Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-10-06T12:51:00Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_MetodosSismicosRefracao.pdf: 84291246 bytes, checksum: 70eb3b21fe138d6546b30c4426e4ca9d (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva (arosa@ufpa.br) on 2014-10-09T13:13:16Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_MetodosSismicosRefracao.pdf: 84291246 bytes, checksum: 70eb3b21fe138d6546b30c4426e4ca9d (MD5) / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:13:16Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_MetodosSismicosRefracao.pdf: 84291246 bytes, checksum: 70eb3b21fe138d6546b30c4426e4ca9d (MD5) Previous issue date: 1983 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / FINEP - Financiadora de Estudos e Projetos / PRONUCLEAR - Programa de Formação de Recursos Humanos para o Setor Nuclear / Os métodos sísmico de refração e eletromagnético foram aplicados, em caráter experimental, à prospecção de água subterrânea. A eficiência destes métodos foi testada com cerca de 1.500m de perfis de refração rasa na delimitação geométrica em três dimensões de um paleocanal na região dos campos naturais da Ilha de Marajó e com um perfil eletromagnético (técnica Slingram) para a detecção de contatos laterais de água doce-água salobra. A interpretação dos dados sísmicos foi realizada com as equações de tempo de intersecção para n camadas inclinadas com o auxílio do controle geológico de 2 (dois) poços para contornar problemas de camadas não detectadas. Obteve-se uma baixa velocidade (0,81 km/s) para os sedimentos silte-arenosos saturados que preenchem o paleocanal. Em virtude da inversão de velocidades ter sido obtida como resultado para estes sedimentos, não se aconselha o mapeamento de paleocanais pela sísmica de refração, salvo com a utilização de técnicas especiais de campo (registro digital, 'up-hole survey', registro ondas S, reflexão simultânea, ...). Os dados eletromagnéticos foram analisados semi-quantitativamente com o auxílio de um modelo reduzido construído a partir de uma seção de resistividades aparentes. Um diagrama de Argand, traçado com os dados de laboratório, fornece subsídios para a determinação da condutância em ambientes de sedimentos não consolidados análogos ao de Marajó. Recomenda-se a utilização dos métodos eletromagnéticos para o reconhecimento lateral de zonas de água doce-água-salobra, uma vez que a componente quadratura da frequência alta (2640 Hz) define, com precisão suficiente, estas zonas. A comparação dos resultados dos dois métodos mostra que apenas parte do paleocanal se comporta como um aquífero. / Refraction seismic and electromagnetic methods have been applied in a experimental scale in the search for groundwater. The efficacy of both methods was verified with about 1.500 m of shallow refraction profiles for three-dimensional geometric delimitation of a paleo-channel in the natural grass land region of Marajó Island; and with an electromagnetic profile (Slingram technique) to detect lateral contacts of fresh and brackish water. The interpretation of seismic data was done using the time-intercept equations for n dipping layers, and the assistance of the geological control of two wells to circumvent problems due to non-detected layers. A low velocity (0,81 km/s) was obtained for the saturated silt-sand sediments filling the paleo-channel. Since the results lead into a velocity reversal in these sediments, the mapping of paleo-channels by refraction seismic is not advisable, unless using special field techniques (digital recording, up-hole survey, S-wave recording, simultaneous reflection,...). The electromagnetic data were analysed semi-quantitatively through a reduced model designed on the basis of apparent resistivities section. An Argand diagram, plotted with the laboratory data, aids in the determination of conductance in non-consolidated sediments similar to those found in Marajó. The use of electromagnetic methods for the lateral reconnaissance of fresh-brackish water zones is recommended since the high frequency (2640 Hz) quadrature component defines these areas with sufficient precision. The comparison between the results of both methods indicates that only a part of the paleo-channel can be considered an aquifer.

Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-11-17T11:31:15Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_ModelagemEletrorresistividade2D.pdf: 2559030 bytes, checksum: fecca2c11562c2414d2a30941fd77765 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva (arosa@ufpa.br) on 2014-11-17T12:23:25Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_ModelagemEletrorresistividade2D.pdf: 2559030 bytes, checksum: fecca2c11562c2414d2a30941fd77765 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-11-17T12:23:25Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_ModelagemEletrorresistividade2D.pdf: 2559030 bytes, checksum: fecca2c11562c2414d2a30941fd77765 (MD5) Previous issue date: 2013 / Um dos métodos clássicos da geofísica de exploração é o Método de Eletrorresistividade, estabelecido há um século pelos irmãos Schlumberger e desde então amplamente empregado em prospecção mineral, estudos ambientais e hidrogeologia e em pesquisa de fontes geotermais. Conceitualmente o método consiste de injeção de corrente elétrica na subsuperfície e de medida de diferença de potencial elétrico, resultante da interação da corrente com o meio. As localizações dessas fontes e receptores são determinadas pelo arranjo escolhido para o levantamento. Após o processamento, obtém-se pseudo-seções de resistividade aparente que indicam a distribuição de condutividade em subsuperfície. Devido à simplicidade dos fundamentos físicos de sua formulação, o método apresenta fácil implementação computacional quando comparado aos métodos eletromagnéticos de fonte controlada. Na literatura há inúmeros trabalhos de modelagem computacional, onde se calcula a resposta para problemas 2-D e 3-D. Nestes trabalhos, as pseudo-seções são obtidas a partir do cálculo do potencial elétrico total. Neste trabalho, apresentaremos a resposta da modelagem de eletroresistividade 2-D com o arranjo dipolo-dipolo, obtida a partir do potencial elétrico secundário. A solução é calculada através do método de elementos finitos usando malhas não estruturadas. Para efeito de validação, os resultados são comparados com a resposta 2-D obtida a partir dos potencias totais. / One of the traditional methods of exploration geophysics is the Eletrical Resistivity Method, established about a century ago by the Schlumberger Brothers and sincethen widely used in mineral exploration, hydrogeology and environmental studies and research from geothermal sources. The method involves injection of electrical current in the subsurface and measurement of the resultant potential. The locations of sources and receivers will be determined by the arrangement chosen for the survey. After processing, we can obtain pseudo-sections of apparent resistivity that indicates the distribution of the conductivity in subsurface. Due to the simplicity of the physical basis of its formulation, the method presentes easy computational implementation when compared to the other controlled source electromagnetic methods. In literature there are numerous computational modeling jobs, which computes the answer to problems 2D and 3D. In these previous works, the results are obtained from the total electric potential. In this work, we present the modeling of electrical response of 2D media with the dipole-dIpole array, obtained from the secondary electric potential. The solution is calculated using the finite element method with unstructured mesh. To validate our results, we compare them with 2D response obtained fron total potential.

O segmento industrial é um grande usuário de água e, na maior parte das situações, está localizado junto a aglomerações urbanas, caracterizando situação de dificuldade na obtenção deste recurso para as suas operações. As fontes de água estão cada vez mais saturadas e os processos de tratamento mais sofisticados. O objetivo deste estudo foi avaliar a viabilidade técnico-econômica da implantação do tratamento eletromagnético para água de resfriamento em indústrias químicas, substituindo ou complementando o tratamento químico convencional. O texto descreve inicialmente os fundamentos do tratamento de água baseado na aplicação de campo eletromagnético e, em seguida, os efeitos do uso dessa tecnologia sobre custos anuais de resfriamento em um caso típico da indústria química. Neste estudo foi dada ênfase ao efeito sobre os custos anuais da menor adição de produtos químicos, redução na vazão de purga e de reposição de água, além da redução na frequência de limpeza dos equipamentos e redução da carga poluente nos efluentes líquidos. O estudo foi aplicado a uma torre de resfriamento industrial, para a qual foi elaborado um modelo matemático considerando as taxas de consumo e especificações de água de resfriamento, além de parâmetros do processo de tratamento de água convencional e eletromagnético. São apresentados resultados de um estudo de sensibilidade para diferentes cenários, em que são identificados os fatores