Made available in DSpace on 2014-12-17T14:55:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PauloVS_DISSERT.pdf: 1338370 bytes, checksum: 7f4728ef2faffa30200a5b0daf963f20 (MD5) Previous issue date: 2010-06-28 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / This work describes the experimental implementation of a shunt active power filter applied to a three-phase induction generator. The control strategy of active filter turned to the excitation control of the machine and to decrease the harmonics in the generator output current. Involved the implementation of a digital PWM switching, and was made a comparison of two techniques for obtaining the reference currents. The first technique is based on the synchronous dq reference method and the second on the theory of instantaneous power. The comparison is performed via simulation and experimental results. To obtain the experimental results, was mounted a bench trial and the control and communications needed were implemented using DSP - MS320F2812. The simulation results and experimental data proved the efficiency of the filter to apply, highlighting the technique of instantaneous power / Este trabalho descreve a implementa??o experimental de um filtro ativo paralelo de pot?ncia aplicado a um gerador de indu??o trif?sico. A estrat?gia de controle do filtro ativo voltou-se para o controle de excita??o da m?quina e para a minimiza??o dos harm?nicos na corrente de sa?da do gerador. Envolveu a implementa??o de um chaveamento PWM digital, tendo sido realizada a compara??o de duas t?cnicas para obten??o das correntes de refer?ncia. A primeira t?cnica se baseia no m?todo referencial s?ncrono dq e a segunda na teoria das pot?ncias instant?neas. A compara??o ? realizada via simula??o e resultados experimentais. Para obten??o dos resultados experimentais, foi montada uma bancada experimental e o controle e comunica??es necess?rias foram implementados utilizando-se um DSP - TMS320F2812. Os resultados de simula??o e experimentais obtidos comprovaram a efici?ncia do filtro para a aplica??o, com destaque para a t?cnica das pot?ncias instant?neas

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-03-28T19:29:06Z No. of bitstreams: 1 CecilioMartinsDeSousaNeto_TESE.pdf: 2119428 bytes, checksum: 7f70993046af0bc4f3011373d6a55367 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-03-29T18:38:17Z (GMT) No. of bitstreams: 1 CecilioMartinsDeSousaNeto_TESE.pdf: 2119428 bytes, checksum: 7f70993046af0bc4f3011373d6a55367 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-29T18:38:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CecilioMartinsDeSousaNeto_TESE.pdf: 2119428 bytes, checksum: 7f70993046af0bc4f3011373d6a55367 (MD5) Previous issue date: 2016-12-09 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / Os estabilizadores de sistemas de pot?ncia s?o empregados para mitigar oscila??es eletromec?nicas, de baixa frequ?ncia, e estender os limites de estabilidade de geradores s?ncronos, enquanto que reguladores autom?ticos de tens?o s?o utilizados na regula??o da tens?o terminal de geradores s?ncronos. Prop?e-se nesta tese uma nova estrutura para concep??o do conjunto regulador autom?tico de tens?o e estabilizador de sistema de pot?ncia aplicados no controle da excita??o de um gerador s?ncrono de polos salientes. O estabilizador de sistema de pot?ncia proposto ? baseado na transformada wavelet e emprega uma nova metodologia para extra??o e compensa??o de oscila??es eletromec?nicas em sistemas el?tricos de pot?ncia por meio da energia dos coeficientes escala. Por outro lado, a energia dos coeficientes wavelet ? utilizada na detec??o de oscila??es el?tricas e gera??o do sinal de gatilho do estabilizador de sistema de pot?ncia. O regulador autom?tico de tens?o ? baseado em uma estrategia de controle h?brida que combina o controle de modo deslizante com um controlador linear. O desempenho do estabilizador de sistema de pot?ncia proposto foi avaliado experimentalmente por meio de um estudo comparativo com o estabilizador de sistema de pot?ncia convencional. Por outro lado, o desempenho do regulador autom?tico de tens?o foi avaliado e comparado com um controlador linear e com outras duas estrat?gias de controle h?bridas. Al?m disso, o desempenho da transformada wavelet foi avaliado experimentalmente, na detec??o de oscila??es el?tricas e eletromec?nicas, no qual foi verificado melhor desempenho para a transformada wavelet com efeito de borda. / The power system stabilizers are used to suppress low-frequency electromechanical oscillations and improve the synchronous generator stability limits, while automatic voltage regulators control the terminal voltage of the synchronous generators. This thesis proposes a new methodology to design of an automatic