Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2000. / Made available in DSpace on 2015-02-04T20:42:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 325582.pdf: 56374487 bytes, checksum: 6d01840589f0d3f1d6705f60fa19a323 (MD5) Previous issue date: 2000 / Este trabalho descreve uma metodologia formal que objetiva garantir que aeronaves não­ tripuladas, quando operando de forma autônoma, apresentem um comportamento con­dizente com os objetivos da missão durante toda a duração da missão e, se impedidas de exibir tal comportamento, minimizam as conseqüências desta falha. Na fase de planeja­mento da missão, autômatos híbridos lineares são usados para modelar a aeronave utilizada e os recursos necessários à execução de uma missão (condições internas), o ambiente no qual a missão será realizada (condições externas) e um plano de vôo condizente com os objetivos da missão. O modelo resultante é utilizado para a construção de um plano de vôo contendo uma estratégia primária para a consecução dos objetivos da missão e com­portamentos alternativos para todas as situações passíveis ele serem encontradas durante a realização da missão. Durante a execução da missão, urn controlador de vôo reativo a bordo da aeronave é utilizado para selecionar um comportamento adequado com base no progresso da missão, no ambiente no qual a aeronave está operando e no estado interno da mesma.<br> / Abstract : This work describes a formal methodology for mission planning and control for unmanned aerial vehides. Aircraft executing fiight plans developed with our rnethodology are guar­anted to comply with thc mission objectives at all times. If, for any rcason, the flight plan fails, it will fail in a controlled way. During rnission planning, we use linear hybrid automata to modcl thc choscn aircra.ft, thc rcsourccs nccclccl to pcrform a mission anel thc environrnent in which the aircraft will operate. We use the terrns "internal conditions" for the first two anel "external conditions" for the last one. We also model the flight plan itself with hybrid automata. The resulting model is used to construct complete fiight plans. A complete flight plan contains a primary fiight plan, aimed at achieving the mission objec­tives, anel a set of altemative fiight plans for all the possible situations that the aircraft couid encounter during the execution of the rnission. During rnission execution, a reactive, on-board flight controller is used to seiect the most appropriate behavior based on mission progress, external events frorn the enviromnent where the aircraft is operat.ing and the aircraft's internai status.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-02-05T20:33:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 328199.pdf: 4702209 bytes, checksum: 62903d21034e4a8f1e3f3dc9e00b4d66 (MD5) Previous issue date: 2014 / Este trabalho apresenta o estudo de um conversor CC-CC isolado com comutação suave, saída em corrente, para aplicações envolvendo altas potências, com nome T-Type Zero Voltage Switching Pulse Width Modulated dc-dc converter(TT-ZVS-PWM). O conversor a ser estudado possui quatro interruptores. Dois deles são submetidos à tensão de entrada, já os outros dois são submetidos à metade da tensão de entrada. Todos os interruptores comutam sob tensão nula. O conversor proposto possui as seguintes semelhanças com os conversores Full Bridge Zero Voltage Switching(FB-ZVS-PWM) e Three Level Zero Voltage Switching(TL-ZVS-PWM): (a) Operação simétrica (b) Modulação por largura de pulso com frequência constante (c) comutação sob tensão nula e (d) tensão de saída do conversor com três níveis, a ser aplicada nos terminais do primário do transformador. O trabalho é dividido em análise teórica, análise do modelo de pequenos sinais do conversor e roteiro para projeto do conversor. Um protótipo com 3 kW, 400 V de entrada, 60V de saída e frequência de comutação de 50 kHz comprova a análise desenvolvida. A eficiência obtida no protótipo foi de 93% para carga nominal e de 95,2% para 1,2 kW.<br> / Abstract : This work presents the analysis of the T-Type Zero Voltage Switching Pulse Width Modulated isolated DC-DC converter (TT-ZVS-PWM Converter). The topology is composed of four switches. Two of them are subjected to the input voltage level and the other two to half the input voltage. All primary side switches commutate under zero-voltage. The proposed converter has the following in common with the Full Bridge Zero-Voltage Switching (FB-ZVS-PWM) and the Three-Level Zero-Voltage Switching (TL-ZVS-PWM) converters: (a) symmetrical operation of the isolation transformer, (b) modulation by pulse-width with constant frequency, (c) zero voltage switching, and (d) three-level voltage applied to the primary winding of the transformer. Theoreticalanalysis, small signal model, design example and experimental results for a 3 kW, 400 VDC input, 60 VDC output, and 50 kHz switching frequency laboratory prototype, are included. Measured efficiency was 93% at full load and a peak efficiency of 95.2% occured at 1.2 kW.