com maior efeito sobre os custos. Além disso, na aplicação ao sistema proposto, são estimadas condições ótimas de operação, considerando os ciclos de concentração para os quais pode haver maior redução de custos. Utilizando-se o tratamento eletromagnético para a água de resfriamento, há uma economia significativa, pois o número de paradas para a manutenção dos equipamentos pode ser reduzido. Dessa forma, o produto final do trabalho constitui-se em uma estrutura de cálculo voltada à estimação de custo do tratamento físico de água de resfriamento, o qual pode ser aplicado a diferentes cenários e condições de operação industrial. / The industrial sector is a major water user and in most situations is located next to urban areas, in a situation of increasing difficulty in collecting and treating water resources for its operations. The water sources are becoming more saturated and thus demanding more sophisticated treatment processes. The aim of this study was to evaluate the technical and economic feasibility of the implementation of electromagnetic treatment of cooling water in chemical industries, thus replacing or complementing the conventional chemical treatment. The text initially describes the principles of the physical process for water treatment based on the application of an electromagnetic field, and then focuses on the effects of the use of this technology on the annual costs of cooling in a typical case of the chemical industry. The study is focused on the effects of the electromagnetic treatment on the annual cost of cooling in view of the reduced consumption of chemicals, as well as reduction in purge flow and water replacement, reduced frequency of equipment cleaning, and reduction of pollution load caused by wastewater. The study results were applied to an industrial cooling tower for which a mathematical model was developed by considering consumption rates and cooling water specifications, as well as parameters of the electromagnetic and conventional water treatment processes. A sensitivity study was carried out for different scenarios, in which the most important factors affecting the annual cost are identified, and optimal process conditions are estimated for maximum concentration cycles. The study shows that the use of electromagnetic treatment for cooling water results in significant savings due to the reduced number of maintenance periods. The final product of this study is a calculation structure for cost estimation related to the physical treatment of cooling water, which can be applied to different scenarios and industrial operation conditions.

O uso cada vez maior de derivados de petróleo em processos industriais proporciona a geração de uma diversidade de produtos cada vez mais utilizados pela sociedade atual. As conseqüências negativas do uso e manipulação de hidrocarbonetos é a geração de resíduos e efluentes altamente poluidores. Atualmente, a utilização integrada de técnicas geofísicas podem se constituir em uma ferramenta eficiente na avaliação e caracterização de problemas ambientais. De uma forma geral a utilização da geofísica na caracterização de uma área afetada por substâncias poluentes consiste na detecção e mapeamento da extensão da área afetada e informações sobre a profundidade da zona saturada, direção do fluxo subterrâneo e profundidade do substrato rochoso inalterado. O objetivo principal deste trabalho foi a caracterização geofísica de uma área contaminada por hidrocarbonetos derivados de petróleo, por meio da utilização dos métodos: Eletroresistividade, Polarização Induzida e Eletromagnético Indutivo. Esta caracterização foi realizada através de ensaios de campo e do uso de modelos bidimensionais, tendo como área de estudo uma indústria química localizada no município de São Paulo SP. Esta área foi escolhida com base em estudos precedentes que indicam a ocorrência de contaminação. Os resultados dos modelos de resistividade, cargabilidade e condutividade aparente sugerem a presença de contaminação e seu caminho preferencial, que segue o sentido do fluxo da água subterrânea. Três tipos de anomalias puderam ser individualizadas: a primeira, de baixa resistividade e baixa cargabilidade, que sugerem contaminação mais antiga e a relação com os processos de biodegradação, confirmada através das análises de bactérias; a segunda, de baixa resistividade e alta cargabilidade, geradas pela presença de materiais polarizáveis (metais); e a terceira, as anomalias de alta resistividade e baixa cargabilidade, geradas pela presença do contaminante bruto (sedimento impregnado por tinta), que confirma a contaminação mais recente onde não ocorre processo de biodegradação. / The increasing usage of petroleum derivatives in industrial processes provides a generation of products which are being increasingly used by the contemporary society. The negative consequence from the use and manipulation of hydrocarbons is the