Orientador: Valber de Albuquerque Pedrosa / Banca: Sergio Antonio Spinola Machado / Banca: Gustavo Rocha de Castro / Resumo: Neste trabalho foram estudadas síntese e caracterização de filmes finos híbrido de polímeros escovas constituídos de polieletrolíticos reforçados com nanotubos de carbono sobre o substrato de óxido de índio e estanho (ITO). Para a caracterização das superfícies dos filmes foram utilizadas as técnicas de microscopia eletrônica de varredura (MEV), energia dispersiva de raio-x (EDX) e espectroscopia Raman. Foram avaliadas diferentes propriedades estímulo-responsivas dos polímeros escovas que levam a modificações estruturais dos filmes como a influência de pH e da força iônica. Os polímeros escolhidos como modelos foram os polímeros Poli (Vinil Imidazol)-(PVI) e Poli (Àcido Acrilíco)-(PAA). Os ensaios eletroquímicos evidenciaram uma dependência da conformação dos polímeros escovas com a variação de pH e da força iônica e também revelaram o aumento da capacitância desses polímeros quando reforçados com os nanotubos de carbono, sendo que, o PVI obteve melhor resposta quando exposto a pH ácido, uma vez que suas cadeias poliméricas estavam estendidas e carregadas positivamente, permitindo a difusão da espécie redox carregada negativamente até a superfície do eletrodo. O PAA também obteve melhor resposta em meio ácido. Nesse caso as cadeias colapsadas aproximam os tubos do transdutor (ITO), facilitando a troca do par redox. Após a caracterização dos referidos polímeros, os mesmos foram testados como sensores para o monitoramento de hormônios e neurotransmissores que desempenham funçõe... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This study describes the synthesis and characterization of hybrid polyelectrolyte based on polymer brush reinforced multi-layer type carbon nanotubes. The characterization of the thin films we used scanning electron microscopy techniques (SEM), energy dispersive x-ray (EDX) and Raman spectroscopy. The influence of pH and ionic strengh were evaluated by eelctrochemical technique. The polymers Poly (vinyl imidazole) - (PVI) and poly (acrylic acid) - (PAA) were used as matrix brush for anchoring the nanotubes. Electrochemical tests showed a dependence of the conformation of the brush polymers with pH change and ionic strengh, and also showed the increase in capacitance of these polymers when reinforced with carbon nanotubes, and the PVI obatined a better response when exposed to acid pH since its polymer chains were extended and positively charged, allowing the diffusion of negatively charged redox species to the electrode surface. The PAA also obtained better response in acid. In this case the collapsed chains near the transducer tuber (ITO) facilitate the electrons transference. The made electrodes were applied to monitor hormones and neurotransmitters that play important functions in our body / Mestre

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2014 / Made available in DSpace on 2015-02-05T20:29:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 329619.pdf: 8361919 bytes, checksum: fc6018b07abc393b4b0e5b3b254902f5 (MD5) Previous issue date: 2014 / Em condições ideais, válvulas automáticas de sucção e descarga devem abrir ou fechar, de forma instantânea, no momento em que a pressão no interior do cilindro de compressão se iguala às pressões nas respectivas câmaras de sucção e descarga. Entretanto, na realidade, isto não acontece devido a efeitos como a inércia das válvulas, perdas viscosas e à existência de uma força de adesão provocada pela presença de uma película de óleo entre a válvula e o assento.A força de adesão é provocada pela deformação do filme de óleo que ingressa principalmente pela folga pistão cilindro e se deposita entre a válvula e o assento. A presença do óleo provoca um atraso na abertura das válvulas, tendo em vista que uma maior diferença de pressão é necessária entre o cilindro e as câmaras de sucção e descarga, reduzindo as eficiências volumétrica e isentrópica do compressor.Neste trabalho, é proposto um modelo matemático para investigar fenômenos de adesão provocados por um filme de óleo entre superfícies sólidas de geometrias planas e esféricas. O modelo foi aplicado para quantificar a força de adesão em válvulas de compressores e sua influência no comportamento dinâmico das válvulas durante a abertura. Parâmetros necessários para o fechamento do modelo, como o ângulo de contato entre a película de óleo e a superfície (com e sem a dissolução de fluido refrigerante no óleo) e a tensão interfacial foram obtidos por meio de experimentos em bancadas construídas especificamente para este estudo.De acordo com os resultados experimentais, a tensão interfacial óleo-refrigerante diminui com o aumento da solubilidade, gerando uma redução dos efeitos da força de capilaridade no fenômeno de adesão. Por outro lado, o ângulo de contato, independentemente da rugosidade das superfícies, do tipo de configuração geométrica utilizada e da solubilidade da mistura, apresenta um alto grau de molhabilidade na superfície, o que traz como resultado a intensificação dos efeitos das forças de tensão superficial.Por último, os resultados numéricos demonstraram que o sistema de sucção é mais sensível aos efeitos de adesão gerados pela presença da película de óleo entre a válvula e o assento.