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-03-18T21:08:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 332879.pdf: 16286741 bytes, checksum: 2005f17c524c7bac9188e821186170ee (MD5) Previous issue date: 2014 / Nesse trabalho é introduzida uma nova família de Conversores CC-CC com elevada taxa de conversão estática. Tais conversores tem origem a partir dos Conversores CC-CC básicos convencionais (Buck, Boost, Buck-Boost, Zeta, Cúk e Sepic), no qual inserindo a célula básica de comutação proposta no trabalho, é possível tornar esses conversores convencionais em conversores com elevada taxa de conversão estática, gerando os Conversores Propostos. A célula de comutação responsável por gerar a família de Conversores Propostos possui apenas semicondutores passivos, o que é uma vantagem para essas topologias. Além disso, a família de Conversores Propostos possui a vantagem de ser simétrica, isso possibilita a reflexão dos componentes superiores, gerando os componentes inferiores das novas estruturas. Essa reflexão é uma característica importante nas topologias propostas, pois reduz os esforços de tensão em seus interruptores. Seguindo a nomenclatura básica, os conversores propostos são chamados de: Duplo Buck Quadrático, Duplo Boost Quadrático, Duplo Buck-Boost Quadrático, Duplo Zeta Quadrático, Duplo Cúk Quadrático e Duplo Sepic Quadrático. Dos sete Conversores Propostos no trabalho, somente um não é originado pela célula básica de comutação. Este Conversor é chamado de Duplo Buck Quadrático Básico, e foi importante para consolidar os estudos dos Conversores CC-CC com elevada taxa de conversão estática. Algumas análises como etapas de operação em condução contínua, ganho estático e característica externa são apresentadas para todos os conversores propostos. Para provar as análises teóricas, os resultados experimentais em malha aberta são apresentados para o Conversor Duplo Buck Quadrático Básico, e em malha aberta, malha fechada e malha fechada com desequilíbrio de carga para o Conversor Duplo Boost Quadrático.<br>

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2015-09-08T04:07:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 334111.pdf: 781878 bytes, checksum: 4bbafb5ff12690e346a15a023173a67d (MD5) Previous issue date: 2015 / Neste trabalho é apresentado um modelo de despacho ótimo de potência ativa e reativa baseado na minimização do somatório dos desvios quadráticos da potência ativa fornecida pelos geradores, quando estes provêm reativos para o sistema, em relação à potência ativa gerada por estes mesmos geradores quando não precisam gerar reativos. Os desvios quadráticos são ponderados pelos preços marginais das barras, os quais dependem das ofertas dos geradores, e pela capacidade dos geradores. O modelo foi expresso como um problema do Fluxo de Potência Ótimo não-linear de dois níveis. Os objetivos deste trabalho são adaptar o modelo proposto por SENNA (2009) ao caso brasileiro, analisar os resultados obtidos através deste modelo e buscar uma forma alternativa de resolver o problema de otimização de dois níveis. Como técnica de solução, o problema do nível inferior foi modelado como um conjunto de restrições do problema de nível superior. Assim o problema binível tornou-se um problema de otimização de um único nível, que foi resolvido através do método primal-dual de pontos interiores utilizando as condições necessárias de Fritz-John (FJ) normalizadas. Foram feitas simulações para exemplos de 2 e 5 barras e para os sistemas de 30 e 118 barras do IEEE e os resultados numéricos obtidos mostram que a metodologia apresenta bom desempenho.<br> / Abstract : This work presents an optimal active and reactive power dispatch model based on the minimization of the sum of the square deviations of the active power provided by generators, when supplying reactive power, with respect to the active power generation when reactive power generation is not needed. The square deviations are weighted by the bus marginal prices, which depend on the offers made by the generators, and by the generator capacities. The model is expressed as a bilevel nonlinear optimal power flow problem. This bilevel problem is transformed into a single level problem by substituting the optimality conditions of the lower level problem into the upper level one. A normalized set of Fritz-John conditions is used to represent the optimal solutions of the single level problem, and the primal-dual interior point method is employed to obtain its solutions. Simulations were carried out with 2-bus and 5-bus examples, and also with the IEEE 30 and 118-bus test systems, indicating the good performance of the method.

