Orientador: Edson Bim / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-27T14:43:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lins_ZanoniDueire_D.pdf: 11842427 bytes, checksum: 15e399e7ae51e32b06794a27f575dd69 (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: O controle direto de torque é uma das mais recentes técnicas desenvolvidas para acionamentos de motores de indução e uma de suas principais vantagens é a rapidez de resposta às solicitações exigidas do torque eletromagnético o qual permite o preciso controle da velocidade. Esta técnica de controle tem como base a análise direta dos erros de torque eletromagnético e fluxo de estator na operação do motor de indução. Os esquemas de acionamento de controle direto de torque propostos por I. Takahashi e G. Buja são implementados e testes experimentais são realizados. Na montagem experimental foi utilizado o processador digital de sinais DSP96002 da Motorola que processa os sinais de tensão, corrente e velocidade adquiridos por sensores e executa o algoritmo do controle da velocidade ou do torque eletromagnético. Uma nova proposta de acionamento de controle direto de torque que utiliza um controlador fuzzy é apresentada e os seus resuhados de simulação mostram o potencial deste controlador para o controle do torque eletromagnético. Visando a minimi71icão das perdas elétricas controláveis em um motor de indução, as mesmas foram estudadas e dois controladores, que estabelecem o fluxo ótimo que minimi71i essas perdas, são elaborados. Resuhados de simulação indicam as vantagens da utilização de cada um desses controladores, associado ao esquema de acionamento de controle direto de torque proposto por G. Buja, no aumento da eficiência de motores de indução / Abstract: DÚ'ect torque control is one of the most recent techniques developed for driving induction motors and one of its main advantages is the fast response to electromagnetic torque demanded, allowing the accurate control of motor speed. This control technique is based on the direct ana1ysis of the electromagnetic torque and stator flux errors during the operation of induction motor. The d.riving schemes ofthe dÚ'ect torque control proposed by I. Takahashi and G. Buja are implemented and experimental tests are performed. The practical implementation made use of a digital signal processor DSP96002 ftom Motorola which processes the voltage, current and speed signals acqUÚ'ed ttom sensors and runs the algorithm to control motor speed or the electromagnetic torque. A new approach to diect torque control drive that uses fuzzy logic is presented herein. Simulation results show the potential of this strategy to control the electromagnetic torque.A iming at minimization, controllable electricallosses in induction motor were studied. Two controllers that establish the optimal stator flux for minima1 controllable electricallosses are presented. Simulation results indica te the advantages of each one of these controllers in the induction motor increased efficiency, if any of these were used together with dÚ'ect torque control drive scheme proposed by G. Buja / Doutorado / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador : Pablo Siqueira Meirelles / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-02T20:59:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marto_AdolfoGomes_D.pdf: 6093875 bytes, checksum: 9020e956e18ea4f89a6e5aab97d75a4c (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: Motores ultra-sônicos possuem características que os tornam promissores para algumas aplicações. Trata-se de um tipo de motor relativamente novo se comparado com os motores eletromagnéticos convencionais. Ainda há muito para se investigar e aprimorar nestes motores. Este trabalho estuda o funcionamento de um motor ultra-sônico por ondas propagantes. É discutido como a energia de vibração mecânica é transformada em energia motriz. É apresentado também um modelo numérico que representa o comportamento do motor por ondas propagantes. Para tanto a cinemática dos componentes foi representada num sistema de coordenadas solidária à onda propagante, facilitando a análise do contato mecânico. Os componentes mais importantes foram representados por um modelo de placa de Kirchhoff. A equação de movimento foi derivada em formalismo Lagrangiano e a resolução do problema de contato associado foi obtida utilizando o método de elementos finitos para casos não lineares. A fim de verificar os fenômenos envolvidos no funcionamento deste tipo de atuador, foi construído um motor por ondas propagantes, operando numa faixa de freqüência sônica. Uma bancada de teste foi construída para avaliar o desempenho deste motor e observar como os parâmetros de operação influenciavam no seu funcionamento. Um motor ultra-sônico comercial, com características de funcionamento bem conhecidas, foi investigado no Institut für Mechanik na Techniche Universitãt Darmstadt com o intuito de observar a representatividade do modelo para avaliar o