<br> / Abstract: At ideal conditions, suction and discharge valves open and close instantaneously when the cylinder pressure becomes equal to the pressures in the suction and discharge chambers. However, in real systems, it does not occur because of viscous losses, valve inertia effects and due to an adhesion effect that is caused by the presence of an oil film between the valve and the seat. The adhesion force is caused by the deformation of the lubricating oil film that reaches the space between the valve and the film through the piston-cylinder gap. This causes a delay in the valve opening, since a larger pressure difference between the cylinder and the suction and discharge chambers is necessary to overcome the adhesion force. As a result, both the isentropic and the volumetric efficiencies of the compressor are reduced. In this work, a mathematical model is developed to investigate adhesion phenomena due to the presence of an oil film between solid surfaces of flat and spherical geometries. The model was applied to investigate the adhesion force in compressor valves and its influence on the dynamic behaviour of valves during the opening process. Input parameters needed to develop the model, such as the contact angle between the oil film and the surface (with and without considering refrigerant absorption in the oil) and the interfacial tension, have been determined via experimental apparatuses designed and built specifically for this purpose. According to the experimental results, the oil-refrigerant mixture interfacial tension decreases with the refrigerant solubility, which leads to a reduction of capillary effects and film adhesion. On the other hand, the contact angle measurements indicate a significant wettability of the surface, which was seen to be independent of surface roughness, geometric configuration and solubility. This increases the contribution of interfacial tension effects. Finally, the numerical results showed that suction systems are more sensitive to oil film adhesion phenomena than discharge systems.

Made available in DSpace on 2016-01-13T13:26:49Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-06-22. Added 1 bitstream(s) on 2016-01-13T13:32:07Z : No. of bitstreams: 1 000847056.pdf: 8844792 bytes, checksum: c194eab89a9feaffc22c568bf24f7741 (MD5) / A utilização de processos de usinagem para dar forma e acabamento é madeira tem sido ampliada muito nos últimos anos, levada pela necessidade de peças que contenham um melhor acabamento superficial atrelado à boa produtividade que é conseguida pelo aperfeiçoamento contínuo de equipamentos e de ferramentas para processar a madeira. Este trabalho utilizou um sistema experimental de torneamento com um novo cabeçote porta-ferramenta, contendo sensores de potência, vibração e emissão acústica acoplados em um torno EMCO Compact 5, muito comum para procedimentos didáticos, adaptados para o processamento de madeiras de pinus spp, a fim de demonstrar pela utilização da instrumentaçãodo processo, pode influenciar positivamente na análise de algum parâmetros como a rugosidade média (Ra) e rugosidade total (Rt), além dos valores de emissão acústica, potência de corte e vibração. A coleta dos dados se mostrou eficiente e precisa para os parâmetros principais de velocidade de avanço em 40 mm/min, 70 mm/min e 100 mm/min e variações de profundidade de corte em 0,5mm; 1,0 mm; e 1,5 mm; com velocidade de corte constante, e o uso de duas ferramentas de metal duro, uma constituída por metal duro polido e sem revestimento e outra ferramenta revestida com diaboreto de titânio. Entre os principais resultados obtidos, nota-se que a ferramenta com revestimento não influenciou na rugosidade média, e proporcionou menor rugosidade total e potência consumida, mas apresentou maiores valores para a vibração e emissão acústica captada durante os experimentos. Com relação ao tipo de madeira, os dados aquisitados estão coerentes, exceto pelos valores de potência consumida, que podem estar ligados a características próprias das peças de madeira usadas / The use of machining processes to shape and finish will wood has been greatly expanded in recent years, driven by the need for parts that contain a better surface finish tied will good productivity is achieved by continuous improvement of equipment and tools to process wood. This study used an experimental turning system with a new tool holder head, containing power sensors, vibration and acoustic emission engaged in a lathe EMCO Compact 5, very common for teaching procedures, adapted for the processing of wood pinus spp and eucalyptus spp, to demonstrate the use of the process instrumentation, can positively influence the analysis of some parameters such as the average roughness (Ra), total toughness (Rt), plus the acoustic emission values, cutting performance and vibration. Data collection was efficient and accurate for the main parameters of forward speeds at 40 mm/min, 70 mm/min and 100 mm/min and variations of the cutting depth of 0.5 mm; 1.0 mm; and 1.5 mm; with constant surface speed, and the use of two carbide tools, consisting of a polished carbide and uncoated and coated other tool with titanium diboride. The main results obtained, it is noted that the coating tool did not influence the average roughness, and provided lower total roughness and consumed power, but showed higher values for vibration and acoustic emission captured during the experiments. Regarding the type of wood, obtained data are consistent, except for the consumed power values, which may be linked to characteristics of used pieces of wood

