Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores - Major Automação. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:50Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-10-31Bitstream added on 2014-06-13T19:00:48Z : No. of bitstreams: 1 ravagnani_ll_dr_ilha.pdf: 3403805 bytes, checksum: ec5d7df903a0df16a3323c714e843e81 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Diante do aumento expressivo de cargas não-lineares nos sistemas de energia elétrica cresce também, em proporções alarmantes, os problemas relacionados com as distorções harmônicas nas tensões e correntes. Com vistas à mitigação das distorções harmônicas, o uso de filtros e dispositivos de compensação harmônica são as técnicas comumente utilizadas para atenuar o fluxo das principais componentes harmônicas que compõem a citada distorção. Este trabalho está particularmente direcionado para investigações relacionadas ao uso de dispositivos de filtragem de natureza passiva, compreendendo arranjos híbridos, compostos por filtros ressonantes e filtros eletromagnéticos. Neste contexto, esta tese apresenta contribuições inéditas relacionadas com o desenvolvimento de modelos matemáticos no domínio da freqüência para filtros eletromagnéticos e a generalização de metodologias para análise de desempenho baseado no comportamento das componentes harmônicas seqüenciais. O desempenho e a aderência dos modelos propostos são avaliados numa base comparativa de natureza experimental, utilizando-se um protótipo de um filtro eletromagnético de potência reduzida, construído a partir das diretrizes metodológicas oriundas das análises teóricas. Os modelos desenvolvidos são utilizados na composição de um aplicativo computacional para análise de desempenho e otimização de projetos de sistemas de filtragem harmônica. A descrição analítica proporcionada por esta ferramenta de cálculo possibilita a investigação individualizada e sistemática do comportamento do sistema elétrico para as diferentes componentes harmônicas seqüenciais. Pela investigação detalhada das contribuições individuais de cada fonte harmônica, é possível identificar ações para a escolha adequada das topologias e de outros ajustes, visando à maximização do desempenho... / Due to the expressive increase of non linear loads in the electric power systems it also grows, in alarming proportions, the problems related with harmonic distortions present in voltages and currents. Aiming the mitigation of harmonic distortions, the use of filters and devices of harmonic compensation are the techniques commonly used to reduce the flow of the main harmonic components that composes the mentioned distortion. This work is particularly addressed to investigations related to the use of filtering devices of passive nature, composed by hybrid arrangements of tuned filters and electromagnetic filters. In this context, this thesis presents unpublished contributions related with the development of mathematical models in the frequency domain for electromagnetic filters and the generalization of methodologies for performance analysis based on the behavior of the sequential harmonic components. The performance and adherence of the proposed models are evaluated in a comparative base of experimental nature, using a prototype of an electromagnetic filter of reduced power built considering the methodological guidelines originating from the theoretical analyses. The obtained models are used in the development of a computational application for performance analysis and optimization of projects of harmonic filtering systems. The analytical description proportioned for this calculation tool makes possible the individualized and systematic investigation of the electric system behavior for different sequential harmonic components. The detailed investigation of the individual contributions of each harmonic source, makes it is possible to identify actions for the appropriate choice of the topologies and other adjustments seeking the maximization performance of the filtering system, such as the definition of the number of resonant branches and respective syntonization frequencies... (Complete abstract click electronic access below)

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2009. / Made available in DSpace on 2012-10-24T16:31:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 276931.pdf: 1897171 bytes, checksum: 39a527bb46bbb86913926494f9207dc7 (MD5) / Este trabalho de pesquisa visa o estudo de filtros Volterra adaptativos objetivando desenvolver novas estruturas que apresentem um bom compromisso entre desempenho e complexidade computacional. Nesse contexto, abordagens interpoladas são consideradas em filtros Volterra adaptativos. Tais abordagens utilizam um filtro esparso (visando reduzir a complexidade) combinado com um interpolador para recriar os coeficientes zerados do filtro esparso. Dessa forma, diversas estruturas para a implementação eficiente de filtros Volterra adaptativos são obtidas. Algumas características importantes das estruturas interpoladas, como, por exemplo, a existência de um efeito de borda indesejável, são evidenciadas e estudas. Com vistas ao efeito de borda, um procedimento para a sua remoção é apresentado, melhorando consideravelmente o desempenho de filtros interpolados adaptativos tanto nos casos lineares quanto nos Volterra. Adicionalmente, são estudas estruturas interpoladas inteiramente adaptativas considerando filtros lineares como também filtros Volterra. Análises estatísticas de algumas estruturas Volterra adaptativas são também apresentadas com o objetivo de obter modelos estocásticos de primeira e segunda ordens para predizer o comportamento de tais estruturas. Exemplos de aplicações são considerados visando avaliar tanto os novos algoritmos desenvolvidos quanto seus modelos estatísticos.