CHILUNDO, R. J. Sistema fotovoltaico aplicado à irrigação de uma unidade agrícola de produção familiar. 2014. 97 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-02-19T13:57:17Z No. of bitstreams: 1 2014_dis_rjchilundo.pdf: 4293522 bytes, checksum: a3bb57930423d2f15fcd5b5aded1941d (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-02-20T11:41:13Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_dis_rjchilundo.pdf: 4293522 bytes, checksum: a3bb57930423d2f15fcd5b5aded1941d (MD5) / Made available in DSpace on 2015-02-20T11:41:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_dis_rjchilundo.pdf: 4293522 bytes, checksum: a3bb57930423d2f15fcd5b5aded1941d (MD5) Previous issue date: 2014-12-18 / This thesis aims to analyze the technical and financial feasibility of a stand-alone photovoltaic system for irrigation applied to familiar unit production. The agricultural unit was installed in the Center for Teaching and Research in Urban Agriculture (NEPAU), which operates in partnership with the Alternative Energy Laboratory (LEA), located at the PICI campus of the Federal University of Ceará. The unit occupies a floor area of 43 m2, with a reservoir of water that simulates a pond, lake or well with capacity of 3534 liters, a pump motor of 12 VDC and a photovoltaic module of 135 Wp. The irrigation system is composed of 12 micro-sprinklers with 7 psi working pressure, with a range of 1.2 m radius and output of 0.6 l/min. The production plant consumed 31,592 liters of water and demanded 5.2 kWh of electrical energy throughout 44 days of production of coriander. A soil moisture sensor was used to control soil moisture allowing save 3608 liters of water and 0.6 kWh of electricity in the production of 23 kg of coriander. The costs for the photovoltaic pumping system was R$ 1,694.00. The efficiencies of photovoltaic module, pump and global set were 8.4%, 42% and 3.5%, respectively. The return on capital invested time is 10 years without regard to any allowance and 8.4 years for a 20% allowance on capital invested in the acquisition of equipment. / A presente dissertação tem como objetivo principal analisar a viabilidade técnica e financeira de um sistema fotovoltaico autônomo para bombeamento de água aplicado na irrigação de uma unidade de produção agrícola familiar. A unidade agrícola pesquisada está instalada no Núcleo de Ensino e Pesquisa em Agricultura Urbana (NEPAU), que atua em parceria com o Laboratório de Energias Alternativas (LEA), situados no Campus do PICI da Universidade Federal do Ceará. A unidade ocupa uma área útil de 43 m2, com um reservatório de água que simula um açude, lago ou poço com capacidade de 3.534 litros, um motor bomba de 12 VDC e um módulo fotovoltaico de 135 Wp. O sistema de irrigação é constituído por 12 micro-aspersores com pressão de trabalho de 7 psi, com raio de alcance de 1,2 m e vazão de 0,6 l/min. A unidade de produção consumiu 31.592 litros de água e demandou 5,2 kWh de energia elétrica ao longo de 44 dias de produção do coentro. Um sensor de umidade do solo foi utilizado para controlar a umidade do solo o que permitiu economizar 3.608 litros de água e 0,6 kWh de energia elétrica na produção de 23 kg de coentro. O custo de implantação do sistema fotovoltaico de bombeamento desenvolvido foi de R$ 1.694,00. As eficiências do módulo fotovoltaico, conjunto motobomba e global foram de 8,4%, 42% e 3,5%, respetivamente. O tempo de retorno do capital investido é de 10 anos sem considerar nenhum subsídio e de 8,4 anos para um subsídio de 20% sobre o capital investido na aquisição dos equipamentos.