voltage regulator and power system stabilizer for salient pole synchronous generator. The power system stabilizer employs a wavelet transform for extraction of the electromechanical oscillations in electrical power systems based on the scaling coefficient energy. The detection of the electrical oscillations effectuated by the wavelet coefficient energy and a control scheme generates the signal trigger to the power system stabilizer. A hybrid strategy composed of the integration of the sliding mode control system and the standard control implements the automatic voltage regulator. The effectiveness of the proposed power system stabilizer was evaluated experimentally through of a comparative study of a conventional power stabilizer system. On the other hand, the performance of the automatic voltage regulator was assessed and compared with a linear controller and two other hybrid control strategies. Furthermore, the performance of the wavelet transform was evaluated experimentally to detect electrical and electromechanical oscillations, in which the boundary wavelet transform presents the better performance.

The switched reluctance generator emerged as an alternative generator and grew in interest among the scientific community during the last decade. It has a simple construction and comes up as a competitive option when one deals with variable speed applications and also when power electronics is required. Nowadays the most aimed applications are the aircraft applications, hybrid or electric vehicles and wind power. This machine has a doubly salient structure without copper in the rotor. The coils are concentrated in the stator poles. Thus, there is low copper and iron consumption and, because of it, this machine is closer to the modern environmental requirements. The switched reluctance generator driving uses power electronics and needs continuous information about the rotor position to drive properly the switches of the phases. The optimal design for this machine is still been established from the experimental results. Many operational details are under investigation. The machine has two different electrical circuits: one for the excitation and other when the load is fed. It is possible to insulate those two circuits and because of this it is also possible to reduce the electronic switches count. This work is helpful to understand how the SRG works. To get it the goals were to build a mathematical model for this machine and to simulate its operation. And than to know how it dynamically conducts. A prototype was constructed and used to test some driving circuits with it. Also it is presented an extensive comparative study. With this all this work presents a contribution for the development of this kind of machinery. / O gerador a relutância chaveado despertou interesse crescente na comunidade científica na última década. Esta máquina elétrica caracteriza-se por sua simplicidade construtiva e tem sido apresentada como uma alternativa competitiva quando é requerida eletrônica de potência, como ocorre nas aplicações em que a velocidade é continuamente variável. As aplicações mais visadas atualmente estão relacionadas à aeronáutica, aos veículos elétricos ou híbridos e à energia eólica. A máquina tem estrutura em dupla saliência, não tem enrolamentos no rotor e as bobinas do estator estão concentradas. Por isto consome menos cobre e aço e é vista como uma máquina elétrica mais próxima dos requisitos ambientais modernos. Seu acionamento necessita de eletrônica de potência e de informação contínua da posição do rotor, para estabelecer os instantes de energização das fases, para gerar energia elétrica. A técnica de projeto de geradores a relutância chaveados está se consolidando a partir de resultados experimentais. Mas vários aspectos operacionais estão sob investigação. O circuito elétrico do gerador a relutância chaveado tem duas malhas elétricas, uma durante a excitação e outra durante a geração. Seu acionamento pode utilizar conversores com contagem reduzida de chaves semicondutoras. O presente trabalho ajuda a compreender o funcionamento do gerador a relutância chaveado e a sua modelagem matemática. Simulações são apresentadas para detalhar a dinâmica das suas partes. Um protótipo foi construído e usado para ajustar os circuitos de acionamento e realizar estudos experimentais, e com isto contribuir para o desenvolvimento desse tipo de máquina elétrica. / Doutor em Ciências