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológio, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2009. / Made available in DSpace on 2012-10-24T17:51:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 270549.pdf: 4280765 bytes, checksum: d69253ac51544da5b724ee8d29b3e7bf (MD5) / A utilização de tubos ressonantes aplicados em dutos consiste em uma alternativa viável de silenciadores acoplados, promovendo significativas reduções em bandas amplas de freqüência. Contudo, a presença do escoamento no duto principal pode resultar em significativas oscilações aeroacústicas que podem eventualmente comprometer a utilização destes dispositivos. Oscilações aeroacústicas induzidas pelo escoamento caracterizam-se pelo regime não linear referente à interação entre a fonte acústica com o campo acústico. A existência de mecanismos de re-alimentação oriundos de tais interações resulta no surgimento de fenômenos complexos relacionados à descrição da dinâmica citada. O processo de re-alimentação induzido pelo próprio campo acústico deve-se ao acoplamento entre o campo acústico intrínseco à cavidade ressonante com as instabilidades da camada cisalhante formada na interface entre o escoamento no duto principal e o gás estagnado na cavidade. O presente trabalho considera oscilações auto-sustentadas em dutos na presença de tubos ressonantes. Simulações numéricas das equações de Navier-Stokes para a formulação de escoamento compressível bi-dimensional em regime transiente são realizadas com o emprego de modelos de turbulência do tipo URANS, com o propósito de descrever o fenômeno. Um modelo teórico simplificado para descrição de fontes aeroacústicas é utilizado com a finalidade de prever quantitativamente a amplitude da re-alimentação do campo acústico através de uma abordagem analítica. Nota-se que dependendo das condições do escoamento, a amplitude de re-alimentação em sua totalidade é subestimada ou superestimada pelos modelos numéricos e analíticos. A configuração analisada consiste na aplicação de um único ressonador, embora considerações sobre a existência de oscilações aeroacústicas induzidas em dutos com ramificações laterais do tipo co-axial tenham sido efetuadas. A abordagem experimental de tal fenômeno foi também realizada, permitindo caracterizar a existência da re-alimentação induzida, e de forma concomitante o efeito do escoamento sobre as ressonâncias internas do sistema acústico considerado.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológio, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2009 / Made available in DSpace on 2012-10-24T07:52:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 275236.pdf: 2807165 bytes, checksum: cac3b5c7a0c33b2f5a08fd47cf599cf8 (MD5) / Os tubos ressonantes são elementos acústicos reativos de absorção sonora, sintonizáveis em frequências múltiplas ou específicas. Estes podem ser aplicados para o controle de ruído em dutos, cavidades e filtros acústicos, como por exemplo, mufflers de compressores. A atenuação sonora proporcionada pelos absorvedores reativos geralmente é fornecida por mecanismos de reflexão atribuídos a variações bruscas na impedância acústica, associada ao acoplamento acústico das geometrias. As perdas por efeitos viscosos e térmicos no interior dos dutos são fatores importantes na absorção sonora, as quais devem ser levadas em consideração, necessitando-se assim um estudo aprofundado destes efeitos. A vantagem dos tubos ressonadores em relação ao ressonador de Helmholtz é a possibilidade de sintonização em múltiplas freqüências, o fato de sua aplicação ser robusta, não havendo a perda de suas características acústicas com o tempo, como ocorre com os materiais porosos impregnados de óleo. Para se entender as características de atenuação sonora dos tubos ressonantes em dutos, filtros acústicos e cavidades, realizou-se uma pesquisa através de procedimentos experimentais, modelos analíticos e computacionais. Com o objetivo de otimizar a atenuação dos tubos ressonantes, aplicaram-se métodos de otimização aos modelos analíticos de filtros de geometria simplificada e dutos, em relação aos parâmetros de dimensionamento e aplicação. Estes modelos foram comparados numericamente e experimentalmente através de avaliações feitas a partir da função resposta em freqüência, que representa a razão entre a pressão sonora medida na saída e na entrada da geometria analisada. Por fim, avaliou-se numericamente e experimentalmente a capacidade de atenuação sonora de tubos ressonantes aplicados em cavidades. Desta forma, pôde ser feita uma análise crítica dos resultados obtidos. Conclui-se que é possível obter boa atenuação do ruído aplicando-se tubos ressonantes em dutos, mufflers e cavidades. Apesar das limitações do modelo analítico, das incertezas experimentais e os erros numéricos, os modelos se mostram concordantes, tornando-se ferramentas eficientes de análise de materiais de absorção sonora.

