Neste trabalho foi realizada a pesquisa, o desenvolvimento e a caracterização de compósitos magnéticos macios aplicados a núcleos de máquinas elétricas rotativas através da Metalurgia do Pó (M/P). Usualmente o núcleo (estator e rotor) de máquinas elétricas é fabricado por chapas de aço laminadas, onde este processo de fabricação demanda uma série de etapas e desperdício de material. Com a aplicação das técnicas da metalurgia do pó é possível reduzir etapas de fabricação e desperdício de matéria-prima, além da possibilidade do desenvolvimento de materiais com melhores desempenhos em sua aplicação. Os materiais estudados são compósitos de ferro puro misturado com resina fenólica. No procedimento experimental, os compósitos são misturados, compactados e curados. Como referência utilizou-se ferro puro sinterizado e outras ligas magnéticas, materiais com suas características conhecidas e aplicadas como material magnético macio. Foram confeccionadas amostras na forma adequada para o desenvolvimento dos núcleos citados, compreendendo a avaliação de propriedades de interesse. Para caracterização dos compósitos foram feitas análises de termogravimetria, das propriedades mecânicas e análise de sua microestrutura para avaliar o comportamento da resina presente no compósito. Na avaliação do desempenho dos compósitos foram analisadas propriedades magnéticas e elétricas, que são as propriedades de interesse para aplicação como núcleo de motores elétricos. Mecanicamente, os compósitos se comportam com base nas propriedades mecânicas da resina pura. Em relação às propriedades magnéticas, os compósitos estudados apresentam baixa indução de saturação, mas as perdas magnéticas são significativamente inferiores às referências. Os compósitos apresentam elevada resistividade elétrica, sendo um fator preponderante quanto à redução de perdas magnéticas. / This work presents the research, the development and the characterization done for soft magnetic composites applied to rotative electrical machines cores through Powder Metallurgy (P/M). The core (stator and rotor) of electrical machines is usually made of laminated steel sheets, and this manufactory process demands a series of stages and waste of material. When powder metallurgy techniques are used, it is possible to reduce both the manufacturing stages and the waste of raw-material. Besides, there is the possibility of developing materials with better performance when using them. The materials studied in this research are composites of pure iron mixed with phenolic resin. During the experiment, the composites are mixed, pressed and cured. Pure iron and other magnetic alloys were used as reference due to their well-known characteristics and applications as a soft magnetic material. Samples were manufactured in an accurate shape in order to develop the cores as mentioned before, regarding the analysis of the properties of interest. Analysis of thermogravimetry, of mechanical properties and microstructure were made with the objective of characterizing the composites concerning the behavior of the resin contained in the composite. When evaluating the composites performance, the magnetic and electrical properties where analyzed, which are the properties of interest when applied as a core of electric motors. Mechanically, the composites behave based on the mechanical properties of the pure resin. The composites studied for this work present low saturation induction, however, the magnetic losses are significantly inferior when comparing to the references and regarding magnetic properties. The composites present high electrical resistivity, and this is the most important aspect regarding the decreasing of the magnetic losses.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:52:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000421932-Texto+Completo-0.pdf: 1968986 bytes, checksum: 3fba7f654b85286a3c4cfcc6affa04d2 (MD5) Previous issue date: 2010 / New applications of multiphase induction machines have shown that is possible to improve the overall performance with respect to standard three phase machines as, for instance, power consumption, torque generation and fault tolerance. Nowadays, the application of multiphase machine in high performance systems is economically viable due to the widespread use of DCAC power inverters for driving induction machines. The direct field oriented control is one of the most applied control techniques for induction machines, since the overall system has a dynamic response similar to DC machines. However, this control technique needs the rotor flux information to decouple the flux and torque feedback loops. This master’s thesis