Made available in DSpace on 2016-12-12T17:38:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Priscila dos Santos Garcia Giacomini.pdf: 3264015 bytes, checksum: deffbeeba421aeca3d20fe4d44e6e02f (MD5) Previous issue date: 2007-08-03 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This dissertation presents the design of a Sliding Mode Controlled Three-Phase Boost Inverter using the DSP TMS320F2812. This power inverter has as the main characteristic its capability of step-up and creates a sinusoidal waveform using a single stage. The control implemented in this converter is the sliding mode control and its main characteristics are robustness and simple implementation. A theoretical study about boost inverters and variable structure control, and the design of the power structure and the controller is presented in this dissertation. The final prototype and all practical considerations as well as experimental results are presented in this study. / Esta dissertação apresenta o desenvolvimento de um Inversor Boost Trifásico controlado por Regime de Deslizamento Utilizando o DSP TMS320F2812. O circuito de potência projetado caracteriza-se pela elevação e inversão de energia em uma única etapa, além de possibilitar a regeneração de energia. O controle utilizado nessa estrutura utiliza a técnica de modos deslizantes, que tem como uma das principais características a sua robustez e implementação relativamente simples. Em ambas as etapas, projeto de controle e projeto do circuito de potência, um estudo teórico é apresentado, bem como análise qualitativa e quantitativa. O protótipo desenvolvido e todas as considerações práticas necessárias para o funcionamento da estrutura completa e em especial o controle digital, são apresentados juntamente com os resultados obtidos.

Made available in DSpace on 2015-05-08T14:57:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2400808 bytes, checksum: 3c7c682278f78e771b9fee7c273a134b (MD5) Previous issue date: 2013-10-22 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This work presents a technique to suppress saturation in series transformers applied to dynamic voltage restorer (DVR) systems. The technique consists in correcting the voltages which are injected through the transformers into the power system to compensate voltage sags. The presented method ensures complete elimination of the DC flux-linkage or shifts the flux-linkage curve, restricting their AC amplitude, so that the flux level does not exceed the limits of the transformer, preventing it works in the saturation region. The validation of this method will be realized from simulations and experimental results. / Este trabalho apresenta uma técnica para evitar a saturação dos transformadores de tensão em série aplicados em um restaurador dinâmico de tensão (DVR). A técnica consiste em alterar as tensões que são injetadas através dos transformadores para compensar afundamentos de tensão no sistema de potência. O método apresentado assegura uma eliminação completa do fluxo c.c. ou desloca a curva de fluxo, restringido sua amplitude c.a., de maneira que o nível de fluxo não exceda os limites do transformador, evitando que o mesmo trabalhe na região de saturação. A validação deste método será realizada a partir de simulações e resultados experimentais.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:54:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JeanPD_TESE.pdf: 2551926 bytes, checksum: 0cea6096dad85829234a17d89574bd1e (MD5) Previous issue date: 2010-07-15 / This work describes the study, the analysis, the project methodology and the constructive details of a high frequency DC/AC resonant series converter using sequential commutation techniques for the excitation of an inductive coupled thermal plasma torch. The aim of this thesis is to show the new modulation technique potentialities and to present a technological option for the high-frequency electronic power converters development. The resonant converter operates at 50 kW output power under a 400 kHz frequency and it is constituted by inverter cells using ultra-fast IGBT devices. In order to minimize the turn-off losses, the inverter cells operates in a ZVS mode referred by a modified PLL loop that maintains this condition stable, despite the load variations. The sequential pulse gating command strategy used it allows to operate the IGBT devices on its maximum power limits using the derating and destressing current scheme, as well as it propitiates a frequency multiplication of the inverters set. The output converter is connected to a series resonant circuit constituted by the applicator ICTP torch, a compensation capacitor and an impedance matching RF transformer. At the final, are presented the experimental results and the many tests achieved in laboratory as form to validate the proposed new technique / Este trabalho descreve o estudo, a an?lise, a metodologia de projeto e os detalhes de constru??o de um conversor ressonante CC/CA de alta freq??ncia usando t?cnicas de comuta??o seq?encial (sequential pulse gating), para a excita??o de uma tocha indutiva a plasma t?rmico. Esta tese objetiva mostrar a potencialidade desta nova t?cnica de modula??o e apresentar uma alternativa tecnol?gica para o projeto de conversores eletr?nicos de pot?ncia em altas freq??ncias. O conversor ressonante opera na freq??ncia nominal de 400 kHz, com pot?ncia de 50 kW, e ? constitu?do