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Controle Fuzzy e acionamento a velocidade variável de sistema resfriador de leite / Fuzzy control and variable speed drive system cooling tank

CHAVES, Eric Nery 17 June 2010 (has links)
Made available in DSpace on 2014-07-29T15:08:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Eric Nery Chaves.pdf: 1402393 bytes, checksum: eb28c97ecabfcf07a31c7bf35ab01e85 (MD5) Previous issue date: 2010-06-17 / This work presents the application of control techniques to drive single-phase induction motors with the aim of improving the performance of cooling systems. The control system is based on Fuzzy Logic and is applied to a three-phase PWM inverter adapted to drive singlephase motors with volts per hertz technique. The main feature of the work is to control the temperature of the cooling system driven by a hermetic compressor using variable speed. A commercial milk cooling system is used to obtain the results. / O presente trabalho demonstra os efeitos da aplicação de técnicas de controle em acionamento de motores de indução monofásicos, visando à melhoria do desempenho e eficiência energética, no local onde esses motores são aplicados. O trabalho em questão trata de um sistema que engloba um controlador de temperatura baseado em Lógica Fuzzy ou Nebulosa e um conversor de frequência trifásico, chaveado no modo PWM (modulação por largura de pulsos na sigla em inglês) senoidal, com controle escalar do tipo V/f (tensão proporcional à frequência) e adaptado para utilização em motores de indução monofásicos. O objetivo geral deste trabalho é o projeto e implementação de um sistema de controle de temperatura Fuzzy, com acionamento do compressor hermético em regime de velocidade variável. Também chamado de VCC (compressor de capacidade variável na sigla em inglês) - pois a capacidade é diretamente proporcional à velocidade - a estratégia de controle, a partir do acionamento do motor monofásico em regime de velocidade variável, será aplicada a um sistema de refrigeração que simula um tanque de resfriamento de leite e atenderá às Instruções Normativas nº 51 e nº 53, do Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento.
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FUTURISTIC AIR COMPRESSOR SYSTEM DESIGN AND OPERATION BY USING ARTIFICIAL INTELLIGENCE

Babak Bahrami Asl (5931020) 16 January 2020 (has links)
<div>The compressed air system is widely used throughout the industry. Air compressors are one of the most costly systems to operate in industrial plants in therms of energy consumption. Therefore, it becomes one of the primary target when it comes to electrical energy and load management practices. Load forecasting is the first step in developing energy management systems both on the supply and user side. A comprehensive literature review has been conducted, and there was a need to study if predicting compressed air system’s load is a possibility. </div><div><br></div><div>System’s load profile will be valuable to the industry practitioners as well as related software providers in developing better practice and tools for load management and look-ahead scheduling programs. Feed forward neural networks (FFNN) and long short-term memory (LSTM) techniques have been used to perform 15 minutes ahead prediction. Three cases of different sizes and control methods have been studied. The results proved the possibility of the forecast. In this study two control methods have been developed by using the prediction. The first control method is designed for variable speed driven air compressors. The goal was to decrease the maximum electrical load for the air compressor by using the system's full operational capabilities and the air receiver tank. This goal has been achieved by optimizing the system operation and developing a practical control method. The results can be used to decrease the maximum electrical load consumed by the system as well as assuring the sufficient air for the users during the peak compressed air demand by users. This method can also prevent backup or secondary systems from running during the peak compressed air demand which can result in more energy and demand savings. Load management plays a pivotal role and developing maximum load reduction methods by users can result in more sustainability as well as the cost reduction for developing sustainable energy production sources. The last part of this research is concentrated on reducing the energy consumed by load/unload controlled air compressors. Two novel control methods have been introduced. One method uses the prediction as input, and the other one doesn't require prediction. Both of them resulted in energy consumption reduction by increasing the off period with the same compressed air output or in other words without sacrificing the required compressed air needed for production.</div><div><br></div>
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[en] CHARACTERIZATION AND SIMULATION OF RECIPROCATING COMPRESSOR USING FLUIDS WITH LOW GLOBAL WARMING POTENTIAL / [pt] CARACTERIZAÇÃO E SIMULAÇÃO DE COMPRESSORES ALTERNATIVOS UTILIZANDO FLUIDOS COM BAIXO POTENCIAL DE AQUECIMENTO GLOBAL