ARAÚJO, R. G. Estruturas de PLL (Phase-Locked Loop) monofásica e trifásica com alta rejeição a sub e inter-harmônicas. 137 f. 2015. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2015. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-02-15T13:33:43Z No. of bitstreams: 1 2015_dis_rgaraujo.pdf: 4472806 bytes, checksum: e5fc0c7e779855fe380073eb2f4579f6 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2016-03-15T19:12:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_dis_rgaraujo.pdf: 4472806 bytes, checksum: e5fc0c7e779855fe380073eb2f4579f6 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-15T19:12:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_dis_rgaraujo.pdf: 4472806 bytes, checksum: e5fc0c7e779855fe380073eb2f4579f6 (MD5) Previous issue date: 2015-11-18 / In applications related to power converters, such as inverters, rectifiers and the use of active filters, the synchronization method represent a very important element in the performance of the control strategy of this equipment. The estimated values of the synchronism angle, frequency and amplitude determined by the synchronization algorithms present, facing strongly distorted signals with the presence of sub and interharmonics, high errors. This study presents two algorithms: one applied on single-phase electrical systems and one applied on three-phase electrical systems, with high immunity to interharmonics and subharmonics. First are presented the main synchronization systems that are used in the electrical power systems. In addition, will be presented the main causes and consequences of the presence of subharmonics and interharmnics in the system, as well as the mathematical modeling of the two algorithms with high rejection to these disturbances. Will be presented the simulation and the experimental results of the proposed algorithms and the comparison between these synchronization methods with particular methods present in the literature. As a result of the study, it can be seen that the proposed structures present a higher response time, but the error of the estimated signal with respect the fundamental component of the input signal is lower when compared to structures such as EPLL and structures based on SOGI. It was observed that the proposed synchronization methods are enabled to estimate the synchronism angle, the frequency and the fundamental component of the input signal adequately and can be used in control strategies of power converters. / Em aplicações relacionadas à Eletrônica de Potência, como inversores, retificadores e a utilização de filtros ativos, o método de sincronização representa um elemento chave no desempenho da estratégia de controle destes equipamentos. Os valores do ângulo de sincronismo, frequência e amplitude estimados com determinados algoritmos de sincronização apresentam, diante de sinais fortemente distorcidos com a presença de sub e inter-harmônicos, erros elevados. Neste trabalho são apresentados dois algoritmos: um aplicado a sistemas elétricos monofásicos e outro aplicado a sistemas elétricos trifásicos, com elevada imunidade a inter-harmônicos e sub-harmônicos. Primeiramente são apresentados os principais sistemas de sincronização utilizados em sistemas elétricos de potência. Além disso, são apresentadas as principais causas e consequências da presença de sub-harmônicos e inter-harmônicos no sistema, bem como a modelagem matemática dos dois algoritmos com elevada rejeição a estes distúrbios. São apresentados os resultados de simulação e experimentais dos algoritmos propostos e a comparação entre estes métodos de sincronização com determinados métodos presentes na literatura. Como resultado do estudo, pode-se observar que as estruturas de sincronização propostas apresentam um tempo de resposta mais elevado, porém o erro do sinal estimado em relação a componente fundamental do sinal de entrada é inferior quando comparado a estruturas como o EPLL e estruturas baseadas no SOGI. Com isso, tem-se que as mesmas estão habilitadas para estimar o ângulo de sincronismo, a frequência e a componente fundamental do sinal de entrada adequadamente e podem serem utilizadas eficientemente em estratégias de controle de conversores de potência.