por c?lulas inversoras empregando chaves IGBTs de comuta??o r?pida. Para minimizar as perdas de comuta??o no corte, as c?lulas ressonantes operam no modo de chaveamento suave ZVS, referenciado por uma malha PLL modificada que mant?m esta condi??o est?vel apesar das varia??es de carga. A estrat?gia de comando por comuta??o seq?encial permite operar os dispositivos IGBTs no seu limite superior de pot?ncia usando as propriedades de redu??o (derating) e de al?vio (destressing) de corrente, assim como propicia um efeito de multiplica??o na freq??ncia final do conjunto de inversores. A sa?da do conversor ? conectada a um circuito ressonante s?rie formado pelo aplicador da tocha ICTP e um capacitor de compensa??o, por interm?dio de um transformador RF de adapta??o de imped?ncias. No final, s?o apresentados resultados experimentais e ensaios conduzidos em laborat?rio como forma de validar a nova t?cnica proposta

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / This work presents a contribution to the study of PWM sinusoidal inverters. It is presented some voltage output control techniques highlighting the advantages and disadvantages. One technique using two feedback loops and compensation by proportional integral compensators, besides showing a natural short circuit protection, is implemented and evaluated by studies, simulations and also experimentally. The design of constituent elements, the signal conditioning and the control firmware are shown, besides the mathematical modeling of the transfer functions for the controller. A prototype of a monophasic voltage inverter is assembled and its controller is implemented in a digital signal processor of 16 bits, fixed point, 40 MIPS, a DSPIC33FJ128MC706. The performance of the respective controller is analyzed with experimental results for the inverter supplying a linear and non linear load. / Este trabalho apresenta uma contribuição ao estudo de inversores de tensão PWM senoidais. São apresentadas algumas técnicas de controle da tensão de saída destacando vantagens e desvantagens. Uma técnica baseada em duas malhas de realimentação e compensação por meio de compensadores proporcional integral, além de possuir uma proteção natural contra curto circuito, é implementada e avaliada através de estudos, de simulação e também experimentalmente. O projeto dos elementos constituintes, o condicionamento de sinais e o firmware de controle são mostrados, além da modelagem matemática das funções que regem o controle. É construído um protótipo de um inversor monofásico de tensão cujo controlador digital é implementado em um processador de sinais de 16 bits, ponto fixo, 40 MIPS DSPIC33FJ128MC706. O desempenho do respectivo controlador é analisado através dos resultados experimentais para o inversor com carga linear e não linear. / Mestre em Ciências

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Electrical energy generation with photovoltaic cells is being more utilized. Not only on large scale systems, but also in small ones connected to the grid. Parallel operating with the great generators from power companies, in a non-centralized way of operation, supplying low power, installed in houses, commerce establishments, industry, with the goal to minimize the loss in transmission, for being installed at the same consumption place. This work presents a FPGA device controller of a four transistor flyback inverter for maximum power point in photovoltaic systems. Despite this system has low power it contributes to search simple and low cost alternatives for generating of electrical power in a decentralized manner, which does not use battery banks connected parallel to network of energy near to consumers. / Geração de energia elétrica a partir de painéis fotovoltaicos vem sendo cada vez mais utilizada, não somente em sistemas fotovoltaicos de grande porte, como também em pequenos sistemas conectados a rede CA. Interligada paralelamente aos grandes geradores da concessionária de energia de forma descentralizada em sistemas de pequeno porte e baixas potências, instalados em residências, estabelecimentos comerciais, indústria, com o objetivo de minimizar perdas por transmissão por estarem instalados nos próprios locais. Este trabalho apresenta um controle num dispositivo FPGA de um inversor flyback a quatro transistores para máxima potência em sistemas fotovoltaicos. Apesar da baixa potência este contribui para a busca de alternativas simples e de baixo custo para geração de energia elétrica de forma descentralizada, não utilizando bancos de bateria conectados paralelamente a rede de energia próxima aos consumidores. / Mestre em Ciências