CACAU, R. G. A. Inversor de cinco níveis baseado na célula de comutação de múltiplos estados tipo T. 2014. 152 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-07-06T17:06:56Z No. of bitstreams: 1 2014_dis_rgacacau.pdf: 11821957 bytes, checksum: b7306b5e519472f4856a9aca099a33a0 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-07-22T16:18:48Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_dis_rgacacau.pdf: 11821957 bytes, checksum: b7306b5e519472f4856a9aca099a33a0 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-07-22T16:18:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_dis_rgacacau.pdf: 11821957 bytes, checksum: b7306b5e519472f4856a9aca099a33a0 (MD5) Previous issue date: 2014-01-30 / This work presents the study, design and implementation of a multilevel converter based on T - type multi - state switching cell (5L - MSSC - T 2 ) for applications in low voltages and high currents. The proposed topology aims to extend the application of the multi - state switching cell (MSSC) to the structure of the three - level T - type converter, providing five levels in the output voltage before the filter and, consequently, a reduction of the harmonic content and higher output vol tage quality. Another feature of this topology is the uniform distribution of the total output current between the semiconductors of the converter, providing lower conduction losses and high efficiency. Furthermore , it is possible to reduce the weight and volume of magnetics, since the operating frequency of reactive elements is twice the switching frequency of the switches. A theoretical study with qualitative and quantitative analysis of the proposed inverter and the design methodology was performed . The control strategy implemented aims to control the output voltage and the DC bus voltages. The employed modulation technique is the conventional sinusoidal pulse width modulation (SPWM) . The validation of the topology is verified through simulation and exper imental results of a developed prototype for an output power of 5 kW / Este trabalho apresenta o estudo, projeto e implementação de um inversor multinível monofásico baseado na célula de comutação de múltiplos estados tipo T (5L-CCME-T2) para aplicações em baixa tensão e elevadas correntes. A topologia proposta visa estender a aplicação da célula de comutação de múltiplos estados (CCME) para a estrutura do conversor de três níveis tipo T, proporcionando cinco níveis na tensão de saída antes do filtro e, consequentemente, uma redução do conteúdo harmônico e maior qualidade da tensão de saída. Outra característica desta topologia é a distribuição uniforme da corrente total de saída entre os semicondutores do conversor, proporcionando menores perdas por condução e elevado rendimento. Além disso, é possível reduzir o peso e volume dos magnéticos, uma vez que a frequência de operação dos elementos reativos é o dobro da frequência de comutação dos interruptores. Um estudo teórico com análise qualitativa e quantitativa do inversor proposto e metodologia de projeto foi realizado. A estratégia de controle implementada tem como objetivo o controle da tensão de saída e das tensões do barramento CC. A técnica de modulação empregada é a convencional modulação por largura de pulso senoidal (SPWM). A validação da topologia é realizada através dos resultados de simulação e experimentais de um protótipo desenvolvido para uma potência de saída de 5 kW

BEZERRA, E. C. Aplicação de ferramentas de inteligência computacional para previsão da velocidade do vento. 2012. 127 f. Dissertação (Mestrado em em Engenharia Elétrica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2012-03-22T18:53:25Z No. of bitstreams: 1 2012_dis_ecbezerra.pdf: 23608008 bytes, checksum: 44e699b9603806222ce35ede1e2cc22d (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2012-03-22T18:53:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_dis_ecbezerra.pdf: 23608008 bytes, checksum: 44e699b9603806222ce35ede1e2cc22d (MD5) / Made available in DSpace on 2012-03-22T18:53:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_dis_ecbezerra.pdf: 23608008 bytes, checksum: 44e699b9603806222ce35ede1e2cc22d (MD5) Previous issue date: 2012-01 / Many countries have devoted a lot of attention in the use of renewable energy sources to ensure the growing of energy demand and sustainable development. Projections by the Global Wind Energy Council (GWEC) indicate that by 2015 the worldwide capacity of installed wind power will reach 449 GW, almost the double in 2010. The wind generation is characterized by the