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:26:18Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-12-16Bitstream added on 2014-06-13T19:33:57Z : No. of bitstreams: 1 repinaldo_vp_me_bauru.pdf: 965152 bytes, checksum: 306214411a3ac003a98e4e58500b8f8c (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Uma modelagem matemática foi desenvolvida para um ciclo Brayton irreversível adicionado processos de regeneração, inter-resfriamento e reaquecimento. s irreversibilidades são provenientes da resistência térmica nos trocadores de calor, das perdas de carga nas tubulações, do comportamento não isotrópico dos processos adiabáticos de expressão e compressão e da perda de calor para a fonte fria. Cinco diferentes critérios de otimização foram escolhidos para serem analisados e comparados: potência de saída, eficiência térmica, função ecológica, coeficiente ecológico de desempenho (ECOP) e densidade de potência. O primeiro processo de otimização é realizado numericamente de forma a buscar as temperaturas ótimas para a configuração do ciclo. Como os resultados indicam que as razões de pressão para o primeiro estágio de compressão e expansão também apresentam um valor ótimo é realizada uma segunda otimização numérica de maneira a encontrar estas razões ótimas. Os resultados obtidos indicam a influência dos parâmetros construtivos no desempenho da planta de potência e também as características inerentes à utilização de cada critério de otimização. Por fim, uma terceira otimização é efetuada numericamente visando uma distribuição ótima do número de unidades de transferência total entre os trocadores de calor com o intuito de buscar a melhoria nos resultados obtidos para os cinco critérios. Estes resultados são então examinados e uma última comparação é feita averiguando as vantagens e desvantagens da utilização de casa critério escolhido / A mathematical modeling was developed for an irreversible Brayton cycle adding processes of regeneration, intercooling and reheat. The irreversibilities are from heat resistance in the heat exchangers, pressure drops in pipes, non-isentropic behavior of the compression and expansion adiabatic processes and heat loss to the cold sink. Five different optimization criteria were chosen to be analyzed and compared power output, thermal efficiency, ecological function, ecological coefficient of performance (ECOP) and power density. The first optimization process is performed nemerically in order to get the optimum temperatures for the cycle configuration. As the results indicate that the pressure ratios for the first stage of compression an expansion also present an optimum value it is done a second numerical optimization to find these optimus ratios. The results show the influence of constructive parameters in the power plant performance and also the characteristics inherent in the use of each optimization criterion. Finally, a third optimization is performed numerically amining at an optimal distribution of the total number of transfer units between the heat exchangers in oder to seek the improvement of the results for the five criteria. These results are then examined and a final comparison is made by examining the advantages and disadvantages of using each criteria chosen

Made available in DSpace on 2015-05-14T16:53:24Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-01-15Bitstream added on 2015-05-14T16:58:52Z : No. of bitstreams: 1 000825292.pdf: 1544038 bytes, checksum: eebdf11dfc6887834c5cb56e25c53d9d (MD5) / O judô é um esporte muito praticado no mundo todo, sendo uma modalidade que exige boa condição física para a melhor performance. Para a execução dos golpes é necessária a coordenação das ações dos membros superiores e inferiores, assim como a força exercida pelos membros ser sincronizada para atingir eficiência no gesto motor. O presente estudo teve por objetivo construir um equipamento de avaliação de desempenho para verificar o comportamento dos sinais de força na execução da técnica de judô Osotogari no treinamento de uchikomi. O equipamento de avaliação de desempenho confeccionado com 4 células de carga que foram posicionados nos 4 contatos do uke (pessoa que recebe o golpe) no tori (pessoa que executa o golpe) ao realizar o golpe. O equipamento foi construído num dummy com uma célula de carga acoplada no peito esquerdo, outra célula de carga posicionada na parte posterior da