A presente pesquisa foi desenvolvida para avaliar as potencialidades das células de combustível como tecnologia em si, inclusive os beneficios econômicos que se podem ter por meio do suprimento de energia elétrica se comparada com o aproveitamento da mesma por meio da rede pública. Além de uma parte descritiva do estado de arte da tecnologia, a presente dissertação foi focada em duas partes: a primeira trata de um estudo experimental onde uma célula, a membrana polimérica, foi conectada a um inversor, permitindo assim de fornecer energia elétrica na rede pública. Na segunda parte foi realizada uma avaliação engenhero-econômica com uma Célula de Combustível de Ácido Fosfórico para o aproveitamento da energia elétrica com cogeração de calor para as condições de mercado brasileiro. O primeiro estudo mostrou como seja possível abastecer uma célula (neste caso alimentada por hidrogênio) para fornecer continuamente energia elétrica na rede, onde necessário ou onde seja impossível para o usuário se conectar a rede pública. O segundo estudo, por sua vez, mostrou que atualmente a células de combustível de média temperatura de Ácido Fosfórico (PAFC) não é uma tecnologia ainda madura e que é viável economicamente somente em aplicações de nicho, por exemplo setores indústriais eletro-intensivos e com necessidade de energia termica também. Todavia, projeções futuras baseadas em curvas de aprendizados e a queda do preço do gás natural mostram como a expansão da tecnologia e a possibilidade de acessar um combustível barato podem abrir futuro para a PAFC mundialmente. / This Masters dissertation aims to study technical potentialities of Fuel Cell technology, including the economical benefits that can provide compared with public grid as well. Thus, the dissertation has been focused in two main parts: the first concerns in an experimental approach to supply electrical power to the public grid using a Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell (PEMFC), while the second one presents a global (from an engineering and economic point-of-view) assessment of a Phosphoric Acid Fuel Cell (PAFC) for the co-generation of heat with electrical energy in Brazil. The first study has been accomplished connecting a PEMFC with a power inverter to the public grid. It has been proved experimentally that Fuel Cell is an alternative device that, as long as fuel is fed, may provide electrical energy continuously and more efficiently than traditional devices. The second study has been focused in the so-called Phosphoric Acid Fuel Cell (PAFC) that, being a Medium Temperature Fuel Cell, beyond to supply electrical energy, may be used for co-generation of thermal energy. Through this study it has been showed that, at the current state-of-art, PAFC is is not already a mature technology and it becomes economically viable only for niche market applications, represented by the industrial sectors with high base load power and continuous thermal energy demand. However, accumulated knowledge expressed by learning curve and natural gas shock price caused by possible LNG supplying and shale gas recovery are the two main factors that may turn investment in PAFC profitable worldwide.

Esse trabalho tem como objetivo o estudo e análise da implantação de um elo prismático (sexto eixo no robô Scorbot-Er V), para translação do robô em atividades didáticas visando diminuir o tempo de troca do robô e das estações de trabalho em sala de aula, melhorando a visão do aluno em relação à aprendizagem na área de automação industrial e robótica tornando-a sistêmica, dando-lhe assim capacidade de integrar vários sistemas e estudar o sistema de frenagem. Feita uma análise dos ambientes onde os alunos são treinados na programação de robôs, observou-se que no desenvolvimento desta tarefa, havia duas restrições básicas: A dificuldade na programação e movimentação física do robô na troca das estações de trabalho, que levavam em torno de três horas e que não era possível a integração de CLP, IHM, inversores de freqüência, motores AC, sensor de posicionamento e fuso de esferas no ambiente de laboratório. Desenvolveu-se uma análise da precisão do sistema mecânico do sexto eixo implantado, permitindo uma visão do funcionamento do posicionamento, através do sensor acoplado no eixo de fuso esférico, o qual é acionado por um motor AC, transmitindo e convertendo o movimento circular para linear através de uma relação de polias. O resultado obtido foi à diminuição do tempo de três horas para cinco minutos na troca das estações de trabalho e uma precisão de décimos de milímetros para o posicionamento do robô e com a integração dos sistemas foi possível melhorar a aprendizagem do aluno obtendo um ganho pedagógico. / This work aims to study and analyze the implementation of a prismatic link (sixth axis in robot Scorbot-Er V) for translation of the robot in didactic activities to reduce the time to change the robot and workstations in the classroom, improving students vision for learning in the area of industrial automation and robotics becoming systemic, thus giving you ability to integrate various systems and studying the braking system. Made an analysis of the environments where students are trained in the programming of robots and it was observed that the development of this task, there were two basic restrictions: The difficulty in planning and handling of the robot in the physical exchange of workstations, which took around three hours and it was not possible the integration of PLC, HMI, frequency inverters, AC motor, sensor of positioning and axis ball screew in a laboratory environment. It was developed an analysis of the accuracy of the mechanical of sixth axis implanted, allowing a view of the positioning operation by the sensor coupled to the axis ball screew, which is powered by an AC motor transmitting and converting the linear motion to move through a relationship of pulleys. The result was a reduction of time in three hours to five minutes in the exchange of workstations and a precision of tenths of millimeters for positioning the robot and the integration of the systems have improved the learning of students achieving pedagogical gain.

