O presente trabalho realiza o estudo e implementação de um filtro ativo de potência paralelo (FAPP) aplicado em sistemas trifásicos a quatro fios utilizando a topologia de um inversor de tensão four-legs, visando a redução do conteúdo harmônico gerado por cargas não lineares e a compensação de reativos. A geração das correntes de referência de compensação é obtida através da estratégia de compensação baseada no sistema de eixos de referência síncrona (SRF) a qual utiliza conceitos de controle vetorial. O sincronismo do sistema SRF é realizado através de um circuito q-PLL (q-Phase Locked Loop) o qual é baseado no conceito da teoria da potência instantânea imaginária (teoria pq). A análise matemática da topologia four-legs é desenvolvida a fim de se obter um modelo linear em espaço de estados que represente o sistema físico para os sistemas de coordenadas abc, αβ0 e dq0. O método de controle proposto é implementado em eixos dq0, através de três controladores do tipo PI (Proporcional-Integral), os quais são projetados utilizando os conceitos de margem de estabilidade. Um estudo detalhado da modulação Space Vector aplicada a sistemas trifásicos four-legs é apresentado. Resultados de simulações são apresentados para validar o modelo do filtro proposto bem como a técnica de controle aplicada. Por fim, os resultados experimentais obtidos são avaliados considerando a a recomendação IEEE 519-1992 para mostrar a capacidade do FAPP na supressão de correntes harmônicas e compensação de potência reativa. / This work deals with the study and analysis of a parallel active power filter (APF) applied to three-phase four-wire systems using a four-leg inverter, aiming the suppresion of the harmonic content of non-linear loads and reactive power compensation. The generation of the compensation current references is obtained by means of the strategy based on the synchronous reference frame (SRF) system, which utilizes the concepts of vector control. The timing of the SRF system is performed through a q-PLL (q-Phase Locked Loop) circuit that is based on the imaginary instantaneous power theory. Mathematical analysis is developed in order to obtain a linear model in state space that represents the physical system in the coordinate systems abc, αβ0 and dq0. The proposed control method is implemented in dq0 axes through three Proportional-Integral (PI) controllers, which are designed using the concepts of stability margin. A detailed study of Space Vector modulation applied to three-phase four-leg inverter is presented. Simulation results are presented to validate the model of the APF and the control technique adopted. Finally, experimental results are obtained and evaluated considering the recommendation IEEE 519-1992 to show the capability of the parallel APF of current harmonic suppression and reactive power comensation.

Este trabalho apresenta o projeto e implementação de um sistema UPS (Uninterruptible Power Supply) Line-Interactive monofásico com compensação ativa de potência série e paralela, o qual realiza a supressão de harmônicos e compensação de afundamentos e elevações da tensão da rede elétrica, além de manter a tensão na carga regulada. Adicionalmente, a UPS atua na compensação de potência reativa e supressão dos harmônicos de corrente da carga, resultando em uma efetiva correção do fator de potência. Desse modo, com a rede elétrica presente, a UPS opera como filtro ativo universal realizando a compensação da corrente de entrada, bem como da tensão de saída. Quando a rede elétrica está ausente, a UPS alimenta a carga com tensão regulada e com baixa taxa de distorção harmônica. Para este fim, dois conversores monofásicos PWM são empregados, sendo estes chamados de filtro ativo série (FAS), o qual atua como fonte de corrente senoidal e o filtro ativo paralelo (FAP), o qual atua como fonte de tensão senoidal, ambos controlados para operar