desempenho deste motor / Abstract: The ultrasonic motors have characteristics that make them become promissing for some applications. These motors are relatively new when they are compared with the electromagnetic motors. There are a lot of things to investigate and to improve in this kind of motors. This work presents how the travelling wave ultrasonic motors work. It discusses how the mechanical vibration energy is transformed in driven energy. This work intends to show the numerical representation of ultrasonic motor behavior. The kinematics of components were represented by a coordinate system which is fixed on the travelling wave. This procedure facilitates the analysis of the contact mechanic. The most important components, stator and rotor, were represented by plate theory. These components was modelled using the Kirchhoff plate theory . The equation of motion was derived using Lagrangian formulations. In order to solve the non-linearities due to the associated contact problem, the finite element method was used. A sonic travelling wave motor was made as a didactic prototype in order to verify the influence of operational parameters in the motor behavior. In order to verify the mo deI representability, a commercial ultrasonic motor was investigated on the Institut für Mechanik in Teknische Universitãt Darmstadt, in Germany / Doutorado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: Ernesto Ruppert Filho / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-20T09:14:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Almeida_AntonioTadeuLyriode_D.pdf: 4656289 bytes, checksum: 2cce8b387ab06d57a2a443a71952b52a (MD5) Previous issue date: 1993 / Resumo: A tese apresenta dois métodos para avaliação rápida e confiável do desempenho de motores de indução trifásicos de rotor em gaiola com vistas à aplicação em conservação de energia elétrica e em manutenção. O primeiro método baseia-se em ensaios executados em máquina em rotor livre e com rotor travado. O segundo método baseia-se no tratamento dos valores de grandezas características do motor a partir de dados de catálogos de fabricantes. Ambos são métodos onde os parâmetros do circuito equivalente em T são identificados a partir de um processo de otimização estatística dentro de toda a faixa de operação do motor, incluindo a partida. O desempenho de ambos os métodos foi avaliado em ensaios executados em 40 motores utilizando o método B da norma IEEE-112 e, em 54 motores, utilizando a norma IEC-34-2, após o adequado tratamento numérico / Doutorado / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador : Yaro Burian Junior / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Campinas / Made available in DSpace on 2018-07-15T08:31:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RuppertFilho_Ernesto_M.pdf: 1937414 bytes, checksum: 4ee8763f9fc86a6af1ed491ba591ebda (MD5) Previous issue date: 1976 / Resumo: Dadas as dificuldades apresentadas pelos modelos matemáticos mais comuns de motor de indução desenvolveu-se, a partir das transformações de Park, Blondel e Kron, um modelo adequado para simulação de motor de indução de rotor enrolado quando submetido a chaveamento das correntes de rotor. O presente trabalho procurou, didaticamente, na medida do possível, desenvolver alguns modelos de motor em questao, modificando-os gradati vamente, ate chegar ao seu objetivo final / Mestrado / Mestre em Ciências

Orientador: Jaime Szajner / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-18T05:10:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sanchez_VictorArmandoBravo_M.pdf: 8064529 bytes, checksum: 0a2288cc0dcb7fd93e053d837265adda (MD5) Previous issue date: 1993 / Resumo: Está em desenvolvimento no Laboratório de Engenharia de Computação e Automação Industrial (LCA) um protótipo de veículo autoguiado (AGV) controlado por computador. Este tipo de veículo tem diversas aplicações dentro de ambientes industriais automatizados onde se comunica com um computador supervisor para receber instruções e efetuar diversas tarefas no processo de produção. Sua aplicação pode ser também levada a outras atividades produtivas como no setor de minério, em ambientes de alto risco ou em atividades de exploração submarina de petróleo. o desenvolvimento deste tipo de veículo é complexo, necessitando do trabalho em equipe de vários grupos de desenvolvimento, integrando a utilização do conhecimento de técnicas em diversas áreas de Engenharia, o protótipo do AGV indicado é formado por um sistema de tração. sistema de direção, unidade controladora de tração e direção, sistema de aquisição de dados e unidade sensora. Os equipamentos desenvolvidos correspondentes aos sistemas de tração e direção têm as seguintes partes: inversor, placas de circuitos de comando com acoplamentos óptico e magnético, placas de circuitos de proteção contra sobretensões e curto-circuitos, e fonte auxiliar do tipo chaveado. Neste trabalho é apresentada a fundamentação teórica e metodologia usada na análise e