O trabalho apresentado tem como objetivo principal propor uma metodologia para obtenção dos parâmetros da máquina síncrona, baseada em ensaio de resposta em frequência, utilizando-se de um inversor e da aplicação de técnicas numéricas de ajuste de curvas. Dedicam-se tópicos à consolidação de aspectos físicos resultantes das características construtivas das máquinas que devem ser considerados na modelagem. Também se analisam as derivações matemáticas dos modelos. Posteriormente se estudam os vários tipos de ensaios praticados para determinação dos parâmetros dos modelos apresentados. Particular ênfase é dada ao Ensaio Estático de Resposta em Frequência. São levantadas as vantagens e desvantagens da aplicação desse tipo de ensaio, suas dificuldades e limitações bem como é apresentada uma metodologia para sua execução. Por fim, o trabalho compila os resultados conseguidos com uma aplicação em bancada, onde foram utilizados equipamentos disponíveis em laboratórios didáticos de máquinas elétricas. É outro objetivo desse estudo a comparação de ensaios de resposta em frequência com ensaios tradicionais (saturação em vazio e curto-circuito permanente, curto-circuito abrupto, etc...). / The presented work has as main objective to propose a methodology for obtaining the synchronous machines parameters, based on frequency response test, by means of a frequency converter and the application of numerical curve fitting routines. Topics are dedicated to the consolidation of physical aspects resulting of the machines constructive characteristics which must be considered in the modeling. Mathematical developments of the models are also studied. Thereafter, the tests that are usually performed for the determination of the synchronous machines parameters are analyzed. Particular emphasis is given to the Standstill Frequency Response Test. Positive and negative points for this specific type of test are raised. Difficulties and limitations are also defined, and a methodology for its implementation is presented. Finally, this work compiles the results achieved in a bench application, where equipment available in didactic laboratories of electric machines was used. The comparison of the Standstill Frequency Response Test with traditional tests (no-load saturation, permanent short-circuit, sudden short-circuit, etc) is also scope of this work.

O trabalho apresentado tem como objetivo principal propor uma metodologia para obtenção dos parâmetros da máquina síncrona, baseada em ensaio de resposta em frequência, utilizando-se de um inversor e da aplicação de técnicas numéricas de ajuste de curvas. Dedicam-se tópicos à consolidação de aspectos físicos resultantes das características construtivas das máquinas que devem ser considerados na modelagem. Também se analisam as derivações matemáticas dos modelos. Posteriormente se estudam os vários tipos de ensaios praticados para determinação dos parâmetros dos modelos apresentados. Particular ênfase é dada ao Ensaio Estático de Resposta em Frequência. São levantadas as vantagens e desvantagens da aplicação desse tipo de ensaio, suas dificuldades e limitações bem como é apresentada uma metodologia para sua execução. Por fim, o trabalho compila os resultados conseguidos com uma aplicação em bancada, onde foram utilizados equipamentos disponíveis em laboratórios didáticos de máquinas elétricas. É outro objetivo desse estudo a comparação de ensaios de resposta em frequência com ensaios tradicionais (saturação em vazio e curto-circuito permanente, curto-circuito abrupto, etc...). / The presented work has as main objective to propose a methodology for obtaining the synchronous machines parameters, based on frequency response test, by means of a frequency converter and the application of numerical curve fitting routines. Topics are dedicated to the consolidation of physical aspects resulting of the machines constructive characteristics which must be considered in the modeling. Mathematical developments of the models are also studied. Thereafter, the tests that are usually performed for the determination of the synchronous machines parameters are analyzed. Particular emphasis is given to the Standstill Frequency Response Test. Positive and negative points for this specific type of test are raised. Difficulties and limitations are also defined, and a methodology for its implementation is presented. Finally, this work compiles the results achieved in a bench application, where equipment available in didactic laboratories of electric machines was used. The comparison of the Standstill Frequency Response Test with traditional tests (no-load saturation, permanent short-circuit, sudden short-circuit, etc) is also scope of this work.

The permanent magnet motors have become essential parts of modern motor drives recently because need for high efficiency and accurate dynamic performance arose in the industry. Some of the advantages they possess over other types of electric motors include higher torque density, higher efficiency due to absence of losses caused by field excitation, almost unity power factor, and almost maintenance free construction. With increasing need for specialized PM motors for different purposes and areas, much effort has also gone to design methodologies. In this thesis a design model is developed for surface PM motors. This model is used with an available optimization algorithm for the optimized design of a PM motor. Special attention is paid to measurement of parameters of a sample PM motor. As a result of this study, an effective analytical model with a proven accuracy by measurement results is developed and applied in a design process of a surface PM motor. Parametric and performance results of analytical model and tests have been presented comparatively. A prototype motor has been realized and tested.

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Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This work deals with the analysis applied to the main methodologies found in literature for estimating the properties related to the physical phenomena in photovoltaic devices (parametrization), as well as the most important mathematical models used in the calculation of operating electrical characteristics of these devices (characterization). These devices are related to the mono and multi-junction technologies, when they are exposed to a condition where the temperature and solar radiation vary. Therefore, four parametrization methods were shown, including three analytical, and five models of electrical characterization, where two of them are specifically for multi-junction devices. Thus, several case studies were proposed which defined different situations for comparing the performance of the methods evaluated. In this way, the procedures that best fit to each type of photovoltaic technology were identified. Finally, according to the results obtained in the parameterization, the method based on the Generalized Reduced Gradient (GRG) nonlinear algorithm showed greater accuracy for all case studies and for all photovoltaic devices. As for the characterization, the main advantages and disadvantages of all models were determined, highlighting Domínguez, et al. (2010) model, due to the highest robustness and wide application range. / Esta dissertação apresenta uma análise aplicada às principais metodologias encontradas na literatura que permitem determinar as propriedades físicas relativas aos fenômenos que ocorrem nos dispositivos fotovoltaicos (etapa de parametrização), assim como dos modelos matemáticos de maior importância utilizados no cálculo das características elétricas operacionais destes dispositivos (etapa de caraterização). Tais dispositivos referem-se às tecnologias mono e multi junção quando submetidos à variações de temperatura e radiação solar. Portanto, foram apresentados quatro métodos de parametrização, entre eles três analíticos e cinco modelos de caracterização elétrica, sendo dois especificamente para dispositivos multi junção. Assim, estabeleceram-se vários estudos de caso para os quais foram definidas diferentes situações que permitiram comparar o desempenho de cada um dos métodos avaliados. Em consequência, foram identificados os procedimentos que melhor se ajustaram a cada tipo de tecnologia fotovoltaica. Dessa forma, de acordo com os resultados obtidos na parametrização, a metodologia baseada na aplicação do algoritmo de Gradiente Reduzido Generalizado (GRG) não linear, demonstrou maior exatidão para todos os estudos de caso e para todos os dispositivos fotovoltaicos. Já para a caraterização, foram determinadas as principais vantagens e desvantagens entre os modelos aplicados, destacando o modelo de Domínguez, et al. (2010), que apresentou maior robustez e ampla faixa de aplicação. / Mestre em Engenharia Mecânica