coxa direita. O dummy foi vestido com um kimono adaptado, e nele foram colocados uma célula de carga na manga direita e outra célula de carga na gola esquerda. Participaram da pesquisa 12 sujeitos com dominância lateral direita, sendo 5 experientes e 7 iniciantes. Os sujeitos realizaram 1 série de 10 repetições do Osotogari. Verificou-se diferença significativa (p < 0,05) entre os sujeitos experientes e iniciantes nos valores de força da célula de manga e célula de gola. Os valores de força da célula da perna e célula do peito não apresentaram diferença significativa. Foi observado média correlação linear entre os valores de pico da força da célula de manga e de gola, que pode ser explicado pelo sincronismo temporal e ritmo que é empregado pelas duas mãos. Foi verificado que há um instante ideal para aplicar a força para se obter um melhor desempenho na execução do golpe. A utilização do dummy tem o intuito de suprir a ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Judo is a worldwide practiced sport which requires physical fitness for better performance. For the fulfilment of the techniques, it is necessary the coordination of lower and inferior limbs, as well as the synchronization of power delivered by the limbs to achieve efficiency on the gesture. The objective of the present study was to develop an equipment for the performance evaluation of the judo technique Osotogari during uchikomi training, through the behavior of strength signals. The device had 4 load cells placed on four locations of the uke’s body (one who receives the technique) on the tori (one who performs the technique) while applying the technique. The device as built based on a dummy, with one load cell placed on the left side of the chest, other on the back side of the right thigh. The dummy was dressed in a adapted kimono, that received a load cell on the right sleeve and another one on the left side collar. 12 subjects of right side dominance took part on the survey, 7 of them were beginners and 5 were experienced. Each of these subjects performed 1 serie of 10 repetitions of Osotogari. A significant difference was observed between experienced subjects and beginners for the sleeve and the collar load cells data. In the other hand, no significant difference was observed on the chest and thigh load cells. Moderate linear correlation was observed between peak force data of the sleeve and collar load cells, which can be explained by the hands’ temporal synchronization and rhythm. It was observed that there is an ideal moment to apply strength when performing the technique, in order to achieve better performance. The dummy is intended to meet the need for more practical performance analysis methods, contributing this way to the advance in athletes training

Made available in DSpace on 2015-03-03T11:52:34Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-08-05Bitstream added on 2015-03-03T12:06:26Z : No. of bitstreams: 1 000805979.pdf: 3252358 bytes, checksum: 2c55e4d0ec8e43d70a59a0b403ac0040 (MD5) / Esta dissertação de mestrado apresenta um estudo comparativo entre a Teoria de Potências Instantâneas (Teoria pq) e a Teoria de Potência Conservativa (CPT), das quais serão mostrados resultados de análises para circuitos trifásicos com três ou quatro condutores (3F e 3F - N), com tensões senoidais e não senoidais, equilibradas e desiquilibradas, com e sem impedância de linha para diferentes tipos de cargas (lineares e não lineares). A CPT decompõe as correntes de fase em parcelas ativas, reativas e residuais, sendo que em circuitos trifásicos estas podem ainda ser separadas em parcelas balanceadas e desbalanceadas, de forma a representar os desbalanços da carga. As não lineares da carga são representadas pela CPT através das correntes residuais. No caso da Teoria pq, as correntes de fase são decompostas em correntes ativas, reativas e de sequência zero, sendo ainda que tais parcelas podem ser decompostas em parcelas médias e oscilantes. As parcelas oscilantes representam os desbalanços e as não linearidades do circuito. Ou seja, a Teoria pq não separa tais distúrbios (desbalanços e não linearidades) em parcelas distintas de correntes. Apesar das teorias serem bastante distintas em suas formulações, a ideia central é realizar um estudo comparativo entre as parcelas de correntes e suas respectivas parcelas de potência, a fim de mostrar as similiaridades e divergências na caracterização dos fenômenos físicos dos circuitos, bem como na compensação de correntes que não contribuem para a transferência de energia útil entre fontes e cargas, as quais podem ser eliminadas ou minimizadas através de condicionadores eletrônicos em paralelo com as cargas. Neste trabalho, a avaliação das teorias para compensação de distúrbios de corrente será feita levando-se em consideração fontes de corrente ideiais, operando como filtros ativos de potência, o que elimina o feito de eventuais imperfeições de controle... / This dissertation shows a comparative study between the Conservative Power Theory (CPT) and the Instantaneous Power Theory (pq Theory). Different configurations of