Submitted by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2016-10-18T20:19:54Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Gabriel Mendonça de Paiva - 2016.pdf: 3565340 bytes, checksum: 6df5384c34ed001061350c147d523756 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2016-10-19T16:18:31Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Gabriel Mendonça de Paiva - 2016.pdf: 3565340 bytes, checksum: 6df5384c34ed001061350c147d523756 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-19T16:18:31Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Gabriel Mendonça de Paiva - 2016.pdf: 3565340 bytes, checksum: 6df5384c34ed001061350c147d523756 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-06-03 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This study aimed to evaluate the design of a grid-connected photovoltaic (PV) system according to the positioning of the modules which compose the generator depending on tilt and azimuth angles in Goiânia, Goiás. In that purpose, a review of the literature was carried out concerning the main methods of inverter sizing ratio analysis applied to grid-connected PV systems. Starting from an hourly average climate measurement database from Goiania, an algorithm was developed to search for the ideal local inverter sizing ratio, considering the use of polycrystalline module technology. The parameters used in the analysis were provided by the manufacturers of the componentes used in the grid-connected PV system in installation at the Electrical, Mechanical and Computational Engineering School (EMC) from Federal University of Goias (UFG), which nominal power is 33.84 kWp. An inverter sizing ratio band of 0.54 to 0.77 was obtained for a -90° to +90° azimuth angle variation and 0° to 90° tilt angle variation. The potential of financial indicators improvement was verified and it was estimated a potential reduction in the levelized cost of energy above 10% comparing the inverter sizing ratio improved system to an unitary inverter sizing ratio system. / Este estudo tem como objetivo avaliar o dimensionamento de um sistema fotovoltaico conectado à rede (SFCR) de acordo com o posicionamento dos módulos que compõem o gerador quanto ao ângulo de inclinação e ao ângulo azimutal em Goiânia, Goiás. Para isso foi realizada uma revisão da literatura quanto às principais metodologias de análise do fator de dimensionamento do inversor (FDI) aplicado a SFCRs. A partir de uma base de dados em intervalos horários de medições climáticas de Goiânia desenvolveu-se um algoritmo para busca do FDI ideal para a localidade, considerando o uso de módulos de silício policristalino (p-Si). Os parâmetros utilizados na análise foram os parâmetros fornecidos pelos fabricantes dos componentes utilizados no SFCR em instalação da Escola de Engenharia Elétrica, Mecânica e de Computação (EMC) da Universidade Federal de Goiás (UFG), cuja potência nominal é de 33,84 kWp. Os métodos de análise do FDI foram comparados e foi considerado mais adequado neste estudo o método das perdas máximas anuais por limitação de potência no inversor. A faixa de FDI obtida para uma variação de -90° a +90° no ângulo azimutal e de 0° a 90° no ângulo de inclinação foi da ordem de 0,54 a 0,77. O potencial de aprimoramento de indicadores financeiros por meio do FDI foi verificado e foi estimada uma potencial redução acima de 10% do custo da energia produzida comparando o aperfeiçoamento do FDI com um FDI unitário.