proposes a method for designing a robust nonlinear flux observer for five phase machines employing decoupled models for the first and the third harmonics, recently developed for five phase machines, admitting rotor resistance variation and torque load disturbances. The observer design is performed by means of a convex optimization problem in terms of linear matrix inequality (LMI) constraints. The proposed observer is evaluated by means of several simulation experiments. / Novos estudos sobre os motores de indução multifásicos demonstram que é possível obter um melhor desempenho em relação aos motores trifásicos, como, por exemplo, em relação a potência, ao torque e tolerância a falhas. Com a larga utilização de inversores CC-CA no acionamento de máquinas de indução, a utilização de máquinas multifásicas em aplicações que necessitem elevado desempenho tornou-se viável economicamente. O controle por orientação direta do campo é uma das técnicas de controle que propiciam uma boa resposta em máquinas de indução com resposta dinâmica comparável a das máquinas CC. Nesta técnica de controle é necessário medir ou estimar o fluxo do rotor para desacoplar as malhas de fluxo e torque. Esta dissertação de mestrado apresenta o projeto de um observador robusto não-linear para estimar o fluxo do rotor em máquinas de indução pentafásicas empregando o modelo desacoplado do primeiro e terceiro harmônicos, recentemente desenvolvido para máquinas pentafásicas, admitindo variações no valor da resistência do rotor e distúrbios de carga. A sintonia dos parâmetros do observador é feita através de um problema de otimização convexa sujeito a restrições em termos de desigualdades matriciais lineares (LMIs). O observador proposto é avaliado mediante vários ensaios por simulação.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2012. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2013-02-21T11:58:52Z No. of bitstreams: 1 2012_DanteLuizRosHollanda.pdf: 2182837 bytes, checksum: 70c71b1442e957badffadade5c0ce391 (MD5) / Approved for entry into archive by Luanna Maia(luanna@bce.unb.br) on 2013-02-28T12:39:05Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_DanteLuizRosHollanda.pdf: 2182837 bytes, checksum: 70c71b1442e957badffadade5c0ce391 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-02-28T12:39:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_DanteLuizRosHollanda.pdf: 2182837 bytes, checksum: 70c71b1442e957badffadade5c0ce391 (MD5) / Os motores de indução trifásicos (MIT) são amplamente utilizados no setor industrial, representando cerca de um quarto da energia elétrica consumida no país. Devido a essa importância no cenário nacional, alguns pesquisadores têm publicado trabalhos envolvendo desequilíbrios de tensão aplicados a motores de indução trifásicos. Sobre o tema supramencionado, a presente dissertação relata com base em simulações computacionais, que adotam três modelagens teóricas, e experimentos laboratoriais que, sob diferentes desequilíbrios de tensão, as variações no conjugado e no rendimento do MIT são bastante elevadas, exceto no caso da especificação da componente de sequência positiva de tensão em adição à porcentagem de desequilíbrio. Entretanto, o processo de identificação de limites utilizando-se dois índices simultaneamente é mais complexo. O estudo apresenta um método alternativo para a avaliação do desempenho de um motor submetido a tensões desequilibradas, baseando-se no emprego da média aritmética das amplitudes das tensões. Mostra-se, diante dessa proposta, que as faixas de variações podem ser reduzidas a níveis aceitáveis. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / Three-Phase Induction Motors (TIM) are widely used in the industrial sector, representing about a quarter of the electricity consumed in the country. Due to this importance in the national scenario, some researchers have published studies involving unbalanced voltages applied to these motors. On the aforementioned subject, this dissertation reports that, based on computer simulations which use three theoretical modeling and laboratory experiments under different unbalanced voltages, changes in torque and efficiency of the TIM are quite high, except when specifying the positive sequence component of the voltage in addition to percentage unbalance. However, the process of identifying boundaries using two indexes simultaneously is more complex. The study presents an alternative method for assessing the performance of an engine subjected to unbalanced voltages based on employing the arithmetic mean of the voltage amplitudes. Using this proposal it is shown that the ranges can be reduced to acceptable levels.