variability in production and the restricted control. The wind power forecast is essential for a reliable, safety and economic operation of power system. This paper presents and analyse the predicted wind velocity of Artificial Neural Networks (FTDNN, Elman, Jordan, NARX) to the forecasts horizons of 1h, 6h, 12h and 24h. Other Computacional Intelligence tools (PSO & GA) are used to improve the ANN performance. It was used as reference the results obtained through the Persistence model. It was used a time series with 45,658 measurement of wind speed, which 80% were selected for the training phase and 20% for validation purposes. As criteria for evaluate the performance of ANN were considered the error methods: MAE, RMSE and MAPE. The results shows that all the ANN ha similar results for 1h forecasts and better than the results from Persistence model. The use of PSO as a training tool results in better forecasts than the ones from backpropagation training. / Muitos países têm devotado elevada atenção ao uso de fontes renováveis para atender a demanda crescente de energia e assegurar um desenvolvimento sustentável. As projeções pelo Global Wind Energy Council (GWEC) indicam que até 2015 a capacidade mundial de potência eolielétrica instalada deverá chegar a 449 GW, o dobro existente em 2010. A geração eolielétrica tem como característica a variabilidade da produção e o controle restrito da geração, sendo a previsão da geração eólica uma necessidade para a operação confiável, segura e econômica dos sistemas de potência. Este trabalho apresenta e analisa o resultado da previsão da velocidade do vento utilizando Redes Neurais Artificiais (FTDNN, Elman, Jordan, e modelo Neural NARX) nos horizontes futuros de 1h, 6h, 12h e 24h. Outras ferramentas de Inteligência Computacional (PSO e GA) são também utilizadas para buscar melhorar o desempenho das RNAs na previsão. A análise comparativa das previsões obtidas teve como referência o modelo de Persistência. Os dados de velocidade do vento considerados provêm de uma série histórica com 45.658 amostras de medição, em que 80% foram selecionadas para a fase de treinamento e 20% para a validação. Como critério de avaliação do desempenho das Redes Neurais foram consideradas três medidas baseadas no erro da previsão (MAE, RMSE e MAPE). Para os dados utilizados, os modelos neurais testados se mostraram semelhantes (horizonte de 1h) e superiores (demais horizontes) ao modelo de Persistência, a depender do horizontes de previsão. Observou-se uma significativa melhoria das previsões dos modelos neurais ao adotar PSO como algoritmo de treinamento.

ARAÚJO, R. G. Estruturas de PLL (Phase-Locked Loop) monofásica e trifásica com alta rejeição a sub e inter-harmônicas. 137 f. 2015. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2015. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-02-15T13:33:43Z No. of bitstreams: 1 2015_dis_rgaraujo.pdf: 4472806 bytes, checksum: e5fc0c7e779855fe380073eb2f4579f6 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2016-03-15T19:12:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_dis_rgaraujo.pdf: 4472806 bytes, checksum: e5fc0c7e779855fe380073eb2f4579f6 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-15T19:12:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_dis_rgaraujo.pdf: 4472806 bytes, checksum: e5fc0c7e779855fe380073eb2f4579f6 (MD5) Previous issue date: 2015-11-18 / In applications related to power converters, such as inverters, rectifiers and the use of active filters, the synchronization method represent a very important element in the performance of the control strategy of this equipment. The estimated values of the synchronism angle, frequency and amplitude determined by the synchronization algorithms present, facing strongly distorted signals with the presence of sub and interharmonics, high errors. This study presents two algorithms: one applied on single-phase electrical systems and one applied on three-phase electrical systems, with high immunity to interharmonics and subharmonics. First are presented the main synchronization systems that are used in the electrical power systems. In addition, will be presented the main causes and consequences of the presence of subharmonics and interharmnics in the system, as well as the mathematical modeling of the two algorithms with high rejection to these disturbances. Will be presented the simulation and the experimental results of the proposed algorithms and the comparison between these synchronization methods with particular methods present in the literature. As