Made available in DSpace on 2016-08-17T14:52:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTACAO_MARCEL SOARES LIMA.pdf: 17818100 bytes, checksum: 95b36384b873fd5da81040a537b53ec1 (MD5) Previous issue date: 2015-02-20 / With advancement of power electronics and the wide range of applications involving single-phase inverter voltage, current controllers has gained great prominence, because they control the flow of energy supplied to the grid or to a load and compensate some quality energy problems. For this, various techniques for controlling power has been studied in order to meet the robustness characteristics, accuracy and speed of response. In addition, another important characteristic, which has been adopted for accurately determining the choice of the current driver is the possibility of eliminating disturbances in specific frequency, such as those caused by harmonicas of the fundamental signal. This paper presents the study, analysis and resonant controller design. Since this controller is equivalent to adding two PI controllers synchronously, a positive sequence and negative sequence other, implemented in the stationary frame of reference, we will investigate the possible resonance structures of controlling synchronous equivalent to PI controllers, and vector classic and the advantages and disadvantages of each. The analyses of resonant controllers are held in the continuous domain and then the drivers are implemented in discrete domain, taking into account the computational delay. It is also performed the analysis and design of strategies for controlling resonant with and without a delay compensator. Finally, experimental tests will be performed to confirm the analyzes in this paper. / Com o avanço da eletrônica de potência e a vasta gama de aplicações que envolvem os inversores monofásicos de tensão, os controladores de corrente têm ganhado grande destaque, pois controlam o fluxo de energia fornecida à rede elétrica ou a uma carga e compensam alguns problemas de qualidade de energia. Para isso, diversas técnicas de controladores de corrente têm sido estudadas com o intuito de atender as características de robustez, precisão e rapidez na resposta. Além disso, outra característica importante, e que tem sido rigorosamente adotada para determinar a escolha dos controladores de corrente, é a possibilidade de eliminar distúrbios em frequências específicas, como por exemplo, aqueles causados por harmônicas do sinal fundamental. Esta dissertação apresenta o estudo, análise e projeto do controlador ressonante. Uma vez que este controlador é equivalente à adição de dois controladores PI síncronos, um de sequência positiva e outro de sequência negativa, implementados no referencial estacionário, serão investigados as possíveis estruturas dos controladores ressonantes equivalentes aos controladores PI síncronos, clássico e vetorial, bem como as vantagens e desvantagens de cada um. As análises dos controladores ressonantes são realizadas no dominio contínuo e, posteriormente, os controladores são implementados no dominio discreto, levando em consideração o atraso computacional. Também é realizada a análise e projeto das estratégias de controladores ressonantes com e sem um compensador de atraso. Por fim, serão realizados ensaios experimentais para confirmar as análises realizadas no decorrer deste trabalho.

Submitted by Geandra Rodrigues (geandrar@gmail.com) on 2018-03-27T15:28:12Z No. of bitstreams: 1 ramonreissiqueiradeoliveira.pdf: 4744081 bytes, checksum: dbce2e20c42a3bc456ad52a2096349ec (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2018-03-27T17:52:51Z (GMT) No. of bitstreams: 1 ramonreissiqueiradeoliveira.pdf: 4744081 bytes, checksum: dbce2e20c42a3bc456ad52a2096349ec (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-27T17:52:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ramonreissiqueiradeoliveira.pdf: 4744081 bytes, checksum: dbce2e20c42a3bc456ad52a2096349ec (MD5) Previous issue date: 2017-12-18 / Uma rede com vários geradores distribuídos conectados pode melhorar a eficiência energética e reduzir o impacto negativo na rede elétrica. Um problema que surge é quando o fornecimento de energia principal é desconectado do sistema, diz-se então que ocorreu um ilhamento. Essa situação é indesejada, pois pode provocar problemas em termos de qualidade de energia, segurança, tensão e estabilidade de frequência. Esse trabalho tem por finalidade identificar o ilhamento pela variação da impedância do sistema, utilizando um método proposto que utiliza uma técnica de estimação de impedância através da injeção de um pequeno sinal na tensão de saída do gerador distribuído. Os testes realizados mostraram que quanto maior for a contribuição do inversor na potência fornecida para a carga, melhores são os valores estimados de impedância e na presença de dois inversores, os sinais injetados por cada um deles devem estar em frequências harmônicas o mais distante possível, para melhores resultados na estimação da impedância. Além disso, quando o fluxo de potência da rede para a carga é próximo de zero, o método foi capaz de identificar o ilhamento mesmo cosem atuação dos relés de tensão e frequência. O ilhamento é possível de ser identificado em aproximadamente 0,5 s em todos os casos testados, estando dessa forma dentro do tempo máximo estabelecido nas normas. / A grid with multiple distributed generators can improve energy efficiency and reduce the negative impact on itself. One problem that occurs is when the main power supply is disconnected from the system, this is called islanding. This is undesirable because it can cause problems in terms of power quality, safety, voltage and frequency stability. This work aims to identify the islanding by the system impedance variation, using a proposed method that uses an impedance estimation technique, injecting a small signal into the output voltage of the distributed generator. The tests performed showed as higher the contribution of the inverter to the power supplied to the load as better the estimated impedance values. In the presence of two inverters, the signals injected by each of them must be in harmonic frequencies, for better impedance estimation results. In addition, when the utility energy flow to the load is close to zero, the method was able to identify the same island as the voltage and frequency relays. The island can be identified in approximately 0.5 s in all cases tested, thus being within the maximum time limit set in the standards.