generation of residues and highly pollutant effluents. Nowadays, the integrated usage of geophysical techniques can become an efficient tool in the evaluation and characterization of environmental problems. In general, the usage of geophysical in the characterization of an area affected by pollutant substances consists in mapping and detecting the extension of the affected area and inform about the saturated zone deep, the underground flux direction and the deep of the unaltered rocky substrate. The main objective of this research was the geophysical characterization of contaminated area by hydrocarbons derived from petroleum, by the usage of the following methods: Electrical resistivity, Inducted Polarization, and Inductive Electromagnetic. This characterization was carried out through field rehearsals and the usage of two-dimensional models in a chemical industry as study area, placed in the city of São Paulo SP. This area was chosen as the basis in precedent studies which has indicated the event of contamination. The results from the resistivity, chargeability and apparent conductivity models, suggest the presence of contamination and its favorable way, which follows the underground water flux. Three kinds of anomalies could be individualized: first, low resistivity and low chargeability, which suggest older contamination and the relation with the biodegradation processes, confirmed thought the bacterial analysis; second, low resistivity and high chargeability, generated by the presence of polarizable materials (metals); and third, the high resistivity anomalies and low chargeability, generated by the presence of the raw contaminant (paint impregnated sediment), which confirms the most recent pollution where the biodegradation process does not occur.

Nesta tese apresentamos a análise da absorção e do espalhamento de partículas não massivas de spins 0 e 1 por buracos negros de Schwarzschild, assim como a absorção e espalhamento por análogos acústicos destes buracos negros. Apresentamos também a análise da absorção e do espalhamento do campo escalar não massivo por buracos negros de Reissner-Nordström. A presente pesquisa se baseia no método de decomposição em ondas parciais. Devido a estes espaços-tempos serem estáticos e esfericamente simétricos, as partes temporal e angular das soluções das equações de campo se reduzem a funções conhecidas. O mesmo não acontece com a parte radial, o que nos leva a abordar o problema, principalmente, por meio de métodos numéricos. Cálculos analíticos também são realizados, geralmente para podermos verificar a precisão dos resultados numéricos. Os principais resultados analíticos mostrados aqui são a seção de choque de absorção em baixas e altas frequências e a seção de choque diferencial de espalhamento para ângulos próximos a 180 (efeito glória). Mostramos, de forma analítica, que as principais características das seções de choque de absorção e diferencial de espalhamento estão diretamente relacionadas à existência da órbita instável de partículas não massivas. Os nossos resultados numéricos estão em excelente concordância com os resultados obtidos por meio de cálculos analíticos. Com relação ao espaço-tempo de Reissner-Nordström, mostramos qual o comportamento das seções de choque com a variação da intensidade de carga do buraco negro. No caso de buracos negros descarregados, fazemos comparações das seções de choque obtidas para partículas de diferentes spins. / We present an analysis of the absorption and scattering of massless particles of spin 0 and 1 by Schwarzschild black holes, and the absorption and scattering by analogues of these black holes. We present also the analysis of the massless scalar field absorption and scattering by Reissner-Nordström black holes. This research is based on the partial wave methods. Since these spacetimes are static and spherically symmetric, the time and angular dependence of the field equation solutions can be written in terms of well known functions. The same does not happen with the radial part of the field equation solutions, so that we apply numerical methods to solve the absorption and scattering problem. Analytical computations are also performed and we use them to verify the precision of our numerical computations. The main analytical results obtained here are the low- and high-frequency absorption cross sections and the dierential scattering cross section for angles near 180 (the glory eect). We use our analytical results to show that the main cross sections properties are related to the existence of an unstable orbit for massless particles. We compare our numerical results with semiclassical approximations from a geodesic analysis, and find excellent agreement. In the Reissner-Nordström spacetime case, we show how the cross sections behave as we vary the black hole charge. For uncharged black holes, we compare cross sections for particles with dierent spins.