em fase com a tensão da rede. Com o objetivo de extrair a corrente de referência senoidal de compensação, usada no controle do FAS, é utilizado um algoritmo baseado no sistema de eixo de referência síncrona (SRF-Synchronous Reference Frame). Para a obtenção da referência da tensão senoidal de saída, assim como as coordenadas do vetor unitário síncrono utilizados pelo algoritmo SRF, um sistema de detecção de ângulo de fase (PLL-Phase Locked Loop) monofásico é utilizado. Ensaios experimentais, bem como simulações computacionais são realizados a fim de confirmar o desenvolvimento teórico e avaliar o desempenho dinâmico e estático do sistema UPS. / This work presents a single-phase Line-interactive UPS System implementation with series and parallel active power-line compensation, which performs harmonic suppression and voltage sag/swell compensation of the utility voltage, as well as maintaining the output voltage regulated. Additionally, the UPS performs reactive power compensation and harmonic suppression of the load current, resulting in an effective power-factor correction. Thereby, when the incoming power grid is present, the UPS works as a universal active power filter compensating the input current and output voltage. On the other hand, when an outage occurs, the UPS feeds the load with regulated and harmonic free voltage. For this purpose, two single-phase PWM converters are employed, which are referred as series active power filter (SAPF), which acts as a sinusoidal current source, and parallel active power filter (PAPF), which acts as a sinusoidal voltage source. Both the APFs are controlled to be in phase with the input voltage. In order to extract the sinusoidal compensation reference current, used in SAPF control, an algorithm based on synchronous reference frame (SRF) is used. The sinusoidal output voltage reference and the coordinates of the synchronous vector are obtained by using a phase-locked loop (PLL) algorithm. Experimental results and computational simulations are presented to confirm the theoretical development and evaluate both the dynamic and steady state behavior of the UPS system.

CAPES / O objetivo deste trabalho é a implementação em simulação e experimental de um sistema eólico, desde a modelagem da turbina até a extração de potência para a rede baseado no conversor eletrônico back-to-back. É utilizado no sistema um gerador de indução com rotor em gaiola frente suas vantagens econômicas e facilidade de compra. O trabalho apresenta a estratégia de controle vetorial tanto do conversor do lado do gerador quanto do lado da rede. Este trabalho apresenta o desenvolvimento do controle vetorial do gerador que utiliza apenas dois sensores de corrente e conta com uma estratégia de estimação de tensão nos terminais da máquina, estimação de fluxo no rotor e ainda estimação de velocidade, reduzindo o número de sensores para tal controle. Um protótipo foi desenvolvido em bancada para validar tais estratégias, onde os principais resultados são apresentados comprovando a estimação de tensão, a estimação de fluxo e de velocidade e a operação do sistema como gerador. / The objective of this work is the implementation of wind system, from the modelling of wind turbine until the power extraction to the grid, based on back-to-back converter. It is used a squirrel cage induction generator because it has economic advantages and it is easily found commercially. The paper presents all control strategy to the grid converter and the generator converter. This work implements a vector control that use just two current sensors and it has a strategy to estimate the voltage terminals machine, rotor flux and the rotor speed, reducing the number of sensors for this control. A prototype was developed to validate these strategies. The main results are presented to demonstrate the estimations and the system operating as generator.

Este trabalho apresenta o projeto e implementação de um sistema UPS (Uninterruptible Power Supply) Line-Interactive monofásico com compensação ativa de potência série e paralela, o qual realiza a supressão de harmônicos e compensação de afundamentos e elevações da tensão da rede elétrica, além de manter a tensão na carga regulada. Adicionalmente, a UPS atua na compensação de potência reativa e supressão dos harmônicos de corrente da carga, resultando em uma efetiva correção do fator de potência. Desse modo, com a rede elétrica presente, a UPS opera como filtro ativo universal realizando a compensação da corrente de entrada, bem como da tensão de saída. Quando a rede elétrica está ausente, a UPS alimenta a carga com tensão regulada e com baixa taxa de distorção harmônica. Para este fim, dois conversores monofásicos PWM são empregados, sendo estes chamados de filtro ativo série (FAS), o qual atua como fonte de corrente senoidal e o filtro ativo paralelo (FAP), o qual atua como fonte de tensão senoidal, ambos controlados para operar em fase com a tensão da rede. Com o objetivo de extrair a corrente de referência senoidal de compensação, usada no controle do FAS, é utilizado um algoritmo baseado no sistema de eixo de referência síncrona (SRF-Synchronous Reference Frame). Para a obtenção da referência da tensão senoidal de saída, assim como as coordenadas do vetor unitário síncrono utilizados pelo algoritmo SRF, um sistema de detecção de ângulo de fase (PLL-Phase Locked Loop) monofásico é utilizado. Ensaios experimentais, bem como simulações computacionais são realizados a fim de confirmar o desenvolvimento teórico e avaliar o desempenho dinâmico e estático do sistema UPS. / This work presents a single-phase Line-interactive UPS System implementation with series and parallel active power-line compensation, which performs harmonic suppression and voltage sag/swell compensation of the utility voltage, as well as maintaining the output voltage regulated. Additionally, the UPS performs reactive power compensation and harmonic suppression of the load current, resulting in an effective power-factor correction. Thereby, when the incoming power grid is present, the UPS works as a universal active power filter compensating the input current and output voltage. On the other hand, when an outage occurs, the UPS feeds the load with regulated and harmonic free voltage. For this purpose, two single-phase PWM converters are employed, which are referred as series active power filter (SAPF), which acts as a sinusoidal current source, and parallel active power filter (PAPF), which acts as a sinusoidal voltage source. Both the APFs are controlled to be in phase with the input voltage. In order to extract the sinusoidal compensation reference current, used in SAPF control, an algorithm based on synchronous reference frame (SRF) is used. The sinusoidal output voltage reference and the coordinates of the synchronous vector are obtained by using a phase-locked loop (PLL) algorithm. Experimental results and computational simulations are presented to confirm the theoretical development and evaluate both the dynamic and steady state behavior of the UPS system.

CAPES / O objetivo deste trabalho é a implementação em simulação e experimental de um sistema eólico, desde a modelagem da turbina até a extração de potência para a rede baseado no conversor eletrônico back-to-back. É utilizado no sistema um gerador de indução com rotor em gaiola frente suas vantagens econômicas e facilidade de compra. O trabalho apresenta a estratégia de controle vetorial tanto do conversor do lado do gerador quanto do lado da rede. Este trabalho apresenta o desenvolvimento do controle vetorial do gerador que utiliza apenas dois sensores de corrente e conta com uma estratégia de estimação de tensão nos terminais da máquina, estimação de fluxo no rotor e ainda estimação de velocidade, reduzindo o número de sensores para tal controle. Um protótipo foi desenvolvido em bancada para validar tais estratégias, onde os principais resultados são apresentados comprovando a estimação de tensão, a estimação de fluxo e de velocidade e a operação do sistema como gerador. / The objective of this work is the implementation of wind system, from the modelling of wind turbine until the power extraction to the grid, based on back-to-back converter. It is used a squirrel cage induction generator because it has economic advantages and it is easily found commercially. The paper presents all control strategy to the grid converter and the generator converter. This work implements a vector control that use just two current sensors and it has a strategy to estimate the voltage terminals machine, rotor flux and the rotor speed, reducing the number of sensors for this control. A prototype was developed to validate these strategies. The main results are presented to demonstrate the estimations and the system operating as generator.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:52:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000408030-Texto+Completo-0.pdf: 827676 bytes, checksum: c948b60010880922d9b10d8a9824af50 (MD5) Previous issue date: 2008 / This work is the report of the stages of an action research undertaken with the objective to investigate and reflect on the implications of the practice involved in a unit of learning in the teaching of electrical installations, developed along the course to students of architecture in a community university in Rio Grande do Sul. The units of learning are way up in the planning of the activities of the teaching-learning around a piece of content that becomes axis integrator in the process by encouraging learning significant and therefore critical thinking, establishing an approach that brings the practice of pedagogical assumptions of educating by research. Starting from the discussion of situations encountered by students on their daily lives relating to the risks and perceived care in the use of electricity, it is possible to develop the study of some important concepts on the subject, as well as the actions to be implemented by future professionals in the preparation of electric projects in order to guarantee conditions of security to users. The data consist of information contained in the texts written by the participants, as well as in testimony and opinions regarding steps envisaged in the unit for assessment of learning, are the basis for reflection and inquiry regarding our conception of education, in the search for other levels of knowledge and ways of action. The content analysis was done initially from categories defined a priori, formed by indicators of critical thinking, with a quantitative approach. Subsequent, there was the analysis of the content with a qualitative approach, from texts produced by the students as a result of its participation in the unity of learning. The presence of all indicators of critical thinking (relevance, importance, novelty, knowledge/experience, ambiguities, association of ideas / interpretation, reasoning, critical assessment, practical use, extension of understanding) with positive indices in all, indicate not only to the increase of the capacity of argument, fundamental to the defence of critical positions with regard to the importance of the ideas worked in class, but also the adequacy with these arguments of varied nature were used to clarify the positions taken by pupils in their texts. The opportunity to participate in a sequence of activities, enabling it to themselves, both individually and in groups, reach their own conclusions about the significance of the issues proposed, seems to be a very obvious reason of the change in attitude observed in respect of students with regard to the knowledge set by theoretical kind, important reasons for their future professional performance. / Esse trabalho é o relato das etapas de uma pesquisa-ação empreendida com o objetivo de investigar e refletir sobre as repercussões na práxis dos envolvidos em uma unidade de aprendizagem no ensino de instalações elétricas, desenvolvida junto aos alunos do curso de arquitetura de uma universidade comunitária do Rio Grande do Sul. As unidades de aprendizagem constituem-se em modo de planejamento das atividades curriculares ao redor de um elemento de conteúdo que se converte em eixo integrador do processo, favorecendo o aprendizado significativo e, conseqüentemente, o pensamento crítico, constituindo-se numa abordagem que aproxima a prática pedagógica dos pressupostos do educar pela pesquisa. Partindo da discussão de situações vividas pelos alunos no seu dia a dia relativas aos riscos e cuidados percebidos na utilização da eletricidade, foi desenvolvido o estudo de alguns conceitos importantes sobre o assunto, bem como das ações implementadas pelos futuros profissionais na elaboração dos projetos elétricos com vistas a garantir condições de segurança aos usuários. Os dados constituídos por informações contidas nos textos escritos pelos participantes, bem como nos depoimentos e opiniões referentes às etapas de avaliação previstas na unidade de aprendizagem, foram as bases para as reflexões e questionamentos referentes à concepção de ensino que fundamentou a pesquisa, na busca de outros patamares de conhecimento e formas de ação. A análise de conteúdo foi realizada inicialmente a partir de categorias definidas a priori, constituídas pelos indicadores de pensamento crítico, com abordagem quantitativa. Depois, houve a análise do conteúdo com abordagem qualitativa, a partir dos textos produzidos pelos alunos como resultado de sua participação na unidade de aprendizagem. A presença de todos os indicadores de pensamento crítico (relevância, importância, novidade, conhecimento/experiência, ambigüidades, associação de idéias/interpretação, justificativa, avaliação crítica, utilidade prática, extensão da compreensão), com índices positivos em todos eles, apontou não apenas para o aumento na capacidade de argumentação, fundamental para a defesa de posições críticas com relação à importância das idéias trabalhadas em aula, como também a adequação com que esses argumentos de natureza variada foram utilizados para explicitar as posições assumidas pelos alunos em seus textos. A oportunização de uma seqüência de atividades, possibilitando a que eles próprios, tanto individualmente quanto em grupo, chegassem às suas próprias conclusões quanto à significação dos assuntos propostos, constituiu-se numa razão bastante evidente da mudança de atitude observada na relação dos alunos com respeito à repertorização dos conteúdos de natureza teórica importantes para fundamentar sua futura atuação profissional.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:53:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000403015-Texto+Completo-0.pdf: 1369362 bytes, checksum: 80f10cb0cad2240a06c6783c86c07472 (MD5) Previous issue date: 2008 / Forced outages are one of the most relevant elements of influence in the energy supply interruption and, thus, in the service quality. A correct identification of the causes that led to an outage become essential, once it provides a better way to allocate resources and investments to reduce problems in the electrical system, and, as a consequence, the improvement of reliability indices. To achieve this goal it is necessary to develop tools for the management, analysis and diagnostic of forced outage causes in the electric distribution system. This dissertation presents two methodologies to identify forced outage causes: a probabilistic model using Bayesian Networks, and an Artificial Neural Networks model. Initially, theoretical concepts and definitions required to understand Bayesian Networks and Artificial Neural Networks are presented, followed by a review on basic definitions of distribution system reliability and forced outage causes in the distribution system. After, are described training and validation steps of both forced outage cause identification methods. The knowledge base used for the network learning process was extracted from an event database provided by an electric utility. The knowledge discovery process comprised several stages, including one of data mining. This process turns the database into a more reliable and appropriate format, resulting in 8888 samples for construction, generation of the training and validation dataset of the proposed Bayesian Network and Neural Network models. Both heuristics were validated through the split-half method. The learning process of the Bayesian Network was done using the Expectation Maximization Algorithm, while for Neural Network was used Resilient back propagation learning algorithm, chosen specially because of its fast convergence and good performance. / Os desligamentos não programados são um dos fatores que mais contribuem para a interrupção do fornecimento de energia e, portanto, na qualidade do serviço prestado. Uma correta identificação das causas que originaram os desligamentos tornase cada vez mais indispensável para distribuir de forma mais eficaz os investimentos e recursos para a redução de problemas no sistema elétrico, trazendo como conseqüência direta destes investimentos a melhoria dos índices de confiabilidade. Dessa forma, torna-se necessário o desenvolvimento de ferramentas para gerenciamento, análise e diagnóstico de causas de eventos não programados que ocorrem nos sistema de distribuição das empresas. Nesta dissertação são apresentados dois métodos para identificação da causa de desligamentos não programados na rede de distribuição: um modelo probabilístico utilizando Redes Bayesianas e um modelo usando Redes Neurais Artificiais. Inicialmente é apresentada uma conceituação sobre aspectos teóricos fundamentais ao entendimento de Redes Bayesianas e Redes Neurais Artificiais, seguida de uma revisão sobre definições básicas acerca de confiabilidade e causas de desligamentos em sistemas de distribuição. Após, são descritas as etapas realizadas para treinamento e validação dos dois sistemas de identificação da causa de desligamentos não programados. A base de conhecimento utilizada para o aprendizado foi extraída de um banco de dados de eventos fornecido por uma concessionária de energia, cujo processo de extração de conhecimento consistiu em uma série de etapas, incluindo uma de mineração de dados. Esse processo tornou a base de dados mais confiável e adequada resultando em 8888 amostras para a construção, geração dos conjuntos de treinamento e validação dos modelos de Rede Bayesiana e de Rede Neural utilizados. Ambas heurísticas foram validadas através do método da prova bipartida (split-half method). O processo de aprendizagem da Rede Bayesiana foi realizado através do algoritmo de maximização da expectância (Expectation Maximization), enquanto que para a Rede Neural o algoritmo de treinamento escolhido foi o Resilient back propagation, devido as suas características de desempenho e velocidade de convergência.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:53:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000423831-Texto+Completo-0.pdf: 7361377 bytes, checksum: efe75f73ad733990c4a7abe99efa1fdc (MD5) Previous issue date: 2010 / This work presents a methodology to design Repetitive Controllers applied to uninterruptible power supplies subject to large load variations. The Repetitive Controller structure is based on the internal model principle, since infinite imaginary poles are included in the control loop by adding a time delay in a positive feedback loop for the frequencies which are integer multiple of the fundamental frequency component. In this way, a zero tracking error and harmonic rejection is obtained in steady state. The main objective of this Master’s thesis is to devise design conditions of a state feedback control law in terms of linear matrix inequalities (LMIs). The stabilization conditions are based on Lyapunov-Krasovskii functionals and they include a constraint to ensure a given exponential decay rate of the error signal with the minimum control effort. The obtained state feedback gains guarantee the closed loop stability for all admissible load variation, where the load is modeled as an uncertain (time-varying) parameter with known limits. The controller is designed in continuous time domain considering two different control structures. For these two implementations, the state space representations of the augmented system (including plant and controller) are obtained aiming the state feedback synthesis which is numerically obtained via standard LMI solvers available in the control literature. Experimental results are obtained considering a single phase DC-AC inverter submitted to linear and nonlinear load variations. The continuous time controller, which is numerically obtained, is discretized and implemented in a real-time digital system based on a dSPACE® DS1104 acquisition board operating simultaneously to the real time toolbox of Matlab/Simulink®.The practical experiments have demonstrated the good dynamic and steady state behavior of the control system with a large rejection of harmonic components of periodic loads. / Este trabalho apresenta uma metodologia de projeto para controladores Repetitivos aplicados a sistemas ininterruptos de energia sujeitos a grandes variações de carga. A estrutura do controlador Repetitivo se baseia no princípio do modelo interno, pois, através da inclusão de um elemento de atraso temporal na malha de controle, incruem-se infinitos pólos no eixo imaginário em freqüências múltiplas inteiras da freqüência fundamental. Desta forma, é possível seguir sinais senoídais e também rejeitar harmônicos em regime permanente. o objetivo principal desta dissertação é a obtenção de condições de projeto de uma realimentação de estados (da planta e do controlador) na forma de desigualdades matriciais lineares (LMIs). As condições de estabilização são baseadas em funcionais de Lyapunov-Krasovskii e inclui uma restrição para garantir uma taxa de decaimento exponencial do Sinal erro com um mínimo esforço de controle. Os ganhos obtidos garantem a estabilidade do sistema para toda a faixa de variação de carga que é considerada como um parâmetro incerto com valores máximo e mínimo conhecidos. o controlador Repetitivo é projetado no domínio contínuo utilizando duas realizações distintas. Em ambas as realizações são obtidas as representações por espaço de estados do sistema aumentado (incluindo estados da planta e do controlador) visando a síntese dos ganhos da realimentação de estados. Nas duas abordagens esses ganhos são obtidos através da formulação LMI a qual é determinada numericamente utilizando programas (solvers) disponíveis na literatura. Resultados experimentais são obtidos considerando um inversor de tensão CC-CA monofásico comerciai o qual é submetido a cargas do tipo linear e não linear.O controlador contínuo, obtido numericamente, é discretizado e implementado em uma plataforma de tempo real baseada na placa de aquisição de dados dSPACE® DS1104 operando em conjunto com a plataforma Matlab/Simulink®. Os ensaios realizados em tempo real demonstram o bom comportamento dinâmico e estático do sistema de controle, demostrando a sua capacidade de rejeitar distúrbios periódicos na carga.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:23Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-08-21Bitstream added on 2014-06-13T20:20:51Z : No. of bitstreams: 1 silva_mj_me_ilha.pdf: 820513 bytes, checksum: fe37c522b532d6450b5dfd94ee08db67 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Neste trabalho foram estudadas as propriedades elétricas e dielétricas de um compósito à base de poliuretano derivado de óleo de mamona (PU) e negro de fumo (NF). As amostras de PU/NF foram preparadas com quantidades fixas de prépolímero e poliol (seguindo uma fração 10/7 em massa) e com diferentes quantidades de NF. Medidas de espectroscopia de impedância permitiram analisar as propriedades elétricas do compósito em campo elétrico alternado em diferentes temperaturas, enquanto que, o método de quatro pontas foi utilizado para calcular a condutividade dc das diferentes amostras. Neste trabalho, também, foi desenvolvido um modelo estatístico bidimensional de redes de resistores e capacitores que gera a estrutura morfológica e calcula a condutividade alternada do compósito PU/NF a partir de uma técnica de matriz de transferência proposto por Derrida . As curvas da permissividade real e imaginária em função da frequência para amostras de PU/NF com diferentes proporções de NF demonstraram o mesmo comportamento qualitativo, ou seja, possuindo maiores valores para baixas frequências e altas temperaturas e decrescendo com aumento da frequência. As medidas de permissividade dielétrica imaginária apresentaram picos de relaxação devido ao processo de polarização interfacial entre o negro de fumo e a matriz polimérica. No entanto, esses picos são mais pronunciados quando se utiliza o módulo elétrico, que minimiza os efeitos de condução dc. O modelo estatístico reproduziu bem os dados experimentais obtidos das medidas de espectroscopia de impedância. A partir dos ajustes teórico-experimentais pode-se observar que a condutividade elétrica para a amostra 99/01 ocorre predominantemente por condução eletrônica nas regiões isolantes, obedecendo ao modelo modificado de Abrahams e Miller. Entretanto, para as amostras 95/05 e 90/10 o modelo de Abrahams e... / In this work we investigated the electrical properties of the polyurethane derived from castor oil (PUR) and carbon black (CB) composite. Samples of PUR/CB were prepared by fixed quantities of the pre-polymer and polyol (following a ratio of 10/7 by weight) and mixing different amount of the CB. Measurement of impedance spectroscopy was used to analyze the transport properties of the composite as function of applied electric field at different temperatures. The method of four probes was used to measurement the dc conductivity of the PUR/CB composites. A statistical model two-dimensional was developed based on networks of resistors and capacitors that generates the morphological structure and calculates the alternating conductivity of the PUR/CB composite using a transfer matrix technique proposed by Derrida et al. The plots of real and imaginary permittivity as a function of frequency for the samples of PUR/CB with different amount CB showed the same qualitative behavior with higher values for low frequencies and high temperatures. Measurement of imaginary dielectric permittivity showed peaks due to the process of interfacial polarization relaxation between the carbon black and polymeric matrix. However, these peaks are more pronounced when using the electrical modulus, which minimizes the effects of dc conduction. The statistical model reproduced well the experimental data obtained from the measurement of impedance spectroscopy. From theoretical and experimental settings it can be observed that the electrical conductivity for the 99/01 sample is predominantly by electron conduction in the insulating regions, in according at modified model of Miller and Abrahams. However, for samples 95/05 and 90/10 model of Abrahams and Miller dominates at low frequencies (below 103 Hz) and the Drude model is predominant in the higher frequency (above 104 Hz).

Neste trabalho, investigou-se a obtenção de fibras de La0,6Sr0,4Co1-yFeyO3 pela técnica de electrospinning e sua caracterização visando a sua aplicação como cátodo em células a combustível de óxido sólido de temperatura intermediária (SOFC-IT). Foram obtidos 5 compostos perovskitas LaxSr1-xCo1-yFeyO3 (LSCF) variando-se a quantidade de cobalto na composição (La0,6Sr0,4Co1-yFeyO3, sendo y = 1,0; 0,8; 0,6; 0,4; 0,2). As fibras LSCF, após tratamento térmico de 1000 ºC, apresentaram diâmetro médio em torno de 1 μm e estrutura perovskita com simetria romboédrica, com exceção do composto La0,6Sr0,4FeO3, que apresentou estrutura ortorrômbica. Foram avaliadas as propriedades elétricas das fibras sem compactação, compactada e sinterizada no intervalo de temperatura de 25-900 ºC. A condutividade elétrica das fibras LSCF aumentou com a compactação e sinterização das fibras e com o aumento do conteúdo de cobalto. As fibras sem compactação apresentaram valores de condutividade elétrica entre 0,23 S.cm-1 para La0,6Sr0,4FeO3 (LSF) à 0,43 S.cm-1 para La0,6Sr0,4Co0,8Fe0,2O3 (LSCF82) a 600 °C. Nas fibras compactadas os valores de condutividade elétrica aumentaram de 0,90 S.cm-1 para LSF à 9,06 S.cm-1 para LSCF82 a 600 °C. As fibras sinterizadas apresentaram os maiores valores de condutividade elétrica, 71 S.cm-1 para LSF e 832 S.cm-1 para LSCF82 em 600 ºC. A avaliação do desempenho eletroquímico das fibras LSCF como cátodo foi estudada por espectroscopia de impedância em células simétricas, contendo o eletrólito de céria dopada com gadolínio (CGO) e cátodos LSCF infiltrados com CGO. As medidas de impedância mostraram que os diagramas de Nyquist são compostos de dois a três semicírculos, dependendo da temperatura da medida. Os cátodos LSCF com maior conteúdo de cobalto apresentaram menor resistência de polarização. O cátodo La0,6Sr0,4Co0,8Fe0,2O3 apresentou a menor resistência de polarização entre 500 e 900 °C, classificando este cátodo compósito como um promissor material para SOFC de temperatura intermediária baseado em eletrólito CGO. / In this work, the preparation of La0.6Sr0.4Co1-yFeyO3 fibers by electrospinning and its characterization was investigated aiming the production of cathodes for Intermediate Temperature Solid Oxide Fuel Cell (SOFC-IT). Five compounds of the family LaxSr1-xCo1-yFeyO3 (LSCF) were obtained varying the cobalt content (La0.6Sr0.4Co1-yFeyO3, where y = 1.0; 0.8; 0.6; 0.4; 0.2). The electrospun La0.6Sr0.4Co1-yFeyO3 (y=0.2-1.0) fibers resulted in an average diameter of about 1 μm and perovskite crystalline structure with rhombohedral symmetry after heat treatment at 1000 °C, except for La0.6Sr0.4FeO3 that crystallized in an orthorhombic structure. The electrical properties of the fibers in the non-compacted, compacted and sintered forms were investigated in the temperature range of 25-900 °C. The electrical conductivity of LSCF fibers increases with the compaction and sintering of the fibers and with the increase of cobalt content. The non-compacted fibers showed electrical conductivities ranging from 0.23 S.cm-1 for La0.6Sr0.4FeO3 (LSF) up to 0.43 S.cm-1 for La0.6Sr0.4Co0.8Fe0.2O3 (LSCF82) at 600 °C. The electrical conductivity increased in compacted fiber samples to 0.90 S.cm-1 for LSF and to 9.06 S.cm-1 for LSCF82 at 600 °C. The sintered fibers showed the highest electrical conductivity for all samples, 71 S.cm-1 for LSF and 832 S.cm-1 for LSCF82 at 600 ºC. The electrochemical performance of LSCF fibers as cathode was studied by impedance spectroscopy in symmetrical cells containing gadolinium doped ceria (CGO) electrolyte and LSCF cathode infiltrated with CGO. Impedance measurements showed that the Nyquist diagrams have two or three semicircles, depending on the measurement temperature. The LSCF cathodes with higher cobalt content exhibit lower polarization resistance and the La0.6Sr0.4Co0.8Fe0.2O3 cathode had the lowest polarization resistance between 500 and 900 °C, classifying this composite cathode as a promising material for intermediate temperature SOFC based on CGO electrolyte.