Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-17T21:37:07Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T16:50:52Z : No. of bitstreams: 1 171693.pdf: 5316441 bytes, checksum: fb65c432af9faa40847f480d830084fc (MD5) / Este trabalho apresenta um estudo teórico e para implementação das Linhas Equipotenciais de Fmm, que consistem de Linhas Geométricas sobre as quais incide um mesmo Potencial Escalar Magnético, para as Coroas Estatóricas de Máquinas Elétricas Girantes. Sobre estas linhas são estabelecidos os Fluxos Magnéticos Impostos de acordo com a lei de Faraday e com base na distribuição dos Campos Magnéticos em Máquinas Elétricas Girantes trifásicas. Com estas Linhas Equipotenciais de Fmm e com a imposição dos Fluxos Magnéticos é proposto um novo Método Numérico Iterativo, chamado de "Caminhos Finitos", que considera a curva BxH (não linear) do meio material, para o cálculo da difusão dos Campos e Induções Magnéticas no domínio de estudo das Coroas de Máquinas elétricas Girantes. Para uma comprovação experimental, são apresentadas, em forma de gráficos comparativos, as soluções obtidas pelo Método de Caminhos Finitos proposto e pelo Método de Elementos Finitos (EFCAD). Ainda estão apresentadas as vantagens, conclusões e considerações finais a respeito do trabalho.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica / Made available in DSpace on 2013-06-25T19:36:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 309799.pdf: 2805662 bytes, checksum: 31d9db459238a2dc478ed8f160bbb609 (MD5) / Este trabalho apresenta um estudo direcionado sobre perdas por histerese em dispositivos eletromagnéticos, através do desenvolvimento de um algoritmo que é a principal contribuição do trabalho. Um método utilizado para a estimação das perdas por histerese é realizado através da decomposição do sinal da indução magnética em séries de Fourier. Em cada componente identificada é aplicada a equação correspondente de perda e no final somam-se todas as parcelas. Inicialmente busca-se utilizar o método Rainflow como base para o desenvolvimento de um algoritmo eficiente. Para a comprovação da eficácia do método desenvolvido são realizados diversos testes. Em todos eles o método apresenta resultados coerentes e identifica corretamente todos os laços do sinal. Com o funcionamento adequado do algoritmo são realizados outros testes, porém desta vez comparando com resultados experimentais. Após, apresenta-se um novo método de estimação das perdas por histerese, no qual, se utiliza o sinal original sem que seja necessário decompô-lo em séries de Fourier. No final são feitas comparações entre os dois métodos e conclui-se que o método desenvolvido apresenta resultados mais próximos dos valores medidos. / This paper presents a directional study about hysteresis losses in electromagnetic devices, by developing an algorithm that is the main contribution of this work. The most utilized method to estimate the hysteresis losses is done by the decomposition of the magnetic induction signal in Fourier series. In each identified component is applied the right equation of the losses and in the end the parcels are summed. Initially the Rainflow method is used as a basis to develop an efficient algorithm. Some tests are done to verify the effectiveness of the method. In all of them, the method presents good results and it can find correctly all the formed loops. With the adequate functioning of the algorithm some tests are done, but this time making a comparison with some experimental results. Later, a new method to estimate the hysteresis losses is presented, utilizing the original signal, with no worry about the decomposition in Fourier series. In the end some comparisons are made between them and can be concluded that the developed method presents a closer result of the measured values.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-22T14:16:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 223355.pdf: 2049426 bytes, checksum: 938a8088fa07dfe63e80c10a6d522aee (MD5)

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-23T20:48:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 257102.pdf: 1052118 bytes, checksum: 1b766deb63f0c24eaf0752dc89dbf0dc (MD5) / A força magnética de atração entre estator e rotor presente em máquinas síncronas é um tópico bastante debatido na comunidade de profissionais que lidam com estes equipamentos. O desequilíbrio destas forças de origem magnética leva a um desbalanceamento do rotor, principalmente vinculado à não uniformidade do entreferro, comumente caracterizada por uma excentricidade do rotor em relação ao estator. Este fenômeno é conhecido como "Empuxo Magnético" Desbalanceado (UMP - Unbalanced Magnetic Pull). Todavia, o estudo de um procedimento para mitigar esse efeito, com a inclusão de conexões equipotenciais, tem sido pouco explorado. A adição de tais conexões conduz a um aumento das correntes de circulação entre os circuitos paralelos do enrolamento estatórico, alterando desta maneira a força magnetomotriz de reação da armadura (FMRA). O produto da FMRA com a permeância específica do entreferro leva a uma distribuição de densidade de fluxo magnético de reação da armadura, que conjugada com a distribuição de densidade de fluxo magnético de excitação produzida pelos pólos, define a indução magnética resultante no entreferro. Sendo as forças magnéticas de atração diretamente proporcionais ao quadrado da indução magnética resultante no entreferro, a alteração em seus valores ao longo da circunferência do rotor, com o auxílio das conexões eqüipotenciais, conduz a uma mitigação do empuxo magnético desbalanceado. Além de discorrer sobre os fenômenos presentes no cálculo das forças de atração, apresenta-se também como a distribuição dos enrolamentos estatóricos e de seus caminhos paralelos influem na FMRA, na indução magnética resultante e conseqüentemente no UMP. A metodologia desenvolvida foi aplicada a um caso real e seus resultados teóricos são apresentados. Sua implementação prática esta sendo executada como parte de um projeto de pesquisa e desenvolvimento conjunto da Companhia Energética de São Paulo com a Alstom Hydro Energia Brasil Ltda.