Este trabalho demonstra que o efeito de extremidade existente em atuadores eletromagnéticos lineares pode ter influência significativa nas indutâncias próprias, mútuas e síncronas, com valores dependentes da posição que podem ser utilizados para monitoração da posição axial da armadura. O estudo é aplicado a um atuador eletromagnético linear tubular de ímãs permanentes com duplo arranjo de quase-Halbach e bobina móvel, que foi concebido para fins de uso em sistemas de suspensão eletromagnética ativa e semi-ativa. A partir da revisão de literatura apresentada, classificou-se o efeito de extremidade de máquinas lineares síncronas de ímãs permanentes quanto aos tipos, causas, consequências e técnicas de mitigação (caso seja necessário). Adicionalmente, os tipos de controle sem sensores são exemplificados a fim de se identificar maneiras possíveis de adequar algum ao atuador em estudo. São apresentados casos de trabalhos na literatura que utilizam o controle sem sensores em máquinas que possuem indutâncias com comportamento semelhante. Em termos de análise, a distribuição do fluxo magnético no atuador é estudada e um modelo semianalítico é elaborado para calcular o valor das indutâncias com base nos dados de fluxo magnético obtido por simulação numérica. Logo, modelos numéricos completos e parametrizados do atuador são elaborados para simulação transiente e magnetostática e a partir destes as indutâncias são obtidas. As indutâncias também são medidas experimentalmente e na análise dos resultados as incertezas de medição são calculadas e um projeto de experimento é apresentado. Os resultados dos modelos semianalítico e numérico apresentam boa concordância com os resultados experimentais. Por fim, a adequação do atuador para futura aplicação de controle sem sensores é discutida tendo como base a variação de indutâncias devido ao efeito de extremida. / This work demonstrates that the end effect in linear electromagnetic actuators can have a significant influence on the self-, mutual and synchronous inductances, with positiondependent values that can be used to measure the axial position of the armature. The study is applied to a linear synchronous electromagnetic actuator with two arrangements of quasi- Halbach permanent magnets and moving coil, which was designed for use in active and semiactive electromagnetic suspension systems. Based on the literature review presented, the end effect of permanent magnet synchronous linear machines was classified with regard to: types, causes, consequences and mitigation techniques (if necessary). In addition, the types of sensorless control methods are exemplified in order to identify a possible method to be applied to the actuator under study. It was found in the literature that sensorless control was applied to machines that have inductances with similar behavior. In terms of analysis, the distribution of the magnetic flux in the actuator is studied and a semi-analytical model was developed to calculate the value of the inductances based on the data of magnetic flux obtained through numerical simulation. Thus, the complete parametrized numerical models of the actuator were built for transient and magnetostatic simulation, and from these the inductances were obtained. The inductances are also measured experimentally, and in the analysis of the results the measurement uncertainties are calculated and a design of experiments is presented. The results of the semi-analytical and numerical models show good agreement with the experimental results. Finally, the suitability of the actuator for future application of sensorless control is discussed based on the variation of inductances due to the end effect.

Submitted by Morgana Silva (morgana_linhares@yahoo.com.br) on 2016-07-27T17:45:52Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2648831 bytes, checksum: 9541497365622df815ae71c695bd6f89 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-27T17:45:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2648831 bytes, checksum: 9541497365622df815ae71c695bd6f89 (MD5) Previous issue date: 2015-02-24 / In recent decades, the growing demand for miniaturized, portable and autonomous electronics has intensified the search for new and appropriate energy sources. Following this context, the purpose of this work is to develop an energy-autonomous electronic system, powered by magnetic energy harvesting. Being the energy harvesting system composed of an electromagnetic transducer, to capture