Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-23T15:38:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 245244.pdf: 1534807 bytes, checksum: 0e92158ddcef9daa226abebfaec97c93 (MD5) / Esta Dissertação aborda a implementação do Controle Vetorial de um Gerador de Indução Duplamente Alimentado (DFIG) com aplicação em Sistemas Eólicos de operação em Velocidade Variável. Cada etapa do processo de transferir a estratégia de controle, desenvolvida em simulação, para o microcontrolador é discutida, destacando-se sua importância como parte do projeto, eventuais problemas e as soluções encontradas. A partir do modelo da máquina de indução com as variáveis referenciadas aos eixos d e q, é mostrado que o a técnica de Controle por Orientação de Campo (FOC - Field Oriented Control) possibilita o controle independente das potências reativa e ativa. Um protótipo foi montado com um DFIG 3 kW, 380 V, 60 Hz, De onde foram extraídos resultados experimentais como resposta do sistema às variações de referências de velocidade, corrente e torque. São abordadas a conexão e desconexão do estator da máquina com a rede elétrica, com resultados experimentais comprovando a eficácia do método de sincronismo implementado para proporcionar uma conexão suave, sem causar transitórios na rede e no sistema. Os modos de operação de uma Turbina Eólica são apresentados, discutindo-se quais as situações que provocam uma mudança de um modo para outro. Por fim é discutida a implementação da modulação vetorial por largura de pulso (SVPWM - Space Vector Pulse Width Modulation), apresentando de uma maneira didática a metodologia a ser seguida para o cálculo dos períodos de chaveamento e busca do setor do vetor referência.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-24T05:28:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 256744.pdf: 2755654 bytes, checksum: 54f64d85429558aa50145e2b66be9947 (MD5) / Este trabalho propõe uma metodologia experimental para a avaliação das perdas no ferro de motores alimentados com tensão do tipo PWM. Dentre a enorme variedade existente hoje em dia de tipos de máquinas elétricas e conversores estáticos de freqüência, este trabalho enfoca os motores de indução de gaiola trifásicos alimentados por conversores de freqüência PWM com tensão imposta. Resultados de ensaios em vazio realizados com motores de indução trifásicos de diferentes potências e construídos com diferentes qualidades de laminações são apresentados e discutidos. Os motores foram alimentados primeiramente com tensão senoidal e posteriormente com tensão PWM, variando-se a freqüência de operação em ambas as condições. O tratamento de dados para cada situação analisada seguiu basicamente o método IEEE-112 de separação de perdas em vazio, com algumas adaptações necessárias para que o método tradicional se adequasse às propostas deste estudo. Como resultado, as perdas no motor de indução, quando alimentado por dois tipos de fontes de tensão, senoidal e PWM, foram comparadas levando em conta também a variação de freqüência. This work proposes an experimental methodology for the evaluation of the iron losses in motors supplied with PWM voltage. Among the huge variety of modern electrical machines and PWM frequency converter types, this work focuses on three-phase cage induction motors fed by voltage source static frequency converters. Results of no-load tests accomplished with two groups of three motors are presented. Each group was formed by identical motors, except for the quality of their lamination steel. The motors have been separately fed by sinusoidal and PWM voltage supply, at varying operation frequencies. Adapting IEEE-112 method for each situation analysed, loss segregation have been carried out and the obtained results were compared. Thereby, the induction motor no-load losses could be verified taking into account both the nature of the voltage source, sinusoidal or PWM, and the operation frequency variation.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2013-07-16T02:16:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 224477.pdf: 3332077 bytes, checksum: a330d3353385590ac23214b3b59f36b4 (MD5)

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2013-07-16T02:17:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 224478.pdf: 3332077 bytes, checksum: a330d3353385590ac23214b3b59f36b4 (MD5)