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:29:53Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-03Bitstream added on 2014-06-13T20:00:00Z : No. of bitstreams: 1 almeida_jlcn_me_guara.pdf: 1246383 bytes, checksum: bca809ae8bb8fe32b7de24055d2e53d7 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A proposta desta dissertação foi a de apresentar o desempenho de uma microcentral hidrelétrica, instalada no Centro de Energias Renováveis da Unesp, Campus Guaratinguetá. As análises apresentadas são de desempenho elétrico e mecânico. A microcentral hidrelétrica utiliza roda Pelton com 0,4m de diâmetro no ponto de incidência do jato de água. O gerador utilizado foi com rotor de ímãs permanentes de ferrite. Tanto o gerador quanto a microusina são de baixo custo de aquisição e instalação. Foram feitos os testes em bancada com o gerador aproximando o máximo possível das condições ideais de funcionamento. Também foram realizadas algumas alterações físicas na microhidrelétrica para manter a rotação constante com a variação de carga. Utilizaram-se cargas resistivas e não-lineares. Os resultados contribuíram para a melhoria da qualidade da energia e o controle do fluxo de água no processo de geração de energia. O conjunto composto de gerador e a turbina Pelton, durante o experimento, apresentaram rendimentos eletromecânicos da ordem de 20% a 30% comparados com a teoria. / This proposal of this work is to demonstrate the performance of a Micro- Hydroelectrical Powerplant (MHP), which has been installed at the UNESP FEG - Renewable Energy Center, in Guaratinguetá-SP. The present analysis refers to the electrical and mechanical performances. The micro-hydroelectrical powerplant employs a Pelton turbine with a diameter of 0,4m at the incidence of water flow. The generator is provided with permanent ferrite magnet rotor. Costs were low for both the acquisition of parts and installation of the generator and the micro-hydroelectrical powerplant. Bench tests carried out with the generator reached the maximum possible ideal functioning conditions. Some physical modifications were necessary to maintain constant rotation with load variations. Resistive and non-linear loads were used in the essays. The results contributed for an improvement in the quality of energy and the control of water flow in the process of generating energy. The assembly composed of the generator and the Pelton turbine presented an electro-mechanical revenue between 20% to 30%.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:22Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-02-25Bitstream added on 2014-06-13T19:19:06Z : No. of bitstreams: 1 zamperin_jlb_me_ilha.pdf: 774102 bytes, checksum: 31d8e9b6caa4fd749316a7a51919fa50 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Propõe-se neste trabalho o desenvolvimento de uma metodologia analítica para análise do desempenho dinâmico/transitório dos geradores de indução conectados ao sistema de energia elétrica. O método proposto para o estudo da estabilidade das máquinas de indução baseia-se no monitoramento da tensão interna E' durante o período transitório do sistema, a qual pode comprometer a capacidade de transmissão de potência na linha, com consequente colapso da estabilidade da máquina. Deste modo, faz-se a análise do desempenho transitório da máquina pela observação da grandeza em que efetivamente reside a causa da instabilidade. O método desenvolvido foi validado por meio de simulações digitais, em duas configurações do sistema: o primeiro caso, desprezando o suporte de potência reativa, para efeito de análise nos estudos de estabilidade transitória. No segundo, é realizada a compensação dinâmica de potência reativa via SVC (Static Var Compensator). Neste caso, mesmo na presença do compensador variável de reativo, o método da tensão interna revelou-se capaz de avaliar novos limites de estabilidade para o sistema. Considerados os resultados obtidos, observa-se que o método proposto apresenta resultados suficientemente precisos para avaliar o comportamento dos geradores de indução conectados à rede elétrica / This dissertation proposes the development of an analytical methodology for analysis of dynamic/transient performance of an induction generator connected to a bulk power system. The proposed method for studying the stability of induction machines is based on monitoring the internal voltage named E' since during the transient system, its magnitude may decrease and so causing degeneration of the transmission system capability, with consequent collapse of machine stability. Thus it is the analysis of transient performance of the machine by observing the variable that is actually the cause of instability. The analytical method was validated by means of digital simulations, in two system configurations: in the first case, no reactive support is considered, and the purpose is to analyse the machine transient stability itself. In the second, a reactive support is provided by means of the dynamic reactive compensation via SVC (Static Var Compensator). In this case, even in the presence of variable reactive compensator, the method of internal voltage proved to be able to properly assess new stability limits. The results so obtained lead to the indication that the proposed method results are accurate enough in order to evaluate the behavior of induction generators, connected to the power grid