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2015-10-13T04:10:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 334817.pdf: 7368107 bytes, checksum: 648846995211b2d650e7eb6504cfe1f4 (MD5) Previous issue date: 2015 / O uso de modelos analíticos para máquinas elétricas continua sendo de grande importância tanto em seu projeto quanto na análise de seu funcionamento. Este trabalho aborda a análise de motores de indução com rotor gaiola de esquilo (MI-RGE) a partir de equações analíticas, utilizando o modelo por fase em regime permanente, a fim de obter o comportamento do MI-RGE desde sua partida até a velocidade de operação. Para tanto, utilizam-se como dados de entrada as características dimensionais e do enrolamento do motor e são empregadas formulações para considerar os efeitos de saturação e de penetração de campo. Essas formulações são apresentadas e discutidas no âmbito da aplicação dessa dissertação, comparadas com resultados de um software de um fabricante de motores e com dados de ensaio. São analisadas as características de torque e corrente em relação à velocidade e torque, corrente, fator de potência e rendimento em condição nominal. Os resultados apontam para grande relevância dos efeitos de saturação e penetração de campo no motor e uma boa concordância entre o comportamento do MI-RGE esperado e obtido pela formulação implementada.<br> / Abstract : The use of analytical models for electrical machines remains as an important tool in their design, as well as in their analysis. This work deals with the analysis of induction motors with squirrel cage rotor (MIGER) using analytical equations and the steady state by single phase in order to obtain the MI-GER behavior since its start up to rated speed operation. For this purpose, dimensional characteristics and the motor winding are used as input and formulations to take in account the effects of saturation and skin effect are used. These formulations are presented and discussed in the implementation of this dissertation, compared to results from a software of a motor manufacturer and test data. It is observed the characteristics of torque and current versus speed and torque, current, power factor and yield in nominal condition. The results show great importance of the effects of saturation and field penetration in the MI-RGE and a good agreement between the MI-GER behavior expected and obtained by implemented formulation.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-20T08:24:14Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-26T02:21:39Z : No. of bitstreams: 1 182766.pdf: 19098466 bytes, checksum: c47ee4852019e2ee6478a3389c487e9e (MD5) / RESUMO: Neste trabalho, são analisados modelos diferenciais de histerese magnética, com ênfase na representação dos laços menores de indução. São estudados os modelos direto e inverso de Jiles-Atherton. O modelo direto é o original, escrito em termos de uma equação diferencial de primeira ordem, possuindo como variável independente o campo magnético. O modelo inverso, proposto por Sadowski-Lajoie, é descrito, possuindo a indução magnética como variável independente. Ambos os modelos são escalares, ou seja, é assumido que não existe defasagem espacial entre o campo magnético e a indução. Duas metodologias para a obtenção dos parâmetros dos modelos são apresentadas. Os laços menores de indução são obtidos utilizando um fator de escalonamento proposto inicialmente por Jiles e posteriormente modificado por Carpenter. Na metodologia proposta por Carpenter as equações continuam diferenciais, sendo adequadas para simulações com alimentação arbitrária. Os resultados são comparados com curvas experimentais e com a utilização do modelo original, sem modificações.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-18T13:04:56Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T19:39:07Z : No. of bitstreams: 1 175749.pdf: 10752850 bytes, checksum: e6468c9dd6cefe7a897c1852356273de (MD5) / Desde sua invenção por Tesla, no século XIX, a máquina de indução tem sido largamente utilizada na indústria devido a sua robustez, simplicidade e baixo custo. Com isso, uma grande variedade de estudos e publicações técnicas tem sido feita ao longo desse tempo objetivando entender o seu funcionamento bem como determinar seus parâmetros. Há principalmente duas diferentes formas de estudar a máquina de indução: através do circuito equivalente e através de métodos numéricos. Os métodos clássicos de determinação dos parâmetros do circuito equivalente, carecem de acuracidade porque estão baseados nos modelos simplificados dos campos magnéticos da máquina. O método dos elementos finitos é mais preciso porque pode levar em consideração não linearidades e outros fenômenos como correntes induzidas, porém é mais trabalhoso por exigir mais capacidade computacional. Combinando os dois métodos nesta tese, a identificação dos parâmetros do circuito equivalente é feito pelo método dos elementos finitos. Buscando este objetivos, vários métodos são apresentados, entre eles podemos mencionar: 1) Método dos dois ensaios ou clássico. Este método é simples e apresenta os parâmetros do circuito em apenas dois pontos de escorregamento da máquina. 2) Método da impedância total. Este método já é mais refinado, uma vez que apresenta os parâmetros do circuito variando com o escorregamento; entretanto requer uma complexidade maior de cálculo. 3) O método do diagrama vetorial. Este método é o mais refinado porque permite calcular todos os parâmetros da máquina a partir dos dados calculados por elementos finitos, bem como verificar a variação dos parâmetros com o escorregamento.