SOUZA JUNIOR, A. B. Estratégia híbrida aplicada no controle de posição de um sistema de acionamento com motor de indução usando controle de campo orientado. 2014. 133 f. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-02-19T13:49:36Z No. of bitstreams: 1 2014_tese_absouzajunior.pdf: 7439074 bytes, checksum: 7990b197285c0670e33dc5c02162b79d (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-02-20T11:28:06Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_tese_absouzajunior.pdf: 7439074 bytes, checksum: 7990b197285c0670e33dc5c02162b79d (MD5) / Made available in DSpace on 2015-02-20T11:28:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_tese_absouzajunior.pdf: 7439074 bytes, checksum: 7990b197285c0670e33dc5c02162b79d (MD5) Previous issue date: 2014-09-12 / This work describes the study and implementation of a hybrid control technique applied to the positioning of the rotor shaft in a three-phase induction motor (IM). The machine has been modeled using the field oriented control (FOC) strategy. In additional, it is used three controllers to obtain the design of the position loop, each one with different operating characteristics. Initially, two constant gain controllers are associated with the position loop diagram in the FOC technique in order to obtain a fastest response, with disturbance rejection and without overshoot. Therefore, it used a Proportional (P) controller based on Ziegler-Nichols tuning method so that a faster system response is achieved and a predictive control strategy called Generalized Predictive Control (GPC), based on Proportional – Integral controller tuning form, to smooth the overshoot caused by the P controller. Subsequently, seeking a more efficient performance of the position control in the IM, It used a control strategy based on fuzzy logic that takes into account the weighting of P and GPC controllers together. For purposes of validation, simulations and experimental results of the P, GPC and hybrid control strategies are presented. The simulation was set up in Matlab/Simulink and the experimental plant was implemented with a Digital Signal Controller (DSC), manufactured by Texas Instruments TMS320F2812. Analyzing the results, the Proportional demonstrated the fastest reference tracking, among the others techniques, with a settling time of 0.25 seconds, however with overshoot. The GPC controller presented a longer accommodation time, about 2 seconds and without overshoot. The application of the hybrid proposed technique combine the fast tracking reference of the P controller, about 1 second to reach the reference, and without overshoot as in the GPC controller results. Besides, the robust characteristic of both controllers was maintained in the hybridization proposed technique. / Este trabalho descreve o estudo e implementação de uma técnica de controle híbrida aplicada ao posicionamento do eixo de um motor de indução trifásico (MIT). O motor de indução foi modelado usando-se a estratégia de controle de campo orientado a fim de projetar para a malha de posição três controladores, cada um com diferentes características de operação. Neste caso, incorporou-se inicialmente à malha de posição da estratégia de controle de campo orientado a ação de dois controladores de ganho constante com o objetivo de posicionar o eixo de forma rápida, com pouco sobressinal e com rejeição à perturbação. Desta forma, utilizou-se um controlador Proporcional (P) com sintonia baseada em Ziegler-Nichols de modo a se obter uma característica mais rápida do sistema e, uma estratégia de controle preditivo denominada de GPC (Generalized Predictive Control) com o objetivo de suavizar a ação do controlador P em termos de elevado sobressinal considerando a sintonia do controlador GPC baseada em um controlador Proporcional-Integral (PI). Posteriormente, para se obter um desempenho mais eficiente do controle de posição do MIT, utilizou-se uma estratégia de controle baseada em lógica fuzzy de modo a se levar em conta a ponderação dos controladores P e GPC, conjuntamente. Para fins de validação são apresentados resultados da aplicação das estratégias de controle P, GPC e híbrida no controle de posição do MIT a partir de simulações em ambiente Matlab/Simulink e através da implementação do sistema de controle de posição utilizando-se um processador digital de sinais, o DSP TMS320F2812 fabricado pela Texas Instruments. A partir dos resultados encontrados, o Proporcional demonstrou um rápido seguimento de referência, dentre as técnicas utilizadas, com tempo de acomodação experimental de 0,25 segundos, porém com sobressinal. O controlador GPC apresentou um tempo de acomodação maior, cerca de 2 segundos e sem sobressinal. A aplicação da técnica híbrida proposta conseguiu combinar o rápido seguimento de referência do Proporcional, levando cerca de 1 segundo para alcançar a referência, e sem sobressinal como o controlador GPC. Além do que, como os controladores possuem uma característica robusta também se garantiu essa propriedade para o hibridismo proposto.