Submitted by camilla martins (camillasmmartins@gmail.com) on 2017-01-27T18:05:44Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_AntenasGrafenoControle.pdf: 2872139 bytes, checksum: 640c2c9b2c6b1b40e710e9158282cd11 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-01-30T14:20:13Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_AntenasGrafenoControle.pdf: 2872139 bytes, checksum: 640c2c9b2c6b1b40e710e9158282cd11 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-30T14:20:13Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_AntenasGrafenoControle.pdf: 2872139 bytes, checksum: 640c2c9b2c6b1b40e710e9158282cd11 (MD5) Previous issue date: 2015-08-28 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Neste trabalho, é desenvolvida uma formulação matemática para representar folhas de Grafeno no grid 3D utilizado para resolver as equações de Maxwell com o algoritmo de Yee. A técnica, válida para a faixa de intrabanda, é baseada em convoluções recursivas e na técnica de planos finos (thinsheets). O software HFSS é utilizado para projetar, pela primeira vez, antenas de grafeno com controle dinâmico da direção do lóbulo principal de radiação através do potencial eletroquímico de folhas de grafeno utilizadas como elementos passivos. O método numérico desenvolvido neste trabalho concorda muito bem com os resultados obtidos via HFSS (que é baseado no método dos elementos finitos). / In this work, it is developed a mathematical formulation for modelling Graphene sheets in the three-dimensional lattice used to solve Maxwell’s equations with Yee’s algorithm. The technique is based on piecewise linear recursive convolution method and on thin material sheets technique, valid in intraband range. The HFSS software is used for to designing, for the first time, graphene antennas with dynamic control of the radiation pattern main lobe by tuning the chemical potential of graphene sheets used as passive elements. The numerical method developed in this work fully agrees with the results obtained by using HFSS (this one is based on the Finite Element Method).

O objetivo deste trabalho é apresentar uma metodologia de cálculo da distribuição de correntes e dos campos eletromagnéticos e tensões induzidas associadas em estruturas atingidas diretamente por descargas atmosféricas que, agregada à filosofia geral de compatibilidade eletromagnética (CEM), constitua uma abordagem inovadora e abrangente quando comparada às recomendações de proteção contra descargas atmosféricas atuais. Propõe-se, portanto, desenvolver uma metodologia que: · Constitua uma ferramenta de auxílio nas tomadas de decisões, aplicável desde a etapa de definição da arquitetura da estrutura e do leiaute dos equipamentos até a definição final da configuração do sistema de proteção contra descargas atmosféricas (S.P.C.D.A); · Possibilite a implementação de uma filosofia de proteção dos equipamentos e sistemas elétricos e eletrônicos contra descargas atmosféricas na qual se integre as recomendações tradicionais às necessidades atuais relacionadas à área de compatibilidade eletromagnética; · Seja abrangente e com grau de precisão satisfatório, quando comparadas com as recomendações atuais, com possibilidade de exploração dos valores das grandezas elétricas envolvidas no domínio do espaço e do tempo, e · Apresente simplicidade na implementação em computadores pessoais. / The main purpose of this work is to present a suitable method for calculating the current distribution, the electric and magnetic field, and the induced voltage on electric circuits regarding a structure directly struck by lightning. Moreover, when the method is used together with the electromagnetic compatibility (EMC) requirements, it can provide the designer with a new and helpful methodology meeting the recent aspects or the state of the art on lightning protection systems (L.P.S). Thus, a methodology is proposed, which provides the L.P.S. design team with: · The availability to take technical decisions in all steps of the project, from the definition of the architecture of the structure to the definition of the best layout of L.P.S.; · Recommendations to achieve the EMC of the electric and electronic system, in addition to the traditional ones; · Reliable numerical results concerning simulations in the space and time-domain, and · Simple implementation in personal computers.

Submitted by Felipe Vasconcellos (felipe.vasconcellos@ufba.br) on 2017-07-22T11:41:08Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO FELIPE MENDES DE VASCONCELLOS.pdf: 2905482 bytes, checksum: 58b22675f48f126a124d6445ff5b32e2 (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Reis (vanessa.jamile@ufba.br) on 2017-07-26T13:31:51Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO FELIPE MENDES DE VASCONCELLOS.pdf: 2905482 bytes, checksum: 58b22675f48f126a124d6445ff5b32e2 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-26T13:31:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO FELIPE MENDES DE VASCONCELLOS.pdf: 2905482 bytes, checksum: 58b22675f48f126a124d6445ff5b32e2 (MD5) / As descargas atmosféricas são responsáveis pelas principais solicitações dos sistemas de aterramento e pela maior parte dos desligamentos não programados das linhas de transmissão. O conhecimento aprofundado do comportamento eletromagnético transitório do aterramento sob essas condições tem importância vital na determinação de práticas eficazes de proteção de sistemas elétricos contra as descargas atmosféricas. Tal comportamento pode ser estimado por meio de simulações computacionais compostas por modelos matemáticos que representem de forma consistente a resposta física do aterramento. Este trabalho discorre sobre a modelagem de linhas de transmissão para análises e simulações no domínio do tempo de transitórios eletromagnéticos resultantes de descargas atmosféricas incidentes. São apreciados e apresentados os principais mecanismos associados à formação das descargas atmosféricas, os aspectos relevantes à incidência de descargas em linhas de transmissão e os seus mecanismos de propagação em relação ao ponto de incidência. Em seguida, são apresentados e analisados modelos da corrente de descarga atmosférica, torres de transmissão, linhas de transmissão e dos sistemas de aterramento disponíveis para uso no programa computacional Alternative Transients Program (ATP). A partir destes modelos, foram concebidas simulações computacionais que reproduzem o fenômeno eletromagnético em questão. A sua aplicação a configurações básicas de aterramento permitiu análises diversas. Nestas análises, avalia-se a eficiência dos sistemas de aterramento sob algumas condições, que incluem diferentes configurações, valores de resistividade do solo e onda de corrente injetada. A ferramenta desenvolvida pode auxiliar valorosamente no estudo, análise e projeto de sistemas de aterramento, especialmente quando é apreciado o desempenho e comportamento dos mesmos frente a descargas atmosféricas. Para todos os testes realizados, a resposta do modelo esteve de acordo com o comportamento esperado.

A dissertação aborda o desenvolvimento e testes de um conversor eletromagnético de 3 para 5 fases, sendo inicialmente avaliadas configurações conhecidas usando vários tipos de ligações. Foi desenvolvido um modelo baseado em resistências e indutâncias próprias e mútuas, para as quais caminhos de fluxo magnético através do núcleo de aço silício e também através do ar em torno dos enrolamentos foram considerados. Com base no modelo desenvolvido e nos resultados das simulações realizadas com o modelo, na sequência, foi projetado e construído um protótipo. O projeto levou em conta aspectos como equilíbrio de tensão nos secundários sob carga, aproveitamento do material dos enrolamentos e do núcleo, assim como a facilidade de conexão dos enrolamentos. Para as simulações do modelo utilizou-se o software Micro- Cap, tendo sido avaliado o equilíbrio nas tensões de saída do conversor sob carga equilibrada e desequilibrada, além de avaliar seu comportamento diante de falhas (abertura) de uma das fases da carga dos secundários. Os resultados das simulações foram comparados com os ensaios realizados no protótipo utilizando cargas resistivas e também um motor de indução pentafásico, tendo sido observada uma boa concordância entre ambos. Para as cargas resistivas utilizadas nos ensaios, as tensões ficaram muito próximas da simulação, mantendo as tensões nos secundários dentro de níveis aceitáveis de desequilíbrio. Contudo, na operação sob falha em uma das fases da carga, o nível de desequilíbrio de tensão apresentou-se acima do aceitável. Já para o motor de indução pentafásico utilizado nos ensaios, as tensões nos secundários apresentaram níveis aceitáveis de desequilíbrio, mesmo na operação sob falha em uma das fases da carga e independente da conexão dos enrolamentos primários. Finalmente, a indução no núcleo do conversor foi avaliada, sendo que em todos os ensaios e simulações, os valores máximos nas colunas do transformador não ultrapassaram os limites projetados, mostrando que não houve efeitos significativos de saturação e assim mantendo níveis aceitáveis de perdas no ferro. / This work addresses the development and test of an electromagnetic converter which can convert a three-phase system into a five-phase system. Initially, known configurations are evaluated which use several different types of connections. A prototype was designed and built considering aspects such as (1) voltage balanced under load on the secondary side, (2) utilization of the conductor and core material, and (3) difficulty to connect the windings. In order to evaluate the performance of the converter, a model was developed which is based on resistances, self inductance, and mutual inductances; for the determination of these inductances, the flux paths through the yokes and also through the air space surrounding the windings have been considered, besides the iron characteristic. The model was implemented using the software Micro-Cap, being assessed the voltage balance on the secondary side under balanced and also unbalanced load; in addition, the performance was evaluated under the occurrence of a fault on the secondary side (loss of one phase). The results obtained through simulations were compared with practical results measured on the prototype connected to a resistive load and also to a five-phase induction machine, being a good agreement between both results observed. For the resistive loads used during the tests, the voltages were very close to the predicted values, being the output voltages within an acceptable level of unbalance. However, for the operation under fault in one phase, the secondary voltages showed not acceptable unbalance. For the operation of the induction machine, the secondary voltages showed acceptable unbalance, even for the operation under fault and for all types of connection on the primary side. Finally, the induction in the magnetic yokes of the converter was investigated; in all tests and simulations, the maximal values in the magnetic parts did not surpass the design limits, ensuring that no significant saturation effects took place and thus keeping the magnetic losses within acceptable limits.

Nesta pesquisa é feita uma análise da interação do campo eletromagnético gerado por microcomputadores portáteis com o corpo humano, operando na faixa de radiocomunicações WI-FI, através da avaliação da taxa de absorção especifica (SAR). Os modelos de corpo humano heterogêneos utilizados são de um adulto de 34 anos e duas crianças de 6 e 11 anos os quais foram analisados em varias situações típicas de exposição à presença de um microcomputador portátil. Nas simulações dos cenários para avaliar a dosimetria foi utilizada a versão comercial do programa chamado SEMCAD X que é baseado no Método das Diferenças Finitas no Domínio no Tempo (FDTD). Da análise das simulações do modelo de corpo inteiro, o único resultado que ultrapassou a recomendação do (FCC, 1997) para 1 g de tecido foi na situação em que o microcomputador portátil, com a antena dipolo na parte posterior do teclado, está no colo do modelo de 34 anos. Numa segunda etapa, é feito um estudo teórico experimental da intensidade do campo elétrico gerado por dispositivos geradores de sinais Wi-Fi comerciais. Analisa-se à propagação de ondas eletromagnéticas através de paredes, utilizando uma antena monocone não ressonante e de banda larga, mediante o estudo e análise da sua taxa de onda estacionária. As medidas visam avaliar que projetando uma parede com uma espessura determinada consegue a propagação dos campos eletromagnéticos evitando reflexões e pontos quentes que possam produzir uma taxa de absorção maior no corpo humano presente nestes ambientes, além de caracterizar as propriedades dielétricas destas paredes. / This research analyses the interaction of the electromagnetic field generated by portable computers with the human body, operating in the range of radio Wi-Fi, by evaluating the specific absorption rate (SAR). The heterogeneous human body models used were those of a 34 years old adult and two children aged 6 and 11, were analyzed under various standard conditions of exposure to the presence of a portable microcomputer. The commercial version of SEMCAD X which is based on the Finite Difference Method in the Time Domain (FDTD) method was used in the simulations of the scenarios, to evaluate the dosimetry. The analysis of the simulation of the whole body model, the only result that exceeded the recommendation of the (FCC, 1997) for 1g of tissue was the simulation in which the dipole antenna on the back of the keyboard of the laptop resting on the lap of the 34-year old model. In the second stage, a theoretical experimental study was made of the intensity of the electric field created from Wi-Fi band signals generating devices. Subsequently, an analysis is made of the propagation of the electromagnetic waves through walls, using a non-resonant broadband monocone antenna by analyzing its voltage standing wave ratio (VSWR). The measures aim to assess that designing a wall with a given thickness, propagation of electromagnetic waves can be achieved, thus avoiding reflections and hot spots that can lead to higher SAR in the human body present in these environments, moreover to characterize the dielectric properties of these walls.

The following work presents a graphical pre-processor software as an alternative version of the Electromagnetic Transients Program (ATP-EMTP). It was developed to aid in the analysis of electromagnetic transients in power substations. The software has been developed using Java programming language and it was named Alternative Transients Program Substation Analysis (ATP-SA). Amongst its functionalities, it can be highlighted the representation of precursory events of electromagnetic transients in the ATP-EMTP standard, data predefinition for the modeling of these events, simulation configuration with compatible values in reference to the transient phenomena to be studied and management simulation through a databank. The transients to be considered are: occurrence and clearance of faults, transformer inrush, Transient Recovery Voltage (TRV) in circuit-breakers, circuit-breaker switching and lightning surges. The software aids in the simulation of transients occurred by these events in both deterministic and stochastic ways. In addition, to show its potentialities, examples of application are presented in a real power system simulations. Hence, with the use of the mentioned software, it is expected to support in subsidies and safety with respect of operations in substations, as well to aid in defect prevention, loss of equipment and potential shutdowns. This work is the main theme of a Research and Development (R&D) project developed by the Laboratory of Analysis and Protection of Power Systems, in the Power System and Energy Research Center, in a partnership along with the State Company of Generation and Transmission of Electric Energy of the Rio Grande do Sul State. / Este trabalho apresenta a implementação de um software pré-processador gráfico para a versão alternativa do ElectroMagnetic Transient Program (ATP-EMTP), desenvolvido para auxiliar a análise de transitórios eletromagnéticos em subestações de potência. Este software, concebido em linguagem de programação Java, recebeu a denominação de Alternative Transients Program Substation Analysis (ATP-SA). Dentre suas funcionalidades, está a representação de eventos precursores de transitórios eletromagnéticos no padrão ATP-EMTP, predefinição de dados para modelagem destes eventos, parametrização da simulação com valores compatíveis com o fenômeno analisado e gerenciamento de simulações através de um banco de dados. Os eventos contemplados pelo software compreendem: ocorrência e eliminação de curtos-circuitos, energização de transformador, Tensão de Restabelecimento Transitória (TRT) em disjuntores, manobras de abertura e fechamento de disjuntores e descargas atmosféricas. O software fornece suporte a simulação de transitórios provocados por estes eventos de forma determinística ou estocástica. Para demonstrar estas potencialidades, abordam-se exemplos aplicados sobre um sistema elétrico real. Com a utilização do software desenvolvido, espera-se fornecer subsídio e segurança para a realização de operações em subestações, bem como auxiliar a prevenção de falhas, perda de equipamentos e desligamentos. O presente trabalho é parte integrante de um projeto de Pesquisa e Desenvolvimento (P&D), desenvolvido pelo Laboratório de Análise e Proteção de Sistemas Elétricos do Centro de Estudos em Energia e Sistemas de Potência (LAPES-CEESP) da UFSM, em parceria com a Companhia Estadual de Geração e Transmissão de Energia Elétrica (CEEE-GT) do Rio Grande do Sul.

This work presents the development of a methodology that uses the resource foreign model , offered by the Electromagnetic Transient Program (ATP-EMTP), in order to realize electromagnetic transient stochastic simulations with emphasis in power substation applications. Due to their stochastic nature, the simulations are performed by employing the Monte Carlo Method to reproduce the randomness and uncertainties that are inherent to the precursory events of some electromagnetic transients. The method is applied in the simulation in order to model the type of study to be analyzed, corresponding to the most frequent and significant transients that are found in substations. These events comprehend: occurrence and clearance of faults, transformer inrush, circuit-breaker switchings and lightning strokes. The suggested methodology allows the use of these resources through the graphical pre-processor software ATPDraw, and it does not need the use of any other external computational tool. Hence, in order to demonstrate the methodology potentialities, this work also presents some examples of applications through ATP-EMTP simulations, employed in a real power system. Throughout this study, it seeks to aid in simulations involving stochastic events in electromagnetic transients by adding new resources to the ATP-EMTP. In addition, this work is a part of a research and development project in a partnership between the Laboratório de Análise e Proteção de Sistemas Elétricos of the Centro de Estudos em Energia e Sistemas de Potência (LAPES-CEESP), located at UFSM, and the Companhia Estadual de Geração e Transmissão de Energia Elétrica (CEEE-GT) of the Rio Grande do Sul state. / Este trabalho apresenta o desenvolvimento de uma metodologia que utiliza o recurso foreign model oferecido pelo ElectroMagnetic Transient Program (ATP-EMTP), que visa realizar simulações estocásticas de transitórios eletromagnéticos, com enfoque para aplicações em subestações de potência. Devido estas simulações contemplarem processos estocásticos, emprega-se o método de Monte Carlo para reproduzir aleatoriedades e incertezas inerentes aos eventos precursores de transitórios eletromagnéticos. Mais especificamente, este método é aplicado para modelar de estudos dos transitórios mais significativos e frequentes em subestações. Estes eventos compreendem: ocorrência e eliminação de curtos-circuitos, energização de transformadores, manobras de abertura e fechamento de disjuntores e descargas atmosféricas. A metodologia sugerida, permite que estes recursos sejam acessados através do pré-processador gráfico ATPDraw, de modo que não seja necessário a utilização de ferramentas externas para a realização destas simulações. Enfim, para demonstrar suas potencialidades, abordam-se exemplos aplicados em um sistema elétrico real. A partir dos estudos realizados, espera-se fornecer subsídios para simulações de eventos estocásticos de transitórios eletromagnéticos, agregando novos recursos ao ATP-EMTP. O presente trabalho é parte integrante de um projeto de Pesquisa e Desenvolvimento (P&D), desenvolvido pelo Laboratório de Análise e Proteção de Sistemas Elétricos do Centro de Estudos em Energia e Sistemas de Potência (LAPES-CEESP) da UFSM, em parceria com a Companhia Estadual de Geração e Transmissão de Energia Elétrica (CEEE-GT) do Rio Grande do Sul.

Submitted by RICARDO FONSECA BUZO null (ricardo.buzo@yahoo.com.br) on 2016-06-23T18:54:42Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_final_100%pronta.pdf: 4244820 bytes, checksum: 83a976e2284de9c0a3bcbcd8556da567 (MD5) / Approved for entry into archive by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2016-06-27T18:32:12Z (GMT) No. of bitstreams: 1 buzo_rf_me_ilha.pdf: 4244820 bytes, checksum: 83a976e2284de9c0a3bcbcd8556da567 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-27T18:32:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 buzo_rf_me_ilha.pdf: 4244820 bytes, checksum: 83a976e2284de9c0a3bcbcd8556da567 (MD5) Previous issue date: 2016-05-10 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Com o aumento das cargas elétricas não lineares nas redes de distribuição, intensifica-se o nível de correntes harmônicas responsáveis por distorções nos sinais elétricos, o que compromete a qualidade da energia elétrica. O emprego de dispositivos eletromagnéticos constitui atualmente uma alternativa promissora para mitigação de correntes harmônicas de sequência