[pt] Dentre as máquinas elétricas que compõem os sistemas industriais, destacam-se hoje em dia os motores de indução, não apenas pelo grande número em que são encontrados como pelas capacidades cada vez maiores em que são utilizados. Motores e circuitos conversores e de controles podem ser combinados de diversos modos, ressaltando-se a necessidade de uma modelagem adequada para o sistema como um todo. Sabe-se, de vasta literatura, que modelos simplificados da máquina de indução como carga num sistema de potência, traduzem com precisão suficiente seu comportamento. Partindo-se desta premissa desenvolveram-se neste trabalho modelos de ordem reduzida do motor de indução para aplicação em estudos de controle. Os modelos apresentados são de quinta, quarta, terceira e segunda ordens. Para o acompanhamento completo do projeto de controle, funções de transferência são de suma importância. As funções de transferência, quando aplicadas aos modelos desenvolvidos usando formulação de variáveis de estado, permitem através de simulação digital, obter informações de todos os pares entrada-saída que sejam necessários ao projeto. O cálculo das funções de transferência é feito através de dois métodos, um utilizando transformação de variáveis e outro mantendo a formulação de variáveis de estado. / [en] Among the electric machines used in industrial system presently one can highlight the induction motors, not only for its large number but also due to the increasing capacity of such machines. Motors, converter and control circuits can be combined under varied ways highlighting the necessity of an adequate modelling for the system as a whole. Based on information from literature the simplified model of induction machine as a load in a power system permits the study of its behavior with sufficient accuracy. Starting from this concept simplified models of induction motor were developed in this work, for apllication in the control studies. The models showed are fifth, forth, thirth and second order ones. In order to follow completly the desing of control parameters, the Transfer Function are very important. The Transfer Functions when applied to the models developed using state variable formulation permit through the digital simulation obtain information of all the output- input pairs wich are necessary for the design. The calculation of the Tranfer Function is done based on two methods, one using variable tranformation and the other one maintaining the state variable formulation. Transfer Function obtained by the two above mentioned methods, are used to analize the control of a motor- converter system. This control method is applied to the rotor or stator of the machine.

[pt] Este trabalho apresenta uma solução para a estimação da velocidade do motor de indução quando é aplicado um controle vetorial sem sensor sensorless, utilizando o filtro estendido de Kalman com um filtro secundário, inovador, que proporciona os valores ótimos das matrizes de covariância e pode trabalhar em forma on-line. / [en] This work presents a solution to estimate the induction motor drive speed when a sensorless vectorial control is applied employing an extended Kalman Filter with a secundary filter, innovative, which supply the optimal covariance matrix values of the noise and it permit to work online way.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Aquicultura, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-26T03:07:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 297103.pdf: 207947 bytes, checksum: eaca0841bbea8b409ef58133cad20397 (MD5) / Três métodos de indução à triploidia (3N) foram testados em ostras diplóides (Crassostrea gigas), sendo dois químicos, Citocalasina-B (CB) e 6-dimetilaminopurina (6-DMAP) e um físico de temperatura. O objetivo foi avaliar uma tecnologia de indução à triploidia apropriada às características peculiares do Laboratório de Moluscos Marinhos da UFSC. Três experimentos foram realizados separadamente, a 25º C, e em todos foram obtidas larvas triplóides viáveis. No experimento-I avaliou a eficiência de indução à triploidia com a CB [0,5 mg L-1] e 6-DMAP [390 µmols L-1], sendo o tratamento com CB (57% 3N) estatisticamente mais eficiente que a 6-DMAP (22,32% 3N). No experimento-II, testou a eficiência de indução à triploidia com a CB [0,5 mg L-1] e 6-DMAP [450 µmols L-1], não havendo diferença entre os tratamentos (CB - 55% 3N e 6-DMAP - 56% 3N). No experimento-III a eficiência de indução à triploidia com CB [0,5 mg L-1] e com choque de temperatura (25º-36º C), sendo que os tratamentos não tiveram diferença significativa (CB - 57,31% 3N e Temperatura - 45,29% 3N). Em ambos os experimentos foi observada uma alta mortalidade nos tratamentos com os químicos, em especial a CB. A partir desses resultados, a substituição da CB por outros métodos de indução demonstrados é necessária, tendo em vista seu alto custo de aquisição, e ainda a alta toxicidade da substância, tanto ao meio ambiente quanto ao operador.