Neste trabalho foi realizada a pesquisa, o desenvolvimento e a caracterização de compósitos magnéticos macios aplicados a núcleos de máquinas elétricas rotativas através da Metalurgia do Pó (M/P). Usualmente o núcleo (estator e rotor) de máquinas elétricas é fabricado por chapas de aço laminadas, onde este processo de fabricação demanda uma série de etapas e desperdício de material. Com a aplicação das técnicas da metalurgia do pó é possível reduzir etapas de fabricação e desperdício de matéria-prima, além da possibilidade do desenvolvimento de materiais com melhores desempenhos em sua aplicação. Os materiais estudados são compósitos de ferro puro misturado com resina fenólica. No procedimento experimental, os compósitos são misturados, compactados e curados. Como referência utilizou-se ferro puro sinterizado e outras ligas magnéticas, materiais com suas características conhecidas e aplicadas como material magnético macio. Foram confeccionadas amostras na forma adequada para o desenvolvimento dos núcleos citados, compreendendo a avaliação de propriedades de interesse. Para caracterização dos compósitos foram feitas análises de termogravimetria, das propriedades mecânicas e análise de sua microestrutura para avaliar o comportamento da resina presente no compósito. Na avaliação do desempenho dos compósitos foram analisadas propriedades magnéticas e elétricas, que são as propriedades de interesse para aplicação como núcleo de motores elétricos. Mecanicamente, os compósitos se comportam com base nas propriedades mecânicas da resina pura. Em relação às propriedades magnéticas, os compósitos estudados apresentam baixa indução de saturação, mas as perdas magnéticas são significativamente inferiores às referências. Os compósitos apresentam elevada resistividade elétrica, sendo um fator preponderante quanto à redução de perdas magnéticas. / This work presents the research, the development and the characterization done for soft magnetic composites applied to rotative electrical machines cores through Powder Metallurgy (P/M). The core (stator and rotor) of electrical machines is usually made of laminated steel sheets, and this manufactory process demands a series of stages and waste of material. When powder metallurgy techniques are used, it is possible to reduce both the manufacturing stages and the waste of raw-material. Besides, there is the possibility of developing materials with better performance when using them. The materials studied in this research are composites of pure iron mixed with phenolic resin. During the experiment, the composites are mixed, pressed and cured. Pure iron and other magnetic alloys were used as reference due to their well-known characteristics and applications as a soft magnetic material. Samples were manufactured in an accurate shape in order to develop the cores as mentioned before, regarding the analysis of the properties of interest. Analysis of thermogravimetry, of mechanical properties and microstructure were made with the objective of characterizing the composites concerning the behavior of the resin contained in the composite. When evaluating the composites performance, the magnetic and electrical properties where analyzed, which are the properties of interest when applied as a core of electric motors. Mechanically, the composites behave based on the mechanical properties of the pure resin. The composites studied for this work present low saturation induction, however, the magnetic losses are significantly inferior when comparing to the references and regarding magnetic properties. The composites present high electrical resistivity, and this is the most important aspect regarding the decreasing of the magnetic losses.

Orientador: Jose Antenor Pomilio / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-26T23:24:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Machado_RicardoQuadros_M.pdf: 6642555 bytes, checksum: a25395e99278ae70407dc7e58abba783 (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: O uso de máquina de indução trifásica como gerador apresenta inúmeros atrativos, especialmente por sua robustez e baixos custos de aquisição e operacional. No entanto a má regulação de tensão e de freqüência são restrições importantes em aplicações em que a boa qualidade da energia suprida deva ser garantida. O uso adequado de conversores eletrônicos de potência associados ao gerador de indução permitem obter os desempenhos desejados e, adicionalmente, podem operar em um sistema sem controle da velocidade mecânica do gerador, o que simplifica expressivamente a instalação de microcentrais hidrelétricas, com aplicação típica no meio rural. Em tais situações é comum a existência de redes monofásicas. Este trabalho estuda métodos de conexão do sistema de geração a uma rede monofásica, a qual serve como supridora de um excesso de demanda local, ou como receptora do excedente da energia gerada. O comando dos conversores eletrônicos empregados é feito por meio de um DSP, o qual controla o fluxo de potência e as formas de onda sintetizadas pelos conversores. São apresentadas e discutidas características e limitações de diferentes tipos de conversores com relação à capacidade de garantir a qualidade da energia gerada e, ao mesmo tempo, fazer o balanço de potência entre gerador e rede. Resultados experimentais verificam as análises e simulações, comprovando as expectativas / Abstract: The use of three-phase induction generator presents many advantages mainly due to its robustness