PAUL ORTEGA SOTOMAYOR 27 January 2015 (has links)
[pt] O presente trabalho trata da caracterização e simulação de compressores alternativos dos tipos automotivo, hermético e semi-hermético, motivado pela necessidade de estudo de novos refrigerantes, com menor impacto ambiental, isto é, sem potencial de destruição da camada de ozônio e baixo potencial de efeito estufa. O estudo apresenta uma metodologia para a modelagem, mediante a qual, dependendo do tipo de compressor, este é dividido nos seguintes volumes de controle: mufla de sucção, câmara de sucção, cilindro de compressão, câmara de descarga, linha de descarga, motor elétrico, carcaça do compressor, massa metálica interna e gás escoando no interior da carcaça. Equações fundamentais de conservação, de troca de calor, de queda de pressão e de propriedades termofísicas do refrigerante são aplicadas a cada volume de controle. Buscando o desenvolvimento de modelos simples, porem, ainda capazes de identificar o desempenho do compressor operando com diferentes refrigerantes, optou-se pelo desenvolvimento de modelos semi-empíricos, determinando-se coeficientes empíricos, característicos do compressor e independentes do refrigerante ou das condições de operação. Foram efetuados ensaios calorimétricos normalizados em duas instalações laboratoriais existentes para os compressores hermético e semihermético. Para o compressor hermético foi utilizado o HFC-134a como referência e foram testados os refrigerantes HFO-1234yf e HFO-1234ze(E) e a mistura HDR-17. Para o compressor semi-hermético foi utilizada uma instalação de refrigeração comercial instrumentada do tipo ar-ar, operando com a mistura R404A (referência), tendo sido testados oito novos fluidos. Para o compressor automotivo foram utilizados dados experimentais do refrigerante HFO-1234yf, existentes na literatura. A caracterização dos compressores alternativos foi bem sucedida na medida em que os parâmetros empíricos determinados a partir de diferentes refrigerantes mostraram-se com valores suficientemente próximos. Nos testes experimentais foram identificados fluidos refrigerantes com desempenho maior e baixo potencial de aquecimento global. Atingiu-se, com a modelagem, o desenvolvimento de uma ferramenta computacional capaz de predizer as condições de operação de compressores alternativos operando com novos refrigerantes, a partir do modelo baseado em parâmetros empíricos obtidos de testes experimentais com refrigerantes convencionais, de fácil obtenção. O método de gradiente reduzido generalizado (GRG) foi utilizado na solução do sistema de equações não lineares, para a caracterização dos compressores alternativos. O modelo de simulação foi desenvolvido na linguagem Fortran. As propriedades termodinâmicas dos fluidos refrigerantes foram obtidas pelo pacote computacional REFPROP (NIST Standard Reference Database 23, Version 8.0). Os valores previstos pela simulação apresentaram boa concordância com os resultados experimentais. / [en] This work shows a methodology for calculating the characteristic parameters of an open, a hermetic and a semi-hermetic reciprocating compressor. This study was motivated by the need to study new refrigerants with lower environmental impact with reduced global warming potential and zero ozone depletion potential. The compressor is divided in control volumes: suction muffler, suction chamber, compressor cylinder, discharge chamber, discharge line, electric motor, flowing gas through the compressor, compressor shell and inner metallic mass. Fundamental equations of conservation, heat exchange, pressure drop and thermophysical properties of the refrigerant are applied to each control volume. A semi-empirical model and standard calorimetric tests are used to obtain empirical parameters independents of refrigerant and operating conditions. For the hermetic compressor was used as reference the refrigerant HFC-134a and tested refrigerants HFO-1234yf, HFO-1234ze(E) and a mixture HDR-17. For the semihermetic compressor, an instrumented commercial refrigeration system operating with the mixture R404A was used as reference. In this system eight new fluids have been tested. For the automotive compressor experimental data from refrigerant HFO-1234yf obtained from literature were used. The characterization of the reciprocating compressors has been successful because the empirical parameters determined from different refrigerants proved to have sufficiently close values. A computational tool, able to predict the operating conditions of reciprocating compressors (open automotive, hermetic and semihermetic), working with new and untested refrigerants, was developed from the simulation models. The generalized reduced gradient (GRG) method was implemented in order to obtain a numerical solution for the characteristic parameters and the simulation computer program was developed in FORTRAN. Refrigerant properties were calculated using the software REFPROP version 8.0, developed by NIST, U.S.A.