linear and non-linear loads and different voltage conditions will be considered, assuming three-phase circuits with 3 and 4 wires, with or without line impedance. The CPT separates the phase currents into active, reactive and void portions, and in case of three-phase circuits, the active and reactive currents can also be splited into balanced and unbalanced portions to represent the load unbalances. The circuit nonlinearities are represented by CPT through the void current term. In pq theory, the phase currents are separated into active, reactive and zero sequence currents and these portions can also be divided into constant and oscillating portions. The oscillating portions represent imbalance and harmonics on the system. In order words, the pq theory does not separate the imbalances and harmonics in individual current portions. Although these theories are quite distinct in their formulations, the central idea is to make a comparative study between the current portions and their respective portions of power, in order to show the similarities and divergences between them in terms of characterization of the physical phenomena and in terms of disturbing current compensation. In case of current compensation, ideal current sources will be applied in order to evaluate the compensation results using different current reference from CPT and pq theories. This should minimize the influences of control limitations on the analysis of the compensation efficiency under each compensation strategy. The simulation results indicate that both theories can be considered equivalents for circuit analysis or current compensation, as long as the supply voltages are not significantly distorted and/or assymetrical

Orientador: Edméa Cássia Baptista / Co-orientador: Leonardo Nepomuceno / Banca: Edilaine Martins Soler / Banca: Claudionor Francisco do Nascimento / Resumo: O problema de Fluxo de Potência Ótimo determina a melhor condição de operação de um sistema elétrico de potência. Há diferentes classes de problemas de Fluxo de Potência Ótimo de acordo com os tipos de funções a serem otimizadas, e os conjuntos de controles e de restrições utilizados. Dentre elas, dá-se destaque ao problema de Fluxo de Potência Ótimo com Restrição de Segurança, o qual é uma importante ferramenta para os Operadores dos Sistemas de Transmissão, tanto para o planejamento operacional, quanto para a precificação da energia. Seu objetivo é minimizar os custos operacionais de geração de energia levando em consideração as restrições decorrentes da operação do sistema sob um conjunto de contingências. Ele é formulado como um problema de otimização não linear, não-convexo de grande porte, com variáveis contínuas e discretas. Neste trabalho investiga-se este problema em relação à sua formulação, dificuldades computacionais e método de solução. Para um tratamento do problema mais próximo à realidade adotam-se alguns controles como variáveis discretas, ou seja, os taps dos transformadores. Estes são tratados através de um método que penaliza a função objetivo quando as variáveis discretas assumem valores não discretos. Desta forma, o problema não linear discreto é transformado em um problema contínuo e o método Primal-Dual Barreira Logarítmica é utilizado em sua resolução. Testes computacionais são apresentados com o problema de Fluxo de Potência Ótimo com Restrição de Se... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The Optimum Power Flow problem determines the best operating condition of an electric power system. There are different classes of Optimal Power Flow problems according to the types of functions to be optimized, and the sets of controls and constraints used. Among them the problem of Optimal Power Flow with Security Constraint is highlighted, which is an important tool for the Transmission System operators, both for operational planning and for energy pricing. Its objective is to minimize the operational costs of power generation taking into account the constraints arising from the operation of the system under a set of contingencies. It is formulated as a nonlinear, nonconvex large optimization problem, of consinuous and discrete variables. In this work, the problem in relation to its formulation, computational difficulties and solution method is investigated. For a treatment of the problem closest to the reality, some controls such as discrete variables, i.e. the taps of the trasformers, are used. These are treated by a method that penalizes the objective function when the discrete variables assume non-discrete values. Thus, the discrete nonlinear problem is transformed into a continuous problem and the Primal-Dual Logarithmic Barrier method is used in its resolution. Computational tests are performed with the optimal power flow problem with security constraint associated with the test system of IEEE 14 bars in three test stages. The obtained results and the realized comparisons prove the efficiency of the chosen resolution method / Mestre