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2015 / Made available in DSpace on 2015-12-22T03:03:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 336610.pdf: 37577005 bytes, checksum: e7e40df9f60066034ac0e145ad8bb7c9 (MD5) Previous issue date: 2015 / Com o crescente interesse da indústria em inversores multiníveis de alta potência para aplicações em média tensão e com as limitações tecnológicas em dispositivos semicondutores de potência de alta tensão, a técnica de modulação síncrona otimizada, desenvolvida originalmente para conversores de dois e três níveis, tornou-se novamente um tópico de interesse da Eletrônica de Potência, agora para a melhoria de formas de onda de tensão multiníveis. Esta tese propõe uma nova formulação para o problema de otimizar a modulação de conversores multiníveis com diferentes objetivos, incluindo em um único problema de otimização a decisão da direção de cada comutação bem como os ângulos em que estas devem ocorrer e, assim, definindo completamente as formas de onda de tensão otimizadas. Esta técnica é aqui empregada em aplicações selecionadas, as quais demonstram os ganhos em desempenho obtidos frente à técnicas convencionais de modulação de inversores multiníveis. Resultados extensivos de experimentação de um inversor 5-níveis acionando um motor síncrono de ímãs permanentes são apresentados e comprovam os achados teóricos. </br> / Abstract : With the growing interest of the industry in high power medium voltage multilevel inverters and the technological limitation in high voltage power semiconductors devices, the synchronous optimal pulsewidth modulation technique, originally developed for two/three level inverters, became once again a topic of righ interest to Power Electronics community, now to optimize multilevel waveforms. This work proposes a new formulation for the problem of optimizing the modulation pattern of multilevel converters, including in a single optimization problem the decision of the directions for each step transition in addition to the switching angles and, thus, completely defining the optimized multilevel waveform for a given modulation index. This is done for a single and also multiple objectives problems. This technique is applied here in selected applications, which shows the gains achieved with respect to the conventional modulation techniques for multilevel inverters. Results from extensive experimentation with a 5-levels inverter driving a permanent magnet motor are presented and confirm the theoretical findings.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2013-07-15T22:44:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 221955.pdf: 4165172 bytes, checksum: 22aa268b17d24d57759bd0bfd1dd1b6c (MD5) / Este trabalho apresenta uma análise, proposição de novos modelos, e estratégias de controle das correntes de entrada, sem a utilização de referências de corrente artificiais, para os retificadores pwm com fator de potência unitário. Inicialmente é analisado o boost pfc monofásico, com o objetivo de chegar ao foco principal, que está voltado para os retificadores pwm trifásicos. São analisadas três topologias conhecidas na literatura, com características bem distintas, objetivando a maior generalidade possível da análise. São exploradas as características físicas destes conversores, como a possibilidade de processar energia reativa com topologias unidirecionais e estratégias de controle para o balanço de tensão nas topologias três-níveis Apresenta-se também a modulação vetorial, associada à estratégia de controle proposta, para os retificadores trifásicos, inclusive para os unidirecionais.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2013-07-16T00:57:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 222613.pdf: 3332077 bytes, checksum: a330d3353385590ac23214b3b59f36b4 (MD5)

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-20T21:46:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 210577.pdf: 2975192 bytes, checksum: 164134f13bf8eac9f3ea5fd12427d1a4 (MD5) / Este trabalho apresenta o estudo de uma nova topologia de conversor CC-CC PWM destinado a aplicações com elevada tensão de entrada. A nova estrutura é baseada no conversor meia ponte clássico, mantendo características de funcionamento semelhantes, porém a tensão máxima aplicada sobre os interruptores é igual à metade da tensão no barramento de entrada. A redução de tensão sobre os interruptores permite a utilização de interruptores de menor custo, além de contribuir na elevação do rendimento do conversor, pois diminui as perdas de comutação e de condução. O conversor estudado opera como fonte auxiliar em um sistema de alta potência aplicado em telecomunicações. Foram estabelecidos no estudo o princípio de

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-21T05:59:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 200162.pdf: 2419778 bytes, checksum: 27f98181aa1648a438ce1b8c0063d485 (MD5)