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Desenvolvimento de técnica de medição e obtenção de dados experimentais envolvidos no ciclo de trabalho dos compressores herméticos alternativos / Development of techniques to measure and extract experimental data of hermetic compressor work cycle

Real, Marcelo Alexandre 20 December 2005 (has links)
Essa dissertação desenvolve e faz uso de uma técnica de medição com objetivo de obter dados experimentais envolvidos no ciclo de trabalho dos compressores herméticos alternativos, largamente utilizados nos sistemas de refrigeração. O trabalho mostra o comportamento das válvulas de admissão e descarga durante o funcionamento do compressor, as pressões no cilindro, na sucção, na descarga e também a variação de rotação do eixo durante um ciclo de compressão completo. Todas as características mensuradas estão referenciadas à posição angular do eixo do compressor, o que permitiu monitorar todos os eventos em função do seu deslocamento angular. Para o desenvolvimento desse trabalho foi necessário planejar um sistema de medição robusto, não vulnerável aos fatores ambientais, presentes dentro da carcaça do compressor. A limitação do espaço físico foi um fator de grande importância na escolha dos sensores, assim como a velocidade de resposta dos instrumentos, pois um ciclo de compressão tem período menor que 0,020 segundos. A coleta dos dados e a análise dos sinais foram realizadas com o auxilio de hardware apropriado e software especialmente desenvolvido. / In this dissertation it is developed and applied measurement methods to obtain experimental data of a hermetic compressor work cycle, widely used in the refrigeration systems. This work shows the suction and discharge valve behaviors, the pressure in the cylinder, as well as in the discharge and suction chambers, and also crankshaft rotation variation during a complete compression cycle. All the measurements are reference to crankshaft angular position of compressor which allows to verify the events as a function of the crankshaft angular displacement. For the development of this work it was necessary to plan a reliability measure system, not affected by environmental factors inside the housing of compressor. The inner space limitation was an important feature for choosing the sensors as well as their time response, since the period compression cycle is less than 0.020 seconds. The data acquisition and signal analysis were done with appropriate hardware and it was developed a specific software.
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Análise por elementos finitos da junta de vedação e dinâmica de um compressor hermético / Finite element analysis of the gasket and dynamics of a hermetic compressor

Rangel, Sergio de Camargo 27 June 2017 (has links)
Essa tese tem o objetivo modelar um subconjunto de peças de um compressor hermético de refrigeração idealizado utilizando um programa de elementos finitos para estudar a pressão de contato na junta da placa de válvulas com e sem pressão de gás refrigerante. Nessa pesquisa também se faz a modelagem dinâmica da bomba de um compressor acadêmico com vistas a estudar a vibração gerada durante seu funcionamento. No estudo da junta de vedação se faz um modelo geométrico do conjunto cabeçote e juntas com um programa CAD. A partir da geometria do subconjunto um modelo físico é construído no ANSYS®, que leva em consideração as diferentes propriedades dos materiais do conjunto cabeçote e juntas, inclusive a não linearidade do material da junta. São feitas simulações aplicando diferentes valores de força normal nos parafusos do cabeçote. No estudo de vibração do compressor faz-se o modelo de CAD da bomba de onde se obtém seu peso e propriedades de inércia. A matriz de rigidez do sistema de suspensão da bomba é calculada e se faz a análise modal da bomba. Os resultados das análises de pressão de contato foram mostrados através de gráficos da normal closure e da normal pressure da junta. Eles indicam de forma clara as regiões de baixa pressão de contato aplicada pelas peças que estão ou deveriam estar comprimindo a junta de vedação, que seriam regiões de falhas. Na análise dinâmica da bomba do compressor, é calculada a matriz de rigidez total do sistema com as molas de suspensão, levando em consideração a rigidez compressiva, de flexão e cisalhante das molas. Com a solução do modelo dinâmico criado, calcula-se a matriz dinâmica, a matriz modal normalizada, a matriz de frequências características, o deslocamento <span style=\"font-style:italic\">X <span style=\"position: relative; bottom: 1.3ex; letter-spacing: -1.2ex; right: 1.2ex\">&#8594; da bomba e também as energias cinética e potencial da bomba devido às forças de agitação. O modelo de elementos finitos da junta da placa de válvulas tem resultados coerentes e o modelo