and low cost. However, the low performance in terms of voltage and frequency stabilization are important drawbacks if it is necessary to guarantee the power quality. The use of power electronic converters associated with the induction generator allows to improve the operation characteristics ofthe system, stabilizing both, voltage and fi-equency. Additionally it is not necessary to control the speed of the generator, drastically simplifying the installation of such a system in micro rural hydro power plants. It is common in the Brazilian rural areas to have access only to a single-phase grid. This work studies methods to connect the local three-phase generator to the single-phase grid. The grid works supplying the additional power consumed by the local load or absorbing the exceeding generated power. The power electronic converters are controlled by a DSP that determines the power flow and the current waveforms. The characteristics and limitations of each different approach are presented and discussed, considering power quality aspects. The analysis and simulation results are confirmed by experimental resultes / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador : Ernesto Ruppert Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-01T16:07:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Kubo_MarcioMassakiti_M.pdf: 1133995 bytes, checksum: feda558232d625de9e28310acca17a51 (MD5) Previous issue date: 2000 / Mestrado

Orientador: Jose Antenor Pomilio / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-03T20:58:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Matias_Lourenco_D.pdf: 7982397 bytes, checksum: d9b67093d5970e477adb429406b9336d (MD5) Previous issue date: 2004 / Doutorado

Orientador : Celso Pascoli Bottura / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-14T19:54:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Moreira_JulioCesar_M.pdf: 5681799 bytes, checksum: 64132c11cca7e4d071994682dc57ec5e (MD5) Previous issue date: 1983 / Mestrado / Mestre em Ciências

Orientador: Celso Pascoli Bottura / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-23T21:01:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SoaresNeto_ManoelFrancisco_M.pdf: 4417607 bytes, checksum: c0f7f12b5edb9fa23cd9f8069c9db0f9 (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: Neste trabalho uma nova abordagem baseada na teoria de controle pós-moderno é aplicada ao controle de uma máquina de indução sob orientação de campo. Transformações Fracionais Lineares (LFTs) são empregadas na representação dos modelos de estado dq da máquina de indução alimentada em corrente e em tensão de forma tal que suas inerentes não-estacionariedades possam ser consideradas incertezas estruturadas e parametrizadas por escalares. Estes escalares assumem valores dentro de um conjunto predeterminado, correspondendo à faixa nominal de operação e assim uma classe de modelos é derivada para a máquina. Objetivos de projeto tais como rastreamento de fluxo e de velocidade são convenientemente representados em uma estrutura genérica para análise/síntese robustas sobre a qual uma metodologia de otimização 1ioo é aplicada para fornecer um controlador sub-ótimo garantindo estabilidade e desempenho robustos (ambos checados via análise-m) para toda a classe de modelos da máquina de indução. Resultados de simulações são apresentados para mostrar o comportamento dinâmico alcançado usando esta proposta / Abstract: In this work a new design approach based on a postmodern control theory is applied to the field-oriented control problem of an induction machine. Linear Fractional Transformations (LFTs) are employed to represent state-space current- and voltagefed induction machine models in dq variables so that its inherent non-stationariety can be considered structured uncertainty and parameterized by scalars. These scalars take on values over a prescribed set, corresponding to the nominal operation range and thus a class of models is derived for the machine. Design objectives such as rotor flux and speed tracking are conveniently represented in a general framework for robustness analysis/synthesis on which an HIND.INFINITO optimization method is applied to provide a suboptimal controller guaranteeing robust stability and performance (both checked via m-analysis) for the whole class of induction machine models. Simulation results are given to show the dynamic behavior achieved using this proposal / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientadores : Alcir Jose Monticelli , Andre Luiz Morelato França / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Campinas / Made available in DSpace on 2018-07-17T19:42:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Costa_VivaldoFernandoda_M.pdf: 9042397 bytes, checksum: cd73c0bb9743d9c49d739dc14103e267 (MD5) Previous issue date: 1981 / Resumo: Neste trabalho descreve-se um método para analisar a estabilidade transitória de sistemas de energia elétrica, utilizando um esquema que resolve alternadamente os sistemas de equações diferenciais e algébricas, e o método Trapezoidal Implícito para efetuar a integração numérica. Particular atenção é dada aos problemas de inclusão da saliência dos rotores das máquinas síncronas e da modelagem dos sistemas de excitação incluindo-se os limites e saturação. Desenvolveu-se um programa computacional cujos resultados obtidos em testes com dois sistemas são apresentados / Abstract: Not informed / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica