Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2018-02-06T03:16:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 349770.pdf: 14806277 bytes, checksum: c7493a1b9803160142c63b7ffe539c61 (MD5) Previous issue date: 2017 / Esta tese propõe o estudo analítico de um conjunto de retificadores PWM monofásicos e trifásicos, os quais são concebidos a partir do retificador SEPIC DCM clássico. Os novos conversores utilizam os princípios do dobrador de tensão e da inclusão de células de capacitor chaveado. Uma comparação com o retificador SEPIC convencional evidencia que, embora utilize elementos adicionais, a família de conversores proposta pode fornecer reduzidos esforços de tensão sobre seus semicondutores para um mesmo nível de tensão de saída, ou pode fornecer o dobro do ganho de tensão de saída para os mesmos esforços de tensão sobre seus semicondutores. Os referidos retificadores apresentam ainda como características: as correntes drenadas do sistema alimentador seguem naturalmente, sem demandar um sistema de controle, o formato de suas respectivas tensões; reduzido conteúdo harmônico nas correntes de entrada e elevando fator de potência. Objetivando validar os estudos teóricos desenvolvidos, são apresentados os resultados obtidos via simulação numérica e os resultados experimentais obtidos a partir dos protótipos elaborados. O conjunto de conversores tratados apresenta em potência nominal: THD inferior a 3,2%, FP em torno de 0,999 e rendimento superior a 94%. / Abstract : This thesis proposes the analytical study of a family of single-phase and three-phase PWM rectifiers which are designed from the classic SEPIC-DCM rectifier. The novel converters are based on the principle of the voltage doubler and inclusion of switched capacitor cell. A comparison with the classic SEPIC rectifier demonstrates that although use additional elements the proposed converters can either provide reduced voltage stress on the semiconductors for the same output voltage level or supply double the gain of the output voltage with the same voltage stress on the semiconductors. The proposed converters have input currents that follow naturally the shape of their respectives voltages without a current control; reduced harmonic distortion in input current and high power factor. In order to validate the developed theoretical study are presented the numerical simulation results and the experimental results, which were obtained from built prototypes. The set of rectifiers presents in rated power: THD less than 3.2%, FP around 0.999 and efficiency greater than 94%.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2018-02-06T03:19:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 350318.pdf: 4408374 bytes, checksum: eeeaa987584b830e3d86021610930a57 (MD5) Previous issue date: 2017 / Os Geradores Síncronos Trifásicos de Polos Salientes (GSTPS) são equipamentos de grande importância para o ramo de geração de energia elétrica estando amplamente consolidados na área de sistemas elétricos de potência. O desempenho desta máquina pode ser analisado através de um conjunto de parâmetros que permite a modelagem da mesma. Este trabalho tem como objetivo determinar os valores dos parâmetros de circuito equivalente e dos parâmetros elétricos em regime permanente de GSTPS. Apresenta-se a comparação e a análise dos valores dos parâmetros de GSTPS obtidos por metodologia analítica, simulação numérica via método de elementos finitos (MEF) e através de ensaios experimentais definidos em normas. Os resultados por metodologia analítica e MEF são obtidos através de dados de projeto e os resultados experimentais são obtidos através dos ensaios realizados na máquina real. Inicialmente, apresentam-se as equações para o cálculo analítico e é desenvolvida uma metodologia de cálculo de GSTPS. Posteriormente, apresentam-se os ensaios experimentais realizados para a obtenção dos valores dos parâmetros da máquina. Em seguida, apresenta-se a comparação dos valores dos parâmetros calculados analiticamente e via MEF. Por fim, os valores dos parâmetros obtidos analiticamente, pelo MEF e através de ensaios são comparados, sendo que os resultados apresentam-se coerentes. A análise dos resultados apresenta as possíveis causas de discordâncias, além da verificação experimental dos conceitos de cálculo analítico de GSTPS. / Abstract : Three-phase salient-pole synchronous generators (GSTPS, in Portuguese) have a great importance to the field of electric power generation and are widely consolidated in the area of electric power systems. The performance of these machines can be analyzed through a set of parameters that allow its modeling. This work aims at the determination of the equivalent circuit parameters and other electrical parameters at of GSTPS steady-state. These parameter values are obtained through three approaches, whose resulting values are analyzed and compared: analytical methodology; numerical simulation employing the finite element method (FEM); experimentally through standard tests. The analytical methodology and the FEM employ project data, while the experimental data are obtained from tests on the real machine. Initially, the equations for the analytical calculation are presented, and a calculation methodology for GSTPS is developed. The experimental tests performed to obtain the parameters of the machine are also presented. The results from different methods allow a comparative analysis of the parameters obtained from the same available geometry, which show a coherent agreement. Finally, the analysis indicates the possible causes of deviation between results, as well as the experimental verification of the concepts of analytical calculation of GSTPS.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2018-02-06T03:20:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 349766.pdf: 3641443 bytes, checksum: 5ffaf8c48cef227d74357fb514691e73 (MD5) Previous issue date: 2017 / No presente trabalho são investigados fenômenos que podem causar alterações na modelagem magnética de materiais ferromagnéticos, podendo prejudicar a correta caracterização desses materiais e, consequentemente, prejudicar a análise da performance deles quando inseridos em sistemas de simulações. O fenômeno de maior interesse neste trabalho é a variação do caminho médio magnético em estruturas eletromagnéticas. Para tal, além de um estudo teórico, foram também realizadas simulações com um programa de cálculo de campos por elementos finitos, visando comprovar a distribuição não homogênea da indução magnética no interior da seção transversal de um transformador de forma toroidal, dispositivo utilizado para caracterização de materiais magnéticos. É ainda feita uma breve comparação entre características do toroide e do quadro de Epstein padrão. / Abstract : In the present work, phenomena that can cause alterations in the magnetic modeling of ferromagnetic materials are investigated, being able to impair the correct characterization of these materials and, consequently, to impair the acting of the analysis of the performance of these materials when inserted in simulation systems. The phenomenon of greatest interest in this work is the variation of the average magnetic path in electromagnetic structures. For this, in addition to a theoretical study, simulations were also performed with finite element field calculation software, aiming to prove the non-homogeneous distribution of magnetic induction inside the transverse section of a toroidal form transformer, a device widely used for characterization of magnetic materials. A brief comparison is also made between the characteristics of the torus and the standard Epstein frame.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2018-02-06T03:20:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 350319.pdf: 5503308 bytes, checksum: 80691cd22ee1ac6ae863949f8d979f7d (MD5) Previous issue date: 2017 / Diabetes Mellitus se trata de uma doença crônica sem cura e de alta prevalência, cujo controle depende do monitoramento frequente da glicose sanguínea. O método corrente de automonitorização (glicosímetro), embora essencial, é inconveniente e oneroso. Um dispositivo com aspectos de medição não invasiva e potencialmente contínua é favorável ao tratamento e à estabilização da doença. A espectroscopia de infravermelho próximo (NIR) consiste numa técnica promissora para a mensuração não invasiva da glicemia. O objetivo primário deste trabalho foi contribuir para o desenvolvimento de um dispositivo de medição não invasiva de glicose sanguínea, baseado em princípios de espectroscopia NIR, com desempenho clínico em conformidade com os requisitos das normas vigentes. Desenvolveu-se um instrumento eletrônico com diodos emissores de luz de diferentes comprimentos de onda e fotodiodos. Utilizou-se o dispositivo em testes de desempenho com modelo in vitro, composto por glicose anidra e água desmineralizada. A calibração do instrumento ocorreu mediante o uso de regressão linear múltipla pelo método dos mínimos quadrados (MMQ) e de regressão por redes neurais artificiais (RNA). Em predição de glicose in vitro, o sistema apresentou desvio absoluto médio (MAD) de 11,8 mg/dL e erro percentual absoluto médio (MARD) de 5%. Os menores erros advieram das RNA, para as quais a utilização de múltiplas variáveis independentes melhorou os resultados de predição de glicose. Em análise de desvios, verificaram-se variações aleatórias dos sinais do instrumento de até 0,15%, suficientemente maiores do que os sinais da variação de 11,0 mg/dL de concentração de glicose. Nesse sentido, aperfeiçoamentos técnicos são ainda necessários para o desempenho adequado do instrumento na medição não invasiva da glicemia. / Abstract : Diabetes Mellitus is a chronic disease with no cure and high prevalence, whose control depends on the frequent monitoring of blood glucose. The current self-monitoring method (glucose monitor), although essential, is inconvenient and costly. A device with non-invasive and potentially continuous measurement aspects is useful to containment of the disease. Near-infrared spectroscopy (NIR) is a promising technique for noninvasive measurement of glycaemia. The primary objective of this study was contribute to the development of a noninvasive blood glucose monitoring device, based on NIR spectroscopy principles, with clinical performance in accordance with the requirements of current standards. An electronic instrument was developed with light-emitting diodes with different wavelengths and photodiodes. The device was used in performance tests with in vitro model, composed of anhydrous glucose and demineralized water. The instrument calibration was performed by the use of multiple linear regression by least square method (LSM) and regression by artificial neural networks (ANN). In in vitro glucose prediction, the system presented mean absolute deviation (MAD) value of 11.8 mg/dL and mean absolute relative difference (MARD) of 5%. The smallest errors occurred for ANN, for which the use of multiple independent variables considerably improved glucose prediction results. In deviation analysis, there were random variations of instrument signals up to 0.15%, sufficiently greater than the variation signals of 11.0 mg/dL of glucose concentration. In this sense, technical improvements are still required for the adequate performance of the instrument in non-invasive measurement of blood glucose.

Made available in DSpace on 2008-05-13T13:16:14Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-12-22 / O presente trabalho busca estudar a reestruturação ocorrida no setor elétrico brasileiro na década de 1990 modelo de mercado de energia vigente, com foco na comercialização. Neste contexto, analisam-se os motivos para lacunas de investimento no setor. Além disto, ainda da ótica do investidor, ressaltam-se as questões ambientais tributárias do setor elétrico brasileiro.

Made available in DSpace on 2008-05-13T15:53:19Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 1995-09-05 / Neste trabalho realizamos um estudo sobre a produtividade total e as produtividades individuais dos fatores de produção para o setor de geração de energia elétrica no Brasil, usando dados do período ] 978 a 1992 das cmpresas ELETRONORTE, CHESF, FURNAS e ELETROSUL. Utilizando a abordagem da estimação econométrica da função dc custo, construímos um modelo do tipo trallslog que inclui a restrição sobre a taxa de retorno do capital, onde os insumos variáveis são mão-de-obra, materiais elétricos e energia e o único insumo fixo é o capital. Os resultados da estimação de mínimos quadrados de três estágios iterativos para o modelo básico mostraram que o aumento médio na produtividade total foi de 9,9% ao ano, sendo que a contribuição média da mão-de-obra foi de 0,3% ao ano, a dos materiais elétricos foi de 2,6%) ao ano e a da energia foi de 7,0% ao ano no período de estudo. A situação muda bastante quando estimamos o mesmo modelo sem considerar o intercâmbio do insumo energia elétrica no processo de produção, tendo em vista que o aumento médio na produtividade total cai para 2,4% ao ano, com uma contribuição negativa da mão-de-obra de 1,0% ao ano c contribuições positivas dos insumos materiais elétricos e energia de, respectivamente, 1,4% e 2,0% ao ano. Como trabalhos complementares, usando este arcabouço teórico, sugerimos a verificação a nível regional da existência do monopólio natural, a determinação do tamanho ótimo da empresa de geração de energia elétrica e a existência de economias de integração vertical entre os segmentos de geração, transmissão e distribuição para o Brasil.

Made available in DSpace on 2009-11-18T18:56:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Alketa.PDF: 968894 bytes, checksum: 9d1b2d2d24d8e36fb1afc75afddfc5b5 (MD5) Previous issue date: 2000 / The Brazilian energetic sector is passing through deep transformations. The restructure is mainly characterized by the passage from a vertical and centrally coordinated system, in hands of the State, to a more horizontal one, with characteristics of a network, in which organizations, such as the National Agency of Electric Energy (ANEEL), the new regulator entity, the Wholesaler Market of Electric Energy (MAE), the National Operator of Electric System (ONS), Eletrobrás and the National Bank of Economic and Social Development (BNDES) are designated as the principals integrators of the system. The objective of the present work was to analyze the influence of the privatization and restructuring processes in the integration of the Brazilian system of electric energy. The analysis was based on the instruments offered by the network approach. The results of the research show that the Brazilian sector of electric energy cannot be considered as a highly integrated network. In this new horizontal configuration, the social actors are affirming its roles, functions and objectives, while the key-organization like ANEEL, ONS, MAE, Eletrobrás, and BNDES are being structured to strengthen its integrative role. / O setor de energia elétrica brasileiro vem passando por profundas transformações. A restruturação caracteriza-se principalmente pela passagem de um sistema verticalizado e coordenado centralmente pelo Estado, para um sistema horizontal, com características de uma rede, na qual organizações como a Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL) - o novo órgão regulador - , o Mercado Atacadista de Energia Elétrica (MAE), o Operador Nacional de Sistema Elétrico (ONS), Eletrobrás e o Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico e Social (BNDES) são designadas como os principais integradores do sistema. O objetivo do presente trabalho foi analisar a influência dos processos de reestruturação e privatização na integração do sistema brasileiro de energia elétrica. Buscou-se construir a análise a partir de instrumentos oferecidos pela própria abordagem de redes. Os resultados da pesquisa mostram que o setor brasileiro de energia elétrica ainda não pode ser considerado como uma rede altamente integrada. Na nova configuração horizontalizada do setor, os atores sociais estão afirmando seus papéis, funções e objetivos, enquanto as organizações-chave como ANEEL, ONS, MAE, Eletrobrás, e BNDES estão se estruturando para fortalecer seu papel integrador.

Made available in DSpace on 2010-04-20T20:08:06Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 1994-12-19T00:00:00Z / Partindo da crise econômico-financeira do setor elétrico brasileiro, demonstra que esta se deve ao fracasso de seu modelo institucional. Propõe a sua reformulação buscando as diretrizes num amplo referencial de ensinamentos da economia, finanças e teorias do Estado e de atuação dos grupos, na reinterpretação da história do setor elétrico brasileiro e nas experiências históricas da França e dos Estados Unidos, além das reformulações em cursos em outros países, entre ele a Inglaterra, Chile, Espanha e Estados Unidos. O “modelo auto-regulador”, proposto ao fim do trabalho, se baseia numa adequada segmentação competitiva do mercado, ajustando-lhe os correspondentes quadros econômico-tarifário, organizacional funcional e legal. Completa o estudo com considerações sobre as estratégias para uma privatização neste setor. Termina com uma breve reflexão sobre os desafios da crise brasileira.

Made available in DSpace on 2010-04-20T20:17:10Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 1994-04-14T00:00:00Z / Este estudo pretende enfocar o Setor de Energia Elétrica no contexto nacional, dada a importância fundamental da energia elétrica no desenvolvimento do país, e ao seu peso em todos os setores sócio-econômicos, tanto como bem essencial, como bem de suporte. Esta importância está denotada no ciclo de crescimento (1968/73), onde o setor sai na frente, respondendo por mais de 10% do total de investimentos do país. Devido à abrangência e ao vulto dos seus empreendimentos, o setor antecipou o ciclo econômico e proporcionou viabilidade para o crescimento da indústria e do país como um todo. Neste estudo, que delineia a evolução do setor, procurar-se-á mostrar qual o papel do Estado, enquanto empresa e agente participante do processo e das políticas públicas, apresentando quatros tópicos: formação e expansão; a sustentação da expansão num momento de declínio dos investimentos privados; a caracterização crise; a evolução recente e o momento atual; e como conclusão um reflexo da análise, tendências e perspectivas.

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