dinâmico da bomba fornece vários resultados para a análise de vibração de compressores. / This thesis has as objective to model a subset of parts of an idealized hermetic compressor for refrigeration using a program of finite elements intended to study the contact pressure on the valve plate gasket with and without pressure from the refrigerant gas. In this research a dynamic modelling of an academic compressor pump is also made with the aim of studying the vibration generated during its functioning. In the study of the sealing gasket, a geometric model of the cylinder head and gasket assembly is made by using a CAD program. From the geometric of the subset a physical model is built on the ANSYS®, which takes into account the different properties of the cylinder head and gasket assembly materials, including the non-linearity of the gasket material. Simulations are made by applying different normal force values on the cylinder head screws. In the compressor vibration study, a CAD pump model is made, thus obtaining its weight and inertia properties. The stiffness matrix of the pump suspension system is calculated and a modal analysis of the pump is made. The results from the contact pressure analyses were shown through \"normal closure\" and \"normal pressure\" charts of the gasket. They show in clear form the low contact pressure regions applied by the parts that are or should be compressing the sealing gasket, which would the regions of failures. In the dynamic analysis of the compressor pump, the total stiffness matrix of the system is calculated with the suspension springs, taking into account the compressive, flexural and shearing rigidities of the springs. With the solution of the dynamic model created, the following are calculated: the dynamic matrix, the normalized modal matrix, the characteristics frequency matrix, the <span style=\"font-style:italic\">X <span style=\"position: relative; bottom: 1.3ex; letter-spacing: -1.2ex; right: 1.2ex\">&#8594; displacement from the pump, as well as the kinetic and potential energy of the pump due to shaking forces. The finite elements model of the valve plate gasket has coherent results and the dynamic model of the pump provides various results for the analysis of the compressor vibration.
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[en] EVALUATION OF A SUBSEA MULTIPHASE PUMPING SYSTEM APPLIED ON PETROLEUM PRODUCTION / [pt] ANÁLISE DA APLICAÇÃO DE UM SISTEMA DE BOMBEAMENTO MULTIFÁSICO SUBMARINO NA PRODUÇÃO DE PETRÓLEO

MARCIUS FERRARI DUARTE DE OLIVEIRA 14 November 2003 (has links)
[pt] Um sistema de produção e escoamento de petróleo, quando equipado com manifold submarino, viabiliza a produção conjunta de poços de diferentes capacidades de produção. O equilíbrio conseguido na produção desses poços se faz à custa do estrangulamento (choking) dos poços de mais alta capacidade de produção, de forma a propiciar um equilíbrio com aqueles de mais baixa capacidade de produção. Naturalmente as vazões atingidas nessa forma sinérgica são menores do que aquelas que seriam atingidas com a produção em separado desses poços mas, tais menores vazões são economicamente mais atraentes devido às economias atingidas nos custos de investimento (e.g., redução do comprimento total de linhas de produção e do número de risers) e das esperadas e normalmente ocorrentes reduções de custo operacional nesses sistemas. Entretanto, a partir da disponibilidade da tecnologia de bombeamento multifásico submarino, na qual se torna possível diretamente transferir energia à misturas multifásicas (óleo, gás e água) em produção, viabiliza-se o estabelecimento de um novo e mais atraente tipo de equilíbrio nesses sistemas. Tal novo equilíbrio, possível pelo uso de sistemas de bombeamento multifásico instalados em manifold submarinos de produção, deve propiciar níveis de produção governados inclusive pelos limites impostos pela engenharia de reservatórios e não mais tão somente pelas características físicas dos sistemas (seções de escoamento, distâncias, lâminas d`água, propriedades dos fluidos etc.). A esta forma inédita de obtenção de um novo e mais alto patamar de equilíbrio da produção, a literatura vem utilizando a denominação Estrangulamento Positivo (Positive Choking). Assim, baseados no aumento das vazões de produção - antecipação de produção - e no potencial aumento dos fatores de recuperação - maiores volumes produzidos - acredita-se ser tal técnica economicamente atraente quando aplicada em sistemas de produção ainda em implementação, ou mesmo, na implantação da mesma em sistemas já instalados. O propósito desta tese é o de contribuir na análise técnica e econômica da inédita aplicação de um sistema de bombeamento multifásico submarino num sistema de produção equipado com manifold. / [en] A subsea oil production system allows