elaboração do projeto de cada parte dos equipamentos envolvidos no sistema de acionamento, para os quais utilizaram-se pacotes de simulação; os resultados obtidos foram usados na fase inicial do projeto. São apresentados também os resultados experimentais, indicando-se os ajustes feitos em bancada. as limitações e as diversas mudanças feitas para obter o comportamento desejado nos equipamentos desenvolvidos / Abstract: Presently a prototype of an AGV (Automated Guided VehicIe) controlled b) computer is under development at LCA (Computer Engineering and Industrial Automation Laboratory) at UNICAMP. This type of vehicle has many applications in automated industrial environments where it can carry out several tasks related with the production processess. To do so it receives instructions from a supervlsory computer through a communication network. Its application can be extended to other productive activities like ln milling and at hazardous environments that offer high human life risks. It can also be used for submarine exploitation of petroleum. The development of such kind of vehicle is very complex and requires several groups of work since it involves many branches of Engineering knowledge. The AGV vehicle incorporates a traction system, a steering system, controI units for traction and steering, a data acquisition system and sensor units. The traction and steering systems developed are composed by the following parts: inverter, controller circuit boards with opto and magnetic couplers, overcurrent and overvoltage protection circuit board and auxiliary switching type power supplies. This work presents the theoretical fundaments and the methodology used in the analysis and design of each part of the equipment. Results of digital simulations were used at the first stage of the project. Finally the experimental results are presented showing the adjustments done at lab and the limitations and the solutions used to get the desired behavior of the prototype / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Jaime Szajner / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-18T08:39:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lima_EdsonPinheirode_M.pdf: 6386401 bytes, checksum: 33185d0712f1963f50dded504de0ac60 (MD5) Previous issue date: 1993 / Resumo: O projeto e implementação de sistemas de controle de alto desempenho e confiabilidade para motores de indução trifásicos passam por uma modelagem completa da máquina, em um sistema de referencia girante e a utilização do método vetorial. O propósito deste é a implementação de um sistema que utilize a técnica de controle por orientação de campo do rotor (método indireto), para a geração de um conjunto de referências a serem seguidas através de um controlador de corrente do tipo histerese que deverá comandar um inversor trifásico. Estudaremos também a geração de um perfil suave de velocidade de motores de indução trifásicos com rotor do tipo gaiola de esquilo, utilizados por exemplo no acionamento de elevadores. Com essa finalidade é estudado um perfil suave de aceleração, de forma a evitar variações bruscas no torque produzido pelo motor, que podem provocar trancos indesejáveis ... Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: The project and implementation of control systems whith high performance and reliability for three phase induction motors need a complete modeling of the machine, in a moving reference system and the utilization of the vectorial method. The purpose of this work is the implementation of a system which uses the rotor field orientation technique (indirect method) to generate a set of three stator current references to be followed of a hysteresis current controller which fires the transitors of a voltage inverter. We also study the generation of a smooth speed profile for three phase induction motors with squirrel-cage rotor. Which are used, for example, in the traction of elevators. To this end it is studied a smooth acceleration profile, which could avoid abrupt torque variations in the motor, which would cause jerk ... Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Sérgio Henrique Lopes Cabral. / Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Centro de Ciências Tecnológicas, Universidade Regional de Blumenau, Blumenau,

A Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (EPUSP) e o Instituto Dante Pazzanese de Cardiologia (IDPC) estão realizando um projeto conjunto visando o desenvolvimento de um implante Dispositivo de Assistência Ventricular (DAV). Esta dissertação é parte do desenvolvimento de um VAD implantável em que o rotor da bomba é suspenso por uma suspensão magnética com um grau de liberdade (1-DOF). A suspensão magnética aqui utilizada apresenta o controle ativo somente na direção axial do rotor. Este mancal magnético foi apresentado por Silva e Horikawa (2000) no qual o controle ativo é executado apenas na direção axial do rotor. Neste trabalho o mancal magnético será referenciado como MMA-EPUSP. O motor de corrente contínua sem escovas (BLDC) foi selecionado pelo mesmo motivo que o mancal magnético: o motor não pode ter nenhum contato com o rotor, minimizando os problemas de danos aos componentes do sangue. Entretanto, o acionamento do motor através de forças magnéticas pode interferir na suspensão magnética. Como a estabilidade da suspensão magnética é garantida pela rigidez axial, é razoável presumir que a interação magnética entre o mancal magnético e o motor elétrico pode interferir na suspensão magnética. Este estudo analisa experimentalmente o motor BLDC com rotor apoiado pelo MMA-EPUSP, para identificar o comportamento desse conjunto utilizando duas configurações distintas de motor com fluxo magnético: radial e axial. A análise inclui: (i) projeto, construção e teste de um motor BLDC axial e um radial; (ii) projeto, construção e teste do MMA- EPUSP e do rotor para ser acionado pelos motores BLDC; (iii) estimativa do comportamento dos motores BLDC utilizando análise MEF; e (iv) execução dos testes experimentais para identificar como cada opção de montagem do motor interage com o MMA-EPUSP. A análise MEF corrobora com a recomendação do motor BLDC de fluxo magnético radial como a melhor opção de motorização para o DAV com o MMA-EPUSP, já que este motor não induz nenhuma força magnética axial que precise ser compensada pela suspensão magnética. Entretanto, o projeto do DAV pode ser mais complexo devido à interferência mecânica entre a saída do sangue do DAV e o estator do motor. Já a força magnética axial induzida pelo motor BLDC de fluxo axial é suficientemente forte para desestabilizar o MMA-EPUSP, demandando uma alta corrente do controle de posição do rotor. Os dados indicam que o projeto do controlador atual não conseguirá garantir a estabilidade do mancal magnético com este tipo de motor a altas velocidades. Neste caso, estudos adicionais são recomendados para avaliar a estabilidade dinâmica do rotor com MMA-EPUSP com o rotor imerso em sangue, já que um ambiente líquido poderá absorver a energia das oscilações e minimizar as restrições associadas à instabilidade da suspensão magnética a velocidades inferiores a 5000 RPM. / The Escola Politécnica of São Paulo University (EPUSP) and the Institute Dante Pazzanese of Cardiology (IDPC) is conducting a joint project aiming the development of an implantable Ventricular Assist Device (VAD). This study is part of the development of an implantasuporte@poli.usp.brble VAD in which the pump rotor is suspended by single degree of freedom (1-DOF) magnetic suspension. The magnetic suspension here utilized presents active control only in the rotor axial direction. This magnetic bearing had been presented by Silva and Horikawa (2000) in which the active control is executed only in the axial direction of a rotor. In this work this Axial Magnetic Bearing is referred as AMB-EPUSP. The brushless direct current (BLDC) motor has been elected due to the same reason why a magnetic bearing: the motor should not contact the rotor, minimizing problems of damage to the blood components. However, the driving of the rotor by magnetic forces may interfere in the magnetic suspension. As the stability of this magnetic suspension has been established by the axial stiffness, it is reasonable to expect that the magnetic interaction between the magnetic bearing and the used electric motor may interfere in the magnetic suspension. This study analyzes experimentally the BLDC motor, which rotor is supported by the AMB- EPUSP, to identify the behavior of this set using two distinct magnetic flux motor configurations: axial and radial. The analysis includes: (i) design, construction and testing of the axial and the radial BLDC motors; (ii) design, construction and testing of AMB-EPUSP and the rotor to be driven be both BLDC motors; (iii) estimate the BLDC motors behavior using FEM analysis; and (iv) experimental tests execution to identify how each motor assemble option interact with the AMB- EPUSP. The FEM analysis corroborates on the recommendation of the radial magnetic flux BLDC motor option as the best choice to drive the VAD with AMB- EPUSP, since this motor does not generate any axial magnetic force to be compensated by the magnetic suspension. However, a more complex VAD design may be required due to the mechanical interference between the VAD outlet and the motors winding. The axial force generated by the axial magnetic flux BLDC motor option, induces a strong instability on the AMB-EPUSP, demanding high current to control the rotor position. The data indicates the current controller design will not be able to guarantee the magnetic bearing stability with this motor on higher velocities. On any case, additional study is recommend to evaluate the rotordynamic rotor dynamic instability of the AMB- EPUSP with the rotor surrounded by blood, since the liquid environment should absorb the oscillation energy and minimize the restriction due to the magnetic suspension instability on speed below 5000 RPM.