Este trabalho apresenta a análise teórica e experimental do gerador assíncrono de dupla alimentação, denominado GEADA ao longo deste trabalho, operando em regime permanente com velocidade não fixa, mas com freqüência da armadura constante. Compreende o escopo do trabalho a análise teórica a partir do circuito equivalente do gerador, a análise teórica e experimental da curva de magnetização do GEADA operando em freqüência do rotor variável, uma proposta de adaptação da curva de capacidade aplicada na operação dos geradores síncronos para o GEADA e a sua análise considerando-o como máquina síncrona a partir dos seus terminais, os ensaios normalizados e complementares necessários para o levantamento dos parâmetros para este circuito equivalente e ensaios do GEADA operando com carga para verificação de seu desempenho Os resultados obtidos permitem um melhor entendimento desse sistema de geração, de suas condições de operação e utilização em sistemas de geração de velocidade não fixa como, por exemplo, sistemas eólicos e hidrelétricos. / The study presents the theoretical and experimental analysis of the double fed asynchronous generator, called GEADA, operating in steady state with non-fixed speed but with constant armature frequency. It comprehends the theoretical analysis based on the equivalent circuit of this generator, the theoretical and experimental analysis of the curve of magnetization of the GEADA operating with variable rotor frequency. A proposal of adaptation of the capability curve applied in the operation of the synchronous generators for the GEADA is also presented, its analysis considering it as a synchronous machine from its terminals, the standard and complementary tests necessary for the calculation of the parameters for the equivalent circuit and the tests with the GEADA operating under on-load conditions to verify its performance. The achieved results allow a better understanding of this generation system, its operational conditions and applicability to the power generation systems based on variable speed, such as wind and hydroelectric power plants.

O presente trabalho descreve o desenvolvimento de um sistema de tomografia por Ressonância Magnética, para uso em diagnósticos médicos. Ele foi baseado em subsistemas disponíveis comercialmente, tais como os utilizados em equipamentos de imagens de RM comerciais. As principais contribuições deste projeto foram: o desenvolvimento de circuitos eletrônicos complementares e \"software\", necessários para tomar o \"hardware\" adquirido em um Tomógrafo de Ressonância Magnética para diagnósticos médicos. Isso não inclui somente o projeto de complexos programas necessários para gerar os pulsos de RF, formas de onda dos gradientes, sistema de aquisição de dados e as seqüências de pulsos necessárias para o completo sincronismo, mas também o desenvolvimento de uma interface amigável para realizar: a entrada de informações do paciente; a seleção das técnicas de imagem e o \"software\" interativo para visualização e seleção de planos. Um novo algoritmo de compressão de dados, para reduzir o armazenamento necessário de dados de imagens de RM, sem perda de informação foi também apresentado e implementado. Uma comparação com outras implementações de compressão de uso geral foi apresentada para mostrar uma performance superior na taxa de compressão e tempo de execução. / The present work describes the development of a Magnetic Resonance Tomography system to be used for medical diagnostics. It is based on commercially available subsystems such as used as in commercial MRI equipments. The main contributions to the project were: the development of fill up electronics and software needed to turn the acquired hardware into a MR Tomography for medical diagnostics. This includes not only the design of complex software needed to generate the used RF pulses, gradient waveforms, data acquisition system and the desired pulse sequences to synchronize all, but also the development of a user friendly interface to do: the entrance of patient\'s information; the selection of MR imaging techniques and interactive software for image viewing and planes selection. A new data compression algorithm to reduce the storage requirement of raw MR image data without information losses is also presented and implemented. A comparison with others general purpose compression implementations is presented to show the superior performance in the compression rate and execution time.

Este trabalho trata da análise elástico-linear de pavimentos de edifícios de concreto armado em laje nervurada e, em especial, lajes lisas com vigas nas bordas. Inicialmente desenvolve-se um pré-processador dedicado a esse sistema estrutural com todas as facilidades que permitem sua modelagem rápida e eficiente. Os dados de entrada são baseados quase que exclusivamente no fornecimento dos contornos dos capitéis e do pavimento, sendo que este último é discretizado em segmentos retilíneos que devem ser paralelos aos eixos do sistema cartesiano. Com um mínimo de informações, esse pré-processador executa a montagem do arquivo de dados, definindo automaticamente elementos de barra para as nervuras, elementos de placa para os capitéis e realizando todos os ajustes necessários para a modelagem do pavimento a ser analisado com a utilização de um sistema em Elementos Finitos. Com a utilização dessa ferramenta, desenvolve-se um estudo de alguns casos de pavimentos típicos, objetivando-se, em especial, uma comparação entre a análise através de elementos de barra e placa e o procedimento simplificado de se considerar apenas elementos finitos de placa com rigidez equivalente. Para facilitar a análise dos resultados apresenta-se um pós-processador que permite a visualização tridimensional dos esforços solicitantes e deslocamentos obtidos. / This work deals with the linearly elastic analysis of reinforced concrete building floors in waffle slab, emphasizing flat slabs with beams at the edges. lnitially it is developed a pre-processor dedicated to this structural system, with all facilities that allows a quick and efficient modeling. The input data are based on the supplying of the the drop-panels and the floor contours, and this last one is discretized in right segments that must be parallel with the axes of the Cartesian system. With few informations, this pre-processor performs the assemblage data files, defining automatically bar elements to the ribs, plate elements to the drop-panels and realizing all the necessary adjustments in the model to be analyzed by a Finite Element system. With the utilization of the mentioned tool, it is presented a study of some typical floors, enhancing a comparison between the analysis using bar and plate elements and the simplified process with equivalent rigidity plate elements. In order to facilitate the analysis of the results it is also presented a pos-processor that allows a tridimensional visualization of internal forces and displacements.

Este trabalho apresenta a análise teórica e experimental do gerador assíncrono de dupla alimentação, denominado GEADA ao longo deste trabalho, operando em regime permanente com velocidade não fixa, mas com freqüência da armadura constante. Compreende o escopo do trabalho a análise teórica a partir do circuito equivalente do gerador, a análise teórica e experimental da curva de magnetização do GEADA operando em freqüência do rotor variável, uma proposta de adaptação da curva de capacidade aplicada na operação dos geradores síncronos para o GEADA e a sua análise considerando-o como máquina síncrona a partir dos seus terminais, os ensaios normalizados e complementares necessários para o levantamento dos parâmetros para este circuito equivalente e ensaios do GEADA operando com carga para verificação de seu desempenho Os resultados obtidos permitem um melhor entendimento desse sistema de geração, de suas condições de operação e utilização em sistemas de geração de velocidade não fixa como, por exemplo, sistemas eólicos e hidrelétricos. / The study presents the theoretical and experimental analysis of the double fed asynchronous generator, called GEADA, operating in steady state with non-fixed speed but with constant armature frequency. It comprehends the theoretical analysis based on the equivalent circuit of this generator, the theoretical and experimental analysis of the curve of magnetization of the GEADA operating with variable rotor frequency. A proposal of adaptation of the capability curve applied in the operation of the synchronous generators for the GEADA is also presented, its analysis considering it as a synchronous machine from its terminals, the standard and complementary tests necessary for the calculation of the parameters for the equivalent circuit and the tests with the GEADA operating under on-load conditions to verify its performance. The achieved results allow a better understanding of this generation system, its operational conditions and applicability to the power generation systems based on variable speed, such as wind and hydroelectric power plants.