simultaneous production of several wells with different flow rates when the system has a subsea manifold. In order to balance the different flow rates, the higher production wells have their flow rates reduced via a choking system. As a result, the total flow is lower than the summmation of all individual well flow rates. But, this combined and lower production has a very attractive economics, as it requires lower capital expenditures, mainly due to the shorter overall length of flowlines and lower number of risers and, also due to the expected lower operational costs. Nowadays, however, with the availabity of the technology of subsea multiphase pumping system, which enables the transfer of energy to multiphase mixtures (oil, gas and water) under production, becomes possible to achieve an even higher and more attractive plateau in these petroleum production systems. This new equilibrium plateau, made possible by the technology of subsea multiphase pumping, will lead to production levels that will attempt to take benefit of all reservoir allowance and then extending the primary production limit imposed by the production system characteris tics (e.g., flowline length, water depth, produced fluid properties etc.). This novel scheme that allows obtaining a now and higher production level is being called in the literature as Positive Choking. Therefore, based on the resultant aspects of production flow rate increase - production anticipation - and on the potentially higher recovery factors - larger produced volumes - is what drives the belief that such technology can be economically attractive to new production systems being installed or even in those already in operation. The purpose of this work is to contribute in the technical and economical evaluation of Multiphase Pumping System application on a subsea production system equipped with a manifold.
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[en] ANALYSIS OF AN INNOVATIVE POSITIVE DISPLACEMENT ROTARY COMPRESSOR / [pt] ANÁLISE DE UM COMPRESSOR INOVADOR ROTATIVO DE DESLOCAMENTO POSITIVO

WILLIAN FELIPE THEOBALD 26 February 2019 (has links)
[pt] A presente dissertação trata do projeto, construção e ensaio preliminar de um novo modelo do compressor Kopelrot. É uma máquina de deslocamento positivo baseada em seis patentes depositadas desde 1998. Esta tecnologia está em desenvolvimento há aproximadamente 8 anos, tendo gerado artigos e dissertações, assim como a construção de dois protótipos. É apresentada, inicialmente, uma revisão dos trabalhos publicados sobre a tecnologia Kopelrot. Foram construídos junto ao novo modelo de compressor Kopelrot um novo sistema de acionamento e uma base para a fixação de ambos a um motor elétrico. Durante a elaboração dos desenhos foram realizadas simulações preliminares da geometria para definir a fabricação de algumas peças importantes. A base permite regular a excentricidade entre os eixos de centro do compressor e do sistema de acionamento e, dessa forma, variar a vazão volumétrica do compressor. Simulou-se a variação de volume no interior da câmara com o conjunto compressor Kopelrot/Sistema de acionamento, ajustado para 5 excentricidades diferentes, a fim de mapear o comportamento do Kopelrot quando sua capacidade é variada, deslocando-se os eixos de centro do compressor e do sistema de acionamento. Para as excentricidades escolhidas, foram calculadas, a partir de modelo termodinâmico simplificado, as variações de pressão, temperatura e massa no interior da câmara do compressor. Valores globais de potência consumida e eficiência volumétrica também foram calculados. Durante o funcionamento do protótipo identificaram-se alguns problemas tipicamente encontrados em tecnologias inovadoras. Devido a esses problemas, não foi possível a realização dos testes do compressor operando em condições normais de pressão. / [en] The present dissertation addresses the design, construction, simulation and preliminary tests of an innovative positive displacement rotary compressor. A review is presented on the previous works, papers and dissertations, based on this new this new Kopelrot technology. A new prototype, employing a new driving system, was manufactured. The main feature of the machine is that, by adjusting the eccentricity between compressor cylinder and driving mechanisms axis, a variable capacity device is obtained. Design, manufacturing and assembly of components and subsystems of the compressor are presented in detail. Design data of the compressor allowed for a simple thermodynamic simulation model to be developed. Main conclusions of the simulation are that a full positive displacement compression cycle can be attained with the Kopelrot technology and that use of discharge and suction valves is required in order to have the compressor operating under different conditions.