and convert stray magnetic field around power lines, and an electronic circuit to condition the energy generated by the transducer and provide adequate power for a resistive load of low consumption. An experimental methodology was employed to select the appropriate material for the core of the transducer therefore been conducted many laboratory tests to analyze and compare the performance of the transducers with respect to power and power density provided by the transducers two ferromagnetic materials distinct, the Ferrite and Nanocrystalline Alloy (FeSiB). After analyzing the data, it is concluded that for this application the Nanocrystalline Alloy showed the best results in terms of power density, and therefore, was selected as the material of the toroidal core of the transducer. However, in the output of the secondary coil was observed high voltage peaks, so that could cause damage to electronic devices connected to the coil circuit. Therefore, it chose to divide the secondary coil into two coils, both connected in parallel to reduce the inductance, at end It is found the effectiveness of the solution, because, reduced voltage spikes and kept the magnitude of the effective tension. However, the showed transducer high inductive reactance, due to its physical parameters, in particular, the high permeability, to compensate were used capacitances connected in series with the coil, in order to define the ideal situation for the system provide maximum power for the load. The power conditioning circuit has been designed to power the wireless sensor node nRF24LE1 the Nordic semiconductors, therefore, have been designed a full-wave rectifier, a filter to the capacitor and a voltage regulator. Finally, it can be concluded that an electronic system with energetic autonomy could be implemented, using as power supply the energy harvesting by magnetic induction, and it can be installed in environments in which there is a magnetic field available for "exploited". / Nas últimas décadas, a crescente demanda por circuitos eletrônicos miniaturizados, portáteis e autônomos, vem intensificando a busca por novas e adequadas fontes energéticas. Seguindo este contexto, o propósito desta dissertação é desenvolver um sistema eletrônico energeticamente autônomo, alimentado por colheita de energia magnética. Sendo o sistema de colheita composto por um transdutor eletromagnético, para captar e converter o campo magnético disperso em torno de linhas de potência, e um circuito eletrônico para condicionar a energia gerada pelo transdutor e fornecer a potência adequada para uma carga resistiva de baixo consumo. Uma metodologia experimental foi empregada para selecionar o material adequado para o núcleo do transdutor, por isso, foram realizados diversos testes em laboratório para analisar e comparar o desempenho dos transdutores em relação à potência e a densidade de potência, fornecidas pelos transdutores de dois materiais ferromagnéticos distintos, a Ferrita e a liga Nanocristalina (FeSiB). Após a análise dos dados, concluiu-se que para esta aplicação a liga Nanocristalina apresentou os melhores resultados quanto à densidade de potência, e por isso, foi selecionada como o material do núcleo toroidal do transdutor. Porém, na saída da bobina secundária se observou altos picos de tensão, de modo que poderia ocasionar danos aos dispositivos eletrônicos do circuito conectado a bobina. Portanto, optou-se por fazer a divisão da bobina secundária em dois enrolamentos, ambos ligados em paralelo, para reduzir a indutância, ao final constatou-se a eficácia da solução, pois, reduziu os picos de tensão e manteve a magnitude da tensão eficaz. Contudo, o transdutor apresentou alta reatância indutiva, devido os seus parâmetros físicos, em particular, a alta permeabilidade, para compensá-la foram utilizadas capacitâncias ligadas em série com a bobina, a fim de definir a situação ideal para o sistema fornecer a máxima potência à carga. O circuito de condicionamento de energia foi projetado para alimentar o nó sensor sem fio nRF24LE1 da Nordic semiconductors, para tanto, foram projetados um retificador de onda completa, um filtro à capacitor e um regulador de tensão. Por fim, pode-se concluir que um sistema eletrônico com autonomia energética pode ser implementado, utilizando-se como fonte de alimentação a colheita de energia por indução magnética, e o mesmo pode ser instalado em ambientes nos quais existam um campo magnético disponível para ser “aproveitado”.

Made available in DSpace on 2015-05-08T14:59:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 6398613 bytes, checksum: e09f8497ce0bd0c80029b3b1c6af2d9e (MD5) Previous issue date: 2014-03-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / In this paper, a control strategy is presented to control the position and feedrate of the table of a milling machine driven by three-phase induction motor for machining pieces consisting of different types of materials: steel, brass and nylon. In the development of the control strategy, it was applied the technique of vector control to drive three-phase induction machines. The motor electromagnetic torque estimation was used to determine the feedrate for the machining of each type of material. The speed control was developed using fuzzy logic model Takagi-Sugeno and the electromagnetic torque estimation using neural network type LMS algorithm. The induction motor was powered by a three-phase voltage inverter, driven by a digital signal processor (DSP). This processor was programmed to generate the pulse width modulation (PWM), perform signals acquisition of voltage, current and position, and implement the control strategy of the system. Simulated and experimental results are presented. / Neste trabalho, é apresentada uma estratégia de controle para controlar a posição e a velocidade de avanço da mesa de uma máquina fresadora acionada por motor de indução trifásico, na usinagem de peças constituídas por diferentes tipos de materiais: aço, latão e nylon. No desenvolvimento da estratégia de controle, aplicou-se a técnica de controle vetorial para o acionamento de máquinas de indução trifásicas. A estimação do conjugado eletromagnético do motor foi utilizada para a determinação da velocidade de avanço na usinagem de cada tipo de material. O controle de velocidade foi desenvolvido usando a lógica fuzzy modelo Takagi-Sugeno e a estimação do conjugado eletromagnético usandose a rede neural do tipo algoritmo LMS. O motor de indução foi alimentado por meio de um hardware inversor de tensão trifásica, acionado através de um processador digital de sinais. Esse processador foi programado para gerar a modulação por largura de pulso, realizar a aquisição dos sinais de tensão, corrente e posição, e implementar a estratégia de controle do sistema. Resultados simulados e experimentais são apresentados.

Este trabalho demonstra que o efeito de extremidade existente em atuadores eletromagnéticos lineares pode ter influência significativa nas indutâncias próprias, mútuas e síncronas, com valores dependentes da posição que podem ser utilizados para monitoração da posição axial da armadura. O estudo é aplicado a um atuador eletromagnético linear tubular de ímãs permanentes com duplo arranjo de quase-Halbach e bobina móvel, que foi concebido para fins de uso em sistemas de suspensão eletromagnética ativa e semi-ativa. A partir da revisão de literatura apresentada, classificou-se o efeito de extremidade de máquinas lineares síncronas de ímãs permanentes quanto aos tipos, causas, consequências e técnicas de mitigação (caso seja necessário). Adicionalmente, os tipos de controle sem sensores são exemplificados a fim de se identificar maneiras possíveis de adequar algum ao atuador em estudo. São apresentados casos de trabalhos na literatura que utilizam o controle sem sensores em máquinas que possuem indutâncias com comportamento semelhante. Em termos de análise, a distribuição do fluxo magnético no atuador é estudada e um modelo semianalítico é elaborado para calcular o valor das indutâncias com base nos dados de fluxo magnético obtido por simulação numérica. Logo, modelos numéricos completos e parametrizados do atuador são elaborados para simulação transiente e magnetostática e a partir destes as indutâncias são obtidas. As indutâncias também são medidas experimentalmente e na análise dos resultados as incertezas de medição são calculadas e um projeto de experimento é apresentado. Os resultados dos modelos semianalítico e numérico apresentam boa concordância com os resultados experimentais. Por fim, a adequação do atuador para futura aplicação de controle sem sensores é discutida tendo como base a variação de indutâncias devido ao efeito de extremida. / This work demonstrates that the end effect in linear electromagnetic actuators can have a significant influence on the self-, mutual and synchronous inductances, with positiondependent values that can be used to measure the axial position of the armature. The study is applied to a linear synchronous electromagnetic actuator with two arrangements of quasi- Halbach permanent magnets and moving coil, which was designed for use in active and semiactive electromagnetic suspension systems. Based on the literature review presented, the end effect of permanent magnet synchronous linear machines was classified with regard to: types, causes, consequences and mitigation techniques (if necessary). In addition, the types of sensorless control methods are exemplified in order to identify a possible method to be applied to the actuator under study. It was found in the literature that sensorless control was applied to machines that have inductances with similar behavior. In terms of analysis, the distribution of the magnetic flux in the actuator is studied and a semi-analytical model was developed to calculate the value of the inductances based on the data of magnetic flux obtained through numerical simulation. Thus, the complete parametrized numerical models of the actuator were built for transient and magnetostatic simulation, and from these the inductances were obtained. The inductances are also measured experimentally, and in the analysis of the results the measurement uncertainties are calculated and a design of experiments is presented. The results of the semi-analytical and numerical models show good agreement with the experimental results. Finally, the suitability of the actuator for future application of sensorless control is discussed based on the variation of inductances due to the end effect.

Submitted by (lucia.rodrigues@ufrpe.br) on 2016-05-23T15:18:18Z No. of bitstreams: 1 Edbhergue Ventura Lola Costa.pdf: 4740202 bytes, checksum: c3c8b1e8dee6d8646a6e90386d5abd55 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-23T15:18:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Edbhergue Ventura Lola Costa.pdf: 4740202 bytes, checksum: c3c8b1e8dee6d8646a6e90386d5abd55 (MD5) Previous issue date: 2010-06-30 / The formation of vascular network is governed mainly by two processes, vasculogenesis and angiogenesis. In vasculogenesis, the angioblastic which are the precursors of endothelial cells arising in germ layer (mesoderm) of the yolk sac (outside the embryo body). These angioblastic organize themselves to form blood islands, differing in blood vessels where the primordial endothelial tubes exhibit relatively uniform sizes. Subsequently, endothelial cells and smooth muscular cells will grow in response to factors and specific signals, so the blood vessels of smaller diameters are generated from the preexisting vessels, allowing the structuring of a complex vascular network and more stable, with vases of different diameters. This process is called angiogenesis. The chorioallantoic membrane (CAM) of quail and chicken is a good experimental animal model for studying the formation of blood vessels, as a structure extra-embryonic that is enough vascularized. Recent studies have shown that electromagnetic fields (EMFs) from 50/60 Hertz, typically generated by power lines, are able to produce adverse effects in humans and animals, that includes changes in the system of vessels and blood capillaries. This work was analyzed, based on fractal theory, the process of formation of the blood vascular network of chorioallantoic membrane of Japanese quail embryos (Coturnix japonica) exposed to electromagnetic field (EMF) of extremely low frequency (60 Hz) at different time on the blood vascular system. The results of this study show, based on calculations of these fractal dimensions, depending on what time of exposure to EMF may be an inhibitory effect or there is no change on the process of vasculogenesis and angiogenesis of extra-embryonic vascular network of Japanese quail embryos. / A formação da rede vascular é regida, principalmente, por dois processos, a vasculogênese e angiogênese. Na vasculogênese, os angioblastos que são os precursores das células endoteliais, surgem na camada germinativa (mesoderma) do saco vitelínico (fora do corpo do embrião). Estes angioblastos organizam-se para formar ilhotas sanguíneas, diferenciando-se nos vasos sanguíneos primordiais onde os tubos endoteliais exibem tamanhos relativamente uniformes. Posteriormente, as células endoteliais e as células musculares lisas irão crescer em resposta a fatores e sinais específicos, assim os vasos sangüíneos de diâmetros menores são gerados a partir dos vasos preexistentes, permitindo a estruturação de uma rede vascular complexa e mais estável, com vasos de diferentes diâmetros. Esse processo é denominado de angiogênese. A membrana corioalantóide (MCA) de codorna como de galinha é um bom modelo experimental animal para o estudo da formação dos vasos, por ser uma estrutura extra-embrionária bastante vascularizada. Estudos recentes têm mostrado que os campos eletromagnéticos (CEMs) de 50/60 Hertz, normalmente geradas pelas redes elétricas, são capazes de produzir diversos efeitos adversos em humanos e animais, isto inclui alterações no sistema de vasos e capilares sanguíneos. Neste trabalho foi analisado, com base na teoria dos fractais, o processo de formação da rede vascular sanguínea da membrana corioalantóide dos embriões de codorna japonesa (Coturnix japonica) exposta ao campo eletromagnético (CEM) de freqüência extremamente baixa (60 Hz) em diferentes tempos sobre a rede vascular. Os resultados deste estudo mostram, com base nos cálculos dessas dimensões fractais, que dependendo do tempo de exposição ao CEM pode ocorrer um efeito inibitório ou não haver nenhuma alteração sobre o processo de vasculogênese e angiogênese da rede vascular extra-embrionária de embriões de codorna japonesa.