corrientes y de la posición rotórica/velocidad. Seguidamente se presentan las distintas estrategias de control que se pueden aplicar, al control de par medio, en los motores de reluctancia autoconmutados y se describen las distintas posibilidades de implementación de las citadas estrategias de control.En tercer lugar, se presenta un accionamiento para motor de reluctancia autoconmutado de bajo coste que permite regulación de velocidad y de par con ángulos de conmutación constantes. El control de este accionamiento se ha construido mediante componentes discretos analógicos y digitales. Respecto a los sensores se ha utilizado un único sensor de corriente y el sensor de posición/velocidad se ha construido mediante tres optointeruptores y un disco ranurado. Sobre la base de este accionamiento se ha estudiado la influencia de diferentes estrategias de control construidas principalmente por distintos tipos de reguladores (PWM, histéresis, PWM con regulación de corriente) sobre algunos parámetros característicos de funcionamiento del motor como rendimiento y ruido audible. En cuarto lugar, se presenta una plataforma para el diseño de accionamientos digitales para motores de reluctancia autoconmutados, utilizando como base una placa de control Dspace Ace kit 1104 CLP. Sobre esta plataforma se han desarrollado tres alternativas distintas de control de par medio para SRM a partir de las señales procedentes de tres optointerruptores. La primera consiste un control en línea (online) de los ángulos de inicio y bloqueo de conducción para aplicaciones de velocidad variable, que no requiere del conocimiento de la curvas de magnetización del SRM sino de unos pocos datos del motor. El ángulo de inicio de la conducción se calcula mediante la regla de Bose y el ángulo de bloqueo en base a la teoría del ángulo de bloqueo de Gribble. La segunda alternativa se trata de un control que incluye un bloque optimizador del rendimiento en el cual a partir de los ángulos de inicio y bloqueo de conducción obtenidos con el control antes descrito, se van modificando estos ángulos en línea (online) mediante un algoritmo hasta minimizar la potencia de entrada y por tanto maximizar el rendimiento. En la tercera de las alternativas propuestas se pretende optimizar el rendimiento a partir de una tabla, obtenida experimentalmente, en la que se recogen los ángulos de inicio y de bloqueo de la conducción que minimizan la potencia de entrada del accionamiento para distintas zonas de funcionamiento, con márgenes de velocidad previamente establecidos. Se ha realizado, además, una comparación del rendimiento entre los resultados obtenidos aplicando distintas alternativas de control digital con el que se obtiene con un accionamiento con motor de inducción alimentado con un equipo comercial de control vectorial. Se ha estudiado, también, la influencia de las distintas alternativas de control digital que optimizan el rendimiento sobre el rizado del par y el ruido audible.Finalmente se relacionan las aportaciones realizadas, se presentan las conclusiones finales y se apuntan futuras líneas de trabajo. / In this thesis contributions are made to the Electronic Control of the Switched Reluctance Motors (SRM) to a given margin of power between 0.25 -10 kW.Following a brief historical introduction to SRM's, the SRM is placed in the context of the electric drives, its constitution, its model, and afterward its principles of operation are then analyzed. Following this a relationship between its advantages and drawbacks are then carried out along with its commercial applications and future expectations.Secondly, after a brief review on the state-of-the-art of SRM controls, several structures of power converter used in these types of drives are studied. Then different alternatives to the current and position/speed sensing are described. Subsequently, the different control strategies, likely to be applied to the average torque in SRM, are presented as well as the different implementing possibilities to the afore-mentioned control strategies.Thirdly, a low-cost drive of the SRM which permits regulation of speed with constant commutation angles is proposed. The control of this drive has been built by means of analogical and digitally discrete components. With respect to the sensors, a single current sensor has been used and the position/speed sensor has been build by means of three optical-interrupters and a slotted disc. Regarding the basics of this drive, we have studied how some motor parameters such as efficiency and acoustic noise have been influenced by the different strategies of control which were mainly built by different types of regulators (Pulse-Width Modulation PWM, Hysteresis, PWM with current regulation) with some characteristic parameters focusing on the motor's operation, such as efficiency and acoustic noise.Fourth, a platform is presented for a design of the digital SRM drives by using as a base the Dspace Ace kit 1104 CLP. On this platform, three distinct alternative averaging torque controls have been developed for SRM starting from the signals coming from three optical-interrupters. The first alternative consists of an online control of the turn-on and turn-off angles for variable speed applications which does not depend on curves of magnetization but on a few parameters of the motor. The turn-on angle is calculated through Bose's law and the turn-off angle is calculated through Gribble's turn-off angle theory. The second alternative consists of a control that includes a performance turn off optimizer in which starting from the turn-on and turn-off conduction obtained from the aforementioned control modifying itself online by means of an algorithm in order to minimize input power and maximize performance. The third alternative tries to maximize efficiency from a table, experimentally obtained, which picks up the turn-on and turn-off angles minimizing the drive input power in distinct operational zones with margins of speed pre-established. An efficiency and electrical consumption comparison between the results obtained applying different digital control alternatives and with a commercial vector-controlled induction motor drive of the same size is included. The influence of different digital control alternatives that optimize efficiency on torque ripple and acoustic noise is also studied.Finally, all the contributions were brought together, final conclusions presented and a summary of future lines of work offered.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:33Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2004-07-30Bitstream added on 2014-06-13T18:47:23Z : No. of bitstreams: 1 guarany_ca_me_ilha.pdf: 1478881 bytes, checksum: 6679c799135a6427b7916288adf3f2d1 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Cerâmicas ferroelétricas e filmes finos foram estudados usando como ferramenta a técnica de espectroscopia no infravermelho. Esta técnica foi utilizada para estudar transições de fase estruturais em cerâmicas de Pb(Zr,Ti)O3 (PZT) e a cinética de cristalização de filmes finos de PbTiO3, preparados por método químico. Os dois estudos foram centrados no monitoramento do modo v1-stretching no intervalo de frequencia de 400-1000 cm-1. O estudo de transição de fase foi conduzido pelo monitoramento do modo v1 -stretching do octaedro BO6(B = Ti ou Zr) em função da temperatura para cerâmicas PZT (em composições com 48, 49 e 50 mol% de Ti). A transição de fase monoclínica -> tetragonal foi observada em 237 K no PZT com Ti = 49 mol% e em 190 K no PZT com Ti = 50 mol%. Para PZT com Ti = 48 mol% anomalias foram observadas no modo v1-stretching entorno de 183 K e 263 K e interpretadas como a seguinte sequência de transição de fase: monoclínica (F LT M)-> monoclinica (F HT M)->tetragonal (FT ). / Ferroelectric ceramics and thin films were studied using infrared spectroscopy technique as tool. This technique was used to study structural phase transitions in Pb(Zr,Ti)O3 (PZT) ceramics and the crystallization kinetics in PbTiO3 thin films, prepared by chemical method. Both studies were centered on monitoring the v1-stretching modes in the 400-1000 cm-1 range. The phase transition studies were conducted by monitoring the v1-stretching modes for BO6 (B = Ti or Zr) octahedron as a function of temperature for PZT ceramics (Ti = 48, 49 and 50 mol % in composition). The monoclinic -> tetragonal phase transition was observed at 237 K in PZT with Ti=49 mol% and at 190K in PZT with Ti=50 mol %. For PZT with Ti=48 mol %, anomalies were observed in the v1-stretching vibration around 183 K and 263 K and interpreted as monoclinic (F LT M )-> monoclinic (F HT M)->tetragonal (F T).