Made available in DSpace on 2016-12-23T14:08:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissert_pablo[1].pdf: 1688246 bytes, checksum: 16cd4a62758a7c0c45e09ce4145004ad (MD5) Previous issue date: 2006-05-22 / Como alternativa aos métodos consolidados na indústria e consensados em normas técnicas, esta dissertação propõe o uso de um registrador oscilográfico atualmente disponível no mercado, com relativa alta taxa de amostragem de sinais, para oscilografar grandezas elétricas de alimentação de motor, com posteriores cálculos e estimativas de potência entregue pelo motor à carga, obtendo-se assim uma metodologia de levantamento de características de conjugado de motores elétricos sem retirada da máquina da planta operacional, dispensando laboratórios e oficinas. Como resultado, tem-se então uma metodologia de resultados com boa precisão, de baixo custo, não destrutiva, não interferente na produção obtida pelo motor em operação e passível de utilização por indústrias que não disponham de documentação técnica completa de motores em operação, ou que necessitem de comprovar a documentação disponível. / As an alternative to the procedures used in the industry and described in technical standards, available oscillografic recorder is proposed to be used, with relative high sampling rate, to record electrical voltage and current of a motor, with posterior calculations and estimates of power supplied form the motor to the load, obtaining methodology of survey of torque characteristics of electric motors without withdrawal of the machine from the operational plant, without the needing for laboratories and workshops. As a result, good precision methodology is achieved, of low cost, not destructive, that does not interfere in the production obtained by the motor and it is fitter for industries that do not have available the motor technical documentation, or that need to validate the available documentation.

Climate changes, atmospherics characteristics and environmental pollution have turned the final use of energy an issue of special interest to be addressed by studies all over the world. The mix of energy, characterized by the Brazilian energy sources, makes it possible to consider the development and better understanding of this technology in order to reduce emissions. This work is mainly concerned in presenting a methodology to convert internal combustion engines vehicles to operate with electrical power. Methodology herein proposed takes into account aspects such as weight, size, departure torque, transmission, power and others. The methodology considers factors such as weight and size, departure torque, transmission, power and others. Mathematical tools and current practice provide the basis for preparing this work, which describes the analysis of electric vehicles performance, components used, mechanical equations, and criteria for choosing the ideal vehicle for conversion. It is presented the implementation of a project to convert a van in electric traction, whose main objective is trying to promote educational benefits of electric vehicle technology. In order to develop the experiment, the paper concludes the need of expanding the demand for nationalization of technology that would make the project a commercially viable reality. In addition, there is a need for public policies to encourage electric vehicle technology in Brazil. This work presents a contribution to convert vehicles to electric traction, since it systematizes steps of the project in which others would follow, based on what it is available in the domestic market. / Questões climáticas, atmosféricas e de poluição ambiental têm tornado o uso final da energia assunto de interesse mundial. Sistemas com tração elétrica oferecem a oportunidade de redução de emissões. O mix de energia caracterizado pela matriz energética brasileira viabiliza o desenvolvimento desta tecnologia. É desenvolvida aqui uma metodologia para conversão de veículos equipados com motores a combustão interna para tração elétrica. A metodologia considera fatores como o peso e tamanho, o torque de partida, transmissão e potência, entre outros. Ferramentas matemáticas e a prática corrente fornecem a base para a elaboração deste trabalho, que descreve a análise de desempenho de veículos elétricos, os componentes utilizados, as equações mecânicas e os critérios para escolha do veículo ideal para conversão. É apresentada a execução de um projeto de conversão de uma Kombi para tração elétrica, cujo objetivo tem caráter educativo, buscando assim promover os benefícios da tecnologia veicular elétrica. Para viabilização do experimento, o trabalho conclui que é necessário ampliar a demanda por nacionalização de tecnologia, o que tornaria o projeto uma realidade comercialmente viável. Além disto, há necessidade de políticas públicas para o incentivo da tecnologia veicular elétrica no Brasil. Este trabalho apresenta uma contribuição para converter veículos para tração elétrica, visto que sistematiza as etapas de projeto, a partir das quais outros poderão seguir, utilizando componentes encontrados no mercado nacional.