Orientador: Bento Rodrigues de Pontes Junior / Banca: Nelson Peruzzi / banca: João Eduardo Guarnetti dos Santos / Resumo: Esse trabalho buscou investigar os comportamentos dinâmicos de uma suspensão eletromecânica. Para a configuração dessa suspensão substitui-se o amortecedor viscoso convencional por um amortecedor do tipo eletromecânico. O amortecedor eletromecânico é formado por um transdutor de imã permanente e bobina móvel, no qual se acopla ao sistema mecânico com o eletromagnético. Nos terminais da bobina é introduzido um circuito elétrico RLC ligados em série. Para modelagem e a obtenção das equações dinâmica que descrevem seu movimento utilizou-se o método de Lagrange, que utiliza expressões de energia. Os modelos abordam absorvedores utilizados na indústria automobilística. No trabalho, primeiramente foi investigado a capacidade dos parâmetros elétricos no comportamento do sistema, e verificou-se a influência que a resistência elétrica e a capacitância tem em relação ao deslocamento da massa suspensa de um veículo. Foi realizada, através da função transferência, uma análise da quantidade de energia obtida no sistema elétrico para valores diferentes de resistência elétrica e em comparação foi verificado o ganho da massa suspensa para um movimento harmônico sofrido pela base. Por fim, investigou-se as potências geradas no circuito elétrico e o fator de potência para diferentes valores de capacitância. E também apurou a influência da resistência elétrica na produção de potência ativa. Os resultados mostraram a influência dos parâmetros elétricos no comportamento dinâmico do sistema e na g... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This work sought to investigate the dynamic behavior of an electromechanical suspension. For the configuration of this suspension it replaces the conventional viscous damper with a shock absorber of the electromechanical type. The electromechanical damper is formed by a permanent magnet transducer and mobile coil, in which it couples the mechanical system with the electromagnetic. At the terminals of the coil is introduced an RLC electric circuit connected in series. For the modeling and the obtaining of the dynamic equations that describe its movement was uses the Lagrange method, that uses expressions of conservation of energy. The models approach in a simplified way the absorbers used in the automotive industry. In the work, it was first investigated the influence of the electrical parameters on the behavior of the system, it was verifies the power of the electrical resistance and the capacitance have in relation to the displacement of the suspended mass of a vehicle. It was performed, through the transfer function, an analysis of the amount of energy obtained in the electrical system is performed for different values of electrical resistance and in comparison it was verifies the gain of the suspended mass for a harmonic movement suffered by the base. Finally, we investigated the powers generated in the electric circuit and the power factor for different capacitance values. It also determined the influence of electrical resistance on the production of active power. The res... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Edilaine Martins Soler / Banca: Geraldo Roberto Martins da Costa / Banca: Edmea Cassia Baptista / Resumo: O problema de Fluxo de Potência Ótimo (FPO) é considerado um importante problemada Engenharia Elétrica desde a década de 1960. A partir de então, muitos trabalhos forampublicados com diferentes formulações e abordagens para a resolução deste problema.Muitas destas abordagens desconsiderava a natureza discreta das variáveis de controlee consideram todas as variáveis do problema como contínuas. Estas formulações sãoaproximações do problema de FPO, pois, algumas variáveis podem somente ser ajustadaspor passos discretos, conforme a realidade do sistema. No problema de Fluxo de PotênciaÓtimo Reativo (FPOR), caso particular do problema de FPO, as variáveis relacionadas àpotência ativa são fixadas e a otimização somente considera as variáveis relacionadas àpotência reativa. O problema de FPOR pode ser modelado matematicamente como umproblema de programação não-linear com variáveis discretas e contínuas. Neste trabalho,propõem-se das abordagens para resolução do problema FPOR que consideram a naturezadiscreta das variáveis do problema. Nas abordagens propostas são utilizadas funçõespenalidade associadas a um método de pontos interiores, combinando as vantagens de ambospara a resolução do problema de FPOR. Desenvolvem-se funções penalidade polinomiaispara tratar as variáveis de controle discretas do problema, taps dos transformadorese bancos de capacitores e de reatores shunt, obtendo-se uma sequência de problemascontínuos, diferenciáveis e penalizado... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The Optimal Power Flow Problem (OPF) is considered an important problem of theelectrical engineering since the 1960s. From that moment, many papers were published withdifferent formulations and approaches for solving this problem. Many of these approachesdisregard the discrete nature of the control variables and consider all the variables of theproblem as continuous. These formulations are approximations of the OPF problem, becausesome variables can be adjusted only by discrete steps, according to the system reality. Inthe Reactive Optimal Power Flow problem (ROPF), particular case of the OPF problem,the variables related to the active power are fixed and the optimization only considersthe variables related to the reactive power. The ROPF problem can be mathematicallymodeled as a nonlinear programming problem with discrete and continuous variables. Inthis work, two approaches are presented for solving the ROPF problem considering thediscrete nature of its variables. In the presented approaches, penalty functions are usedassociated with an interior-point method, combining the advantages of both for solvingthe ROPF problem. Polynomial penalty functions are used to treat the discrete controlvariables of the problem, transformers taps and shunt susceptances, obtaining a sequenceof continuous, differentiable and penalized problems, which are solved by the interior-pointmethod implemented in the IPOPT free solver. The solution of such problems conver... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Fernando Pinhabel Marafão / Co-orientador: Helmo Kelis Morales Paredes / Banca: Paulo José Amaral Serni / Banca: Claudionor Francisco do Nascimento / Resumo: Esta dissertação de mestrado apresenta um estudo comparativo entre a Teoria de Potências Instantâneas (Teoria pq) e a Teoria de Potência Conservativa (CPT), das quais serão mostrados resultados de análises para circuitos trifásicos com três ou quatro condutores (3F e 3F - N), com tensões senoidais e não senoidais, equilibradas e desiquilibradas, com e sem impedância de linha para diferentes tipos de cargas (lineares e não lineares). A CPT decompõe as correntes de fase em parcelas ativas, reativas e residuais, sendo que em circuitos trifásicos estas podem ainda ser separadas em parcelas balanceadas e desbalanceadas, de forma a representar os desbalanços da carga. As não lineares da carga são representadas pela CPT através das correntes residuais. No caso da Teoria pq, as correntes de fase são decompostas em correntes ativas, reativas e de sequência zero, sendo ainda que tais parcelas podem ser decompostas em parcelas médias e oscilantes. As parcelas oscilantes representam os desbalanços e as não linearidades do circuito. Ou seja, a Teoria pq não separa tais distúrbios (desbalanços e não linearidades) em parcelas distintas de correntes. Apesar das teorias serem bastante distintas em suas formulações, a ideia central é realizar um estudo comparativo entre as parcelas de correntes e suas respectivas parcelas de potência, a fim de mostrar as similiaridades e divergências na caracterização dos fenômenos físicos dos circuitos, bem como na compensação de correntes que não contribuem para a transferência de energia útil entre fontes e cargas, as quais podem ser eliminadas ou minimizadas através de condicionadores eletrônicos em paralelo com as cargas. Neste trabalho, a avaliação das teorias para compensação de distúrbios de corrente será feita levando-se em consideração fontes de corrente ideiais, operando como filtros ativos de potência, o que elimina o feito de eventuais imperfeições de controle... / Abstract: This dissertation shows a comparative study between the Conservative Power Theory (CPT) and the Instantaneous Power Theory (pq Theory). Different configurations of linear and non-linear loads and different voltage conditions will be considered, assuming three-phase circuits with 3 and 4 wires, with or without line impedance. The CPT separates the phase currents into active, reactive and void portions, and in case of three-phase circuits, the active and reactive currents can also be splited into balanced and unbalanced portions to represent the load unbalances. The circuit nonlinearities are represented by CPT through the void current term. In pq theory, the phase currents are separated into active, reactive and zero sequence currents and these portions can also be divided into constant and oscillating portions. The oscillating portions represent imbalance and harmonics on the system. In order words, the pq theory does not separate the imbalances and harmonics in individual current portions. Although these theories are quite distinct in their formulations, the central idea is to make a comparative study between the current portions and their respective portions of power, in order to show the similarities and divergences between them in terms of characterization of the physical phenomena and in terms of disturbing current compensation. In case of current compensation, ideal current sources will be applied in order to evaluate the compensation results using different current reference from CPT and pq theories. This should minimize the influences of control limitations on the analysis of the compensation efficiency under each compensation strategy. The simulation results indicate that both theories can be considered equivalents for circuit analysis or current compensation, as long as the supply voltages are not significantly distorted and/or assymetrical / Mestre