a result of the study, it can be seen that the proposed structures present a higher response time, but the error of the estimated signal with respect the fundamental component of the input signal is lower when compared to structures such as EPLL and structures based on SOGI. It was observed that the proposed synchronization methods are enabled to estimate the synchronism angle, the frequency and the fundamental component of the input signal adequately and can be used in control strategies of power converters. / Em aplicações relacionadas à Eletrônica de Potência, como inversores, retificadores e a utilização de filtros ativos, o método de sincronização representa um elemento chave no desempenho da estratégia de controle destes equipamentos. Os valores do ângulo de sincronismo, frequência e amplitude estimados com determinados algoritmos de sincronização apresentam, diante de sinais fortemente distorcidos com a presença de sub e inter-harmônicos, erros elevados. Neste trabalho são apresentados dois algoritmos: um aplicado a sistemas elétricos monofásicos e outro aplicado a sistemas elétricos trifásicos, com elevada imunidade a inter-harmônicos e sub-harmônicos. Primeiramente são apresentados os principais sistemas de sincronização utilizados em sistemas elétricos de potência. Além disso, são apresentadas as principais causas e consequências da presença de sub-harmônicos e inter-harmônicos no sistema, bem como a modelagem matemática dos dois algoritmos com elevada rejeição a estes distúrbios. São apresentados os resultados de simulação e experimentais dos algoritmos propostos e a comparação entre estes métodos de sincronização com determinados métodos presentes na literatura. Como resultado do estudo, pode-se observar que as estruturas de sincronização propostas apresentam um tempo de resposta mais elevado, porém o erro do sinal estimado em relação a componente fundamental do sinal de entrada é inferior quando comparado a estruturas como o EPLL e estruturas baseadas no SOGI. Com isso, tem-se que as mesmas estão habilitadas para estimar o ângulo de sincronismo, a frequência e a componente fundamental do sinal de entrada adequadamente e podem serem utilizadas eficientemente em estratégias de controle de conversores de potência.

OLIVEIRA FILHO, H. M. Conversor CC-CC trifásico isolado bidirecional com comutação suave utilizando dual phase-shift e razão cíclica variável. 159 f. 2015. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2015. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-03-11T12:48:40Z No. of bitstreams: 1 2015_tese_hmoliveira.pdf: 10688682 bytes, checksum: edeb0127376e62753a6393234ae8d003 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2016-03-16T13:17:38Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_tese_hmoliveira.pdf: 10688682 bytes, checksum: edeb0127376e62753a6393234ae8d003 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-16T13:17:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_tese_hmoliveira.pdf: 10688682 bytes, checksum: edeb0127376e62753a6393234ae8d003 (MD5) Previous issue date: 2015-08-19 / This work presents the analysis, design example, simulations and experimental results on a soft-switching bidirectional isolated three-phase dc-dc converter using dual phase-shift control with variable duty cycle. The topology uses three single H-bridges in the primary side and a three-phase inverter in the secondary side. High-frequency isolation is ensured by using three single-phase transformers connected in open delta-wye configuration. The variation of both phase-shift (PS) angles between the H-bridge legs and/or primary and secondary sides allows controlling the power flow, while reduced reactive power flow is possible. The variable duty cycle is used to ensure a constant voltage bus and/or zero voltage switching (ZVS) operation. A detailed analysis is presented considering a model based on the fundamental components for the voltages and currents in the transformer and, aiming its validation, a second analysis from the operation stages of the converter has also been developed. Besides, the dynamic model of the converter, based on fundamental components and employing the gyrator theory has been developed. A design example with nominal values assumptions, stresses and specifications for components, discrete control system characterization and its FPGA programming are presented. Simulation and experimental results in steady state and closed-loop performance are presented and discussed to validate the proposed approach. / Este trabalho apresenta a