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Development Of An Activated Carbon+ HFC 134a Adsorption Refrigeration System

Nitinkumar, D Banker 12 1900 (has links)
The demands facing the refrigeration industry are minimal usage of conventional energy sources for compression and avoidance of ozone depleting substances. One of the approaches to combat these issues is the use of thermally driven solid sorption compression with non-ozone depleting refrigerant. In this context, the research work presented in this thesis is devoted to a comprehensive thermodynamic analysis and development of a laboratory model of an activated carbon+ HFC 134a adsorption refrigeration system. The cooling load catered to by the laboratory model is 2-5 W, mainly for thermal management of electronics. A complete thermodynamic analysis is carried out for the desorption temperatures varying from 75 to 90 oC, evaporating temperatures from -20 to 15oC and adsorption/condensing temperatures from 25 to 40 oC. A program on MatLab platform is developed for theoretical modeling. A new concept of thermal compression uptake efficiency (u) which is analogous to volumetric efficiency of a positive displacement compressor is introduced to consider the effect of void volume. The thesis also covers an investigation of two-stage and hybrid (thermal+ mechanical) cycle compression systems. It is possible to identify the conditions under which a two-stage gives a better performance than a single-stage one. It also shows that hybrid cycle system gives the best performance and saves ~40% of power compared to operation under the same conditions run with a single-stage mechanical compression refrigeration system. A heat transfer analysis of the thermal compressor is carried out to evaluate non-uniformities in bed temperature. As a part of it, the thermal conductivity of the bed under adsorbed state has been calculated. A laboratory model of activated carbon+ HFC 134a adsorption refrigeration system is fabricated to meet a 2-5 Watts cooling load based on the results from theoretical calculations. Experimental results show a fair match in the trends for the COP with analysis. The main aim of the research was to examine how effective the adsorption refrigeration system is in reducing the temperature rise of the heater used to simulate the electronic component. The heater that would have stabilized at 81, 97, 103 and 112 oC without any cooling for heat inputs of 3, 4, 4.4 and 4.9 W, respectively, would attain a cyclic steady state around 24, 26, 28, 31 oC. The influence of cycle time on the performance of the systems is also investigated. It is concluded that an activated carbon+ HFC 134a adsorption refrigeration system can be a good supplement to conventional compression refrigeration systems. In situations where heat recovery imminent this system could be a good choice. For waste heat recovery and suppression of infrared signatures of electronic components, it is ideally suited where COP becomes immaterial.
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Retificador bridgeless com elevado fator de potência utilizando one cycle control para aplicação em refrigeradores domésticos / Bridgeless rectifier with high power factor using One cylce control applied with home appliances refrigerators

Bruning, Claudio 23 September 2015 (has links)
Made available in DSpace on 2016-12-12T17:38:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Claudio Bruning.pdf: 22335027 bytes, checksum: fe824200f322a8e500ff651ebdad0fcd (MD5) Previous issue date: 2015-09-23 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In 2017 the standards organization(s) in the North American and European markets are reducing the allowable limits for harmonic distortion which may increase the need for PFC circuits; therefore, this paper presents study on a rectifier design with high power factor applied in a home appliance refrigerator that meets the requirements of North American and European markets. The electronic board must drive a refrigerator compressor that uses a linear technology. A comparison between different solutions is presented from which two were selected for implementation. These solutions, known as bridgeless PFC, integrate the rectification and the CC-CC conversion in the same stage reducing the conduction losses. The One Cycle Control (OCC) technique was selected due to its simpler auxiliary circuit requirements. Dynamic modeling and quantitative analysis of the converter was performed and a design methodology was derived. This methodology was used to design and build a 300&#119882; prototype with a bus voltage of 390&#119881; and input voltage with two different ranges, 97&#119881; up to 140&#119881; and 180&#119881; up to 264&#119881; . The results include steady state and transient analyses, efficiency, thermal performance and harmonics standards analyses. / Este trabalho apresenta o estudo de um retificador com elevado fator de potência no controle eletrônico de um refrigerador destinado aos mercados norte-americano e europeu, o qual faz uso de um compressor com tecnologia linear. A demanda decorre dos requisitos normativos exigidos por estes mercados, os quais possivelmente a partir de 2017 só poderão ser atendidos com a utilização de circuitos retificadores com elevado fator de potência. Apresenta-se uma comparação entre diferentes soluções, dentre as quais duas foram selecionadas mantendo-se a mesma plataforma. Estas soluções são conhecidas como bridgeless e integram as etapas de retificação e conversão CC-CC em um único estágio, possibilitando a diminuição das perdas por condução. Foi selecionada a técnica conhecida como One Cycle Control (OCC) devido a simplificação dos circuitos auxiliares necessários. Para a implementação do protótipo, é realizada a modelagem dinâmica e a análise quantitativa dos conversores, bem como a definição de todos os componentes necessários. Os conversores são desenvolvidos para atuar até 300 &#119882; com tensão de barramento de 390 &#119881; e tensão eficaz de entrada entre 97 &#119881; 140 &#119881; e 180 &#119881; &#8722;264 &#119881; . O protótipo é avaliado em condições de regime permanente, transitória, verificação da eficiência, avaliação térmica e atendimento das normas necessárias.