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-20T19:55:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 194434.pdf: 2157285 bytes, checksum: 8015db90a2aa98f2a0e142cc454bf31f (MD5) / O objetivo maior deste trabalho é realizar o projeto e a execução de dois Filtros Ativos Paralelos de 1 kVA com a corrente controlada por valores médios instantâneos, um deles com o controle tradicional analógico e o outro com o controle digital através de um processador digital de sinais (DSP) da Texas Instruments. Os resultados obtidos experimentalmente são então comparados e algumas conclusões a respeito das duas técnicas de controle são estabelecidas. O capítulo I faz um breve resumo a respeito dos filtros ativos em geral. O capítulo II apresenta a metodologia de projeto de potência de um FAP. O capítulo III apresenta o projeto dos controladores analógicos do FAP e os resultados de simulação da estrutura de potência e de controle. O capítulo IV apresenta a execução do projeto de um Filtro Ativo Paralelo (FAP) controlado de modo analógico. O capítulo V apresenta uma introdução ao controle digital através do uso de DSP aplicado a Eletrônica de Potência. Nos capítulos VI e VII são apresentadas a metodologia e execução de um Filtro Ativo Paralelo controlado de modo digital. Finalmente as conclusões gerais obtidas nesta dissertação são apresentadas. É ainda apresentado, no Anexo I, um breve estudo a respeito dos Filtros Ativos Série (FAS), também aplicados na correção de harmônicas de corrente.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Sócio-Econômico. Programa de Pós-Graduação em Economia. / Made available in DSpace on 2012-10-22T06:02:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 202999.pdf: 591679 bytes, checksum: fa78095d95e41984fd493731eec6ec1f (MD5) / O que estamos fazendo quando filtramos dados econômicos? Esta pergunta me levou a tentar entender os dois procedimentos mais utilizados em filtragem linear. Para respondê-la eu faço uma resenha de literatura, buscando estudar, sintetizar e apresentar de maneira didática a Teoria de Filtragem utilizada em Macroeconomia a qual esta fundamentada na Análise Espectral. O filtro HP retém os componentes com flutuações menores do que 32 trimestres, enquanto o filtro BK retém os componentes intermediários com flutuações entre 6 e 32 trimestres. Ambos os filtros HP e BK geram resultados espúrios, uma vez que existe uma série de problemas relacionados ao processo de filtragem. Os filtros alteram a volatilidade, a persistência e o tipo de co-movimento da série do produto com cada série estudada.

Tese (Doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-18T17:33:18Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-09T02:29:52Z : No. of bitstreams: 1 142142.pdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5)

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-18T22:59:50Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-09T01:52:37Z : No. of bitstreams: 1 151980.pdf: 18875302 bytes, checksum: bd1aa1e87a3e9c1449ac1540c68fc941 (MD5) / Este trabalho propõe uma metodologia de projeto de filtros transicionais passa-baixas que usam seis aproximações clássicas bem conhecidas de filtros polinomiais (Chebyshev, Legendre, Butterworth, Bessel, Gauss e Multiplicidade-n). O projeto leva em conta um gabarito, proporcionando um melhor compromisso entre a magnitude, fase e/ou resposta temporal. Com esta aproximação é possível projetar filtros que têm um desempenho melhor que aqueles projetados com funções polinomiais clássicas ou, mesmo, outros filtros transicionais propostos na literatura. São apresentados exemplos que demonstram os resultados e a eficiência do método proposto.