análise, exemplo de projeto, simulações e resultados experimentais de um conversor CC-CC trifásico isolado bidirecional com comutação suave, dual phase shift (DPS) e razão cíclica variável. A topologia utiliza três pontes H monofásicas no lado primário e um inversor trifásico no lado secundário. A isolação em alta frequência é garantida utilizando-se três transformadores monofásicos conectados em uma configuração delta aberto/estrela. A variação de ambos os ângulos de deslocamento de fase, entre os braços de uma ponte H e/ou entre os lados primário e secundário, permitem o controle do fluxo de potência. Esta flexibilidade garante a obtenção de um baixo conteúdo reativo na análise de projeto da topologia. A razão cíclica variável é utilizada para assegurar um barramento constante e uma operação dos interruptores com comutação suave. Uma análise matemática da estrutura é apresentada considerando um modelo baseado em componentes fundamentais e, com o propósito de comprovar a validade deste modelo, uma segunda análise a partir das etapas de operação do conversor também foi desenvolvida. O modelo dinâmico do conversor, baseado nas componentes fundamentais, também foi concebido com auxílio da teoria do gyrator. Um exemplo de projeto, com a obtenção de valores nominais, esforços e especificações dos componentes, caracterização do sistema de controle discreto e sua programação através de FPGA são desenvolvidos. Simulações e resultados experimentais do conversor operando em regime permanente e dinâmico são apresentados para validar o modelo proposto.

BARBOZA JÚNIOR, J. A. L. Conversor CC-CA duplo boost com PFC e conexão série/paralelo na entrada para sistemas ininterruptos de energia. 102 f. 2012. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-03-11T13:04:57Z No. of bitstreams: 1 2012_dis_jslbarbozajunior.pdf: 1950427 bytes, checksum: 9fc1d70a6f2e6cac161cf9fccf9f408b (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2016-03-16T13:24:15Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_dis_jslbarbozajunior.pdf: 1950427 bytes, checksum: 9fc1d70a6f2e6cac161cf9fccf9f408b (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-16T13:24:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_dis_jslbarbozajunior.pdf: 1950427 bytes, checksum: 9fc1d70a6f2e6cac161cf9fccf9f408b (MD5) Previous issue date: 2012-12-13 / This work presents a study of a Double Boost AC-DC Converter with power factor correction and dual input voltage operation capability via a selector switch. Such converter can be applied to on-line uninterruptible power supplies with dual voltage input characteristics, this way avoiding the usage of a low frequency autotransformer. The studied structure is composed by two AC-DC classical boost converters, in which for input voltage of 110 Vac both its inputs are connected in parallel, and, for 220 Vac, they are connected in series. The control strategy is based in the average current mode control applied to both converters, in order to provide the power factor correction and output voltage regulation. Simulation and experimental results for 2.4 kW are presented, and so are validate the theoretical study and design. Connecting the inputs in parallel and series, the results were satisfactory and the converter operated properly. / Fator de potência e recurso para operar com dois valores de tensão de entrada. O mesmo é aplicável a sistemas ininterruptos de energia do tipo dupla conversão ou on-line com características de tensão de entrada bivolt (110 Vca e 220 Vca) e desta maneira é descartada a utilização de um autotransformador com seletor de tensão. O conversor em estudo é composto por dois conversores CA-CC boost clássicos, em que, para uma tensão de entrada de 110 Vca as entradas são conectadas em paralelo e para uma tensão de entrada de 220 Vca as entradas são conectadas em série. A ideia é fazer com que se tenha uma divisão equilibrada na entrada de cada conversor quando a tensão da rede elétrica for 220 Vca. Assim cada conversor boost clássico recebe metade da tensão total de alimentação do conversor proposto. A estratégia de controle é baseada no controle por modo corrente média aplicada a ambos os conversores para proporcionar a correção do fator de potência e a regulação da tensão de saída. Para verificar o estudo teórico foi desenvolvido o projeto do circuito de potência e controle validando através de resultados de simulação e experimentais para um protótipo de 2,4 kW. Para a conexão paralelo e série das entradas, os resultados obtidos foram satisfatórios e o conversor operou adequadamente.