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Contribuições para o acionamento do compressor linear ressonante sem sensor de posição / Contribution to drive the resonant linear compressor without displacement sensor

Dainez, Paulo Sérgio 25 June 2010 (has links)
Made available in DSpace on 2016-12-12T17:38:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Paulo Sergio Dainez - resumo.pdf: 31972 bytes, checksum: 94a24928564b90b196513e814cfe09a3 (MD5) Previous issue date: 2010-06-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In the resonant linear compressor the piston is drive by a linear actuator and a resonant mechanical spring directly in the reciprocating motion, this is a mass spring resonant system, eliminating bearing and crank of the conventional reciprocating compressors, and the friction loss has a significant reduction. The maximum displacement of the piston is regulating by the equilibration between the power supply by the actuator and the power transfer to the gas compression process. This type of the compressor is design to work at the resonant frequency of the mass spring system, in this condition the efficiency is maximum. Then the control must drive the linear actuator in the maximum displacement of the piston and adjust the drive frequency at the system resonant frequency. For enable of this process is necessary that piston position is known with precision, however the installation of a sensor have same difficulty, since the refrigeration compressor is hermetic system, and it have high pressure and temperature, with wide range of variation. This work develop the implementation of a full order linear observer to estimate the displacement and the velocity of the piston of the resonant linear compressor, and a control system able to drive the compressor in the maximum piston displacement and in the resonant frequency, and only measured a current of the linear actuator, without sensor inside de compressor. For this a nonlinear model of the compressor and a linear model with variable coefficients for the observer are develop, also a simulator of the system is develop, where the compressor model is controlled by the displacement and the velocity signals calculate by observer, demonstrated the feasibility of the proposed technique in the present work. / Nos compressores lineares ressonantes o pistão é acionado por um atuador linear e molas diretamente no sentido do seu movimento alternativo, formando um sistema massa-mola ressonante, eliminando assim os mancais mecânicos e o sistema biela e manivela dos compressores convencionais, reduzindo de forma significativa as perdas por atrito. A amplitude do deslocamento do pistão é regulada pelo equilíbrio da potência fornecida pelo atuador e a potência transferida para o processo de compressão do gás. Estes compressores são projetados para funcionar na frequência de ressonância do sistema massa-mola, nesta condição a eficiência do sistema é máxima. Assim, o controle deve acionar o atuador linear na máxima amplitude de deslocamento do pistão e ajustar a frequência de acionamento na frequência de ressonância do sistema. Para viabilizar este processo é necessário que o curso do pistão seja conhecido com precisão, porém a instalação de um sensor apresenta dificuldades, pois os compressores de refrigeração são herméticos e estão sujeitos a pressões e temperaturas elevadas e com grande faixa de variação. Este trabalho propõe a implementação de um observador de estados de ordem plena, para estimar o deslocamento e a velocidade do pistão do compressor linear ressonante, e um sistema de controle capaz de acionar o compressor no deslocamento máximo e na frequência de ressonância, medindo somente a corrente no atuador linear, sem a necessidade de sensores instalados dentro do compressor. Para isto desenvolve-se um modelo não linear do compressor e um modelo linear equivalente de coeficientes variáveis para o projeto do observador, também é desenvolvido um simulador do sistema, onde o modelo do compressor é controlado pelos sinais de deslocamento e velocidade calculados pelo observador, demonstrando a viabilidade da técnica proposta no presente trabalho.

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