Atualmente, as tecnologias disponíveis para a fabricação de dispositivos eletrônicos permitem um alto grau de integração de semicondutores. Entretanto, esta integração torna o projeto, a verificação e o teste de circuitos integrados mais difíceis. Normalmente, o projeto de circuitos integrados é consideravelmente afetado com a diminuição do tamanho dos dispositivos eletrônicos em tecnologias sub-micrônicas. Conseqüentemente, os projetistas adotam metodologias rígidas para produzir circuitos de alta qualidade em tempo razoável. Ferramentas de auxílio ao projeto de circuitos eletrônicos são utilizadas para automatizar algumas das etapas do projeto, ajudando o projetista a encontrar boas soluções rapidamente. Uma das tarefas mais difíceis no projeto de circuitos integrados é fazer com que o circuito respeite as restrições de atraso. Isto depende de várias etapas do processo de síntese. Em metodologias baseadas em bibliotecas de células, isto está diretamente relacionado ao algoritmo para mapeamento tecnológico e as células disponíveis na biblioteca. O atraso de cada célula depende do tamanho dos transistores e da topologia da rede de transistores. Isso determina as características de atraso, potência e área de uma célula. O mapeamento tecnológico define as principais características estruturais do circuito, principalmente em área, potência e atraso. A qualidade do circuito mapeado depende das células disponíveis na biblioteca de células. Este trabalho propõe um novo método para mapeamento com bibliotecas virtuais para redução de atraso em circuitos combinacionais. Ambos os algoritmos baseiam-se em uma topologia de células capaz de implementar funções Booleanas com cadeias mínimas de transistores em série. Os algoritmos reduzem o número de transistores em série do caminho mais longo do circuito, considerando que cada célula é implementada por uma rede de transistores que obedecem um número máximo de transistores em série. O número de transistores em série é calculado de forma Booleana, garantindo que este seja o número mínimo necessário para implementar a função lógica da célula. Os algoritmos estão integrados a um gerador de células que utiliza tal topologia e realiza o dimensionamento dos transistores. Ganhos significativos podem ser obtidos combinando estas duas técnicas em uma ferramenta para mapeamento tecnológico. / Currently, microelectronic technologies enable high degrees of semiconductor integration. However, this integration makes the design, verification, and test challenges more difficult. The circuit design is often the first area under assault by the effects of aggressive scaling in deep-submicron technologies. Therefore, designers have adopted strict methodologies to deal with the challenge of developing high quality designs on a reasonable time. Electronic Design Automation tools play an important role, automating some of the design phases and helping the designer to find a good solution faster. One of the hardest challenges of an integrated circuit design is to meet the timing requirements. It depends on several steps of the synthesis flow. In standard cell based flows, it is directly related to the technology mapping algorithm and the cells available in the library. The performance of a cell is directly related to the transistor sizing and the cell topology. It determines the timing, power and area characteristics of a cell. Technology mapping has a major impact on the structure of the circuit, and on its delay and area characteristics. The quality of the mapped circuit depends on the richness of the cell library. This thesis proposes two different approaches for library-free technology mapping aiming delay reduction in combinational circuits. Both algorithms rely on a cell topology able to implement Boolean functions using minimal transistors stacks. They reduce the overall number of serial transistors through the longest path, considering that each transistor network of a cell has to obey to a maximum admitted chain. The mapping algorithms are integrated to a cell generator that creates cells with minimal transistor stacks. This cell generator is also in charge of performing the transistor sizing. Significant gains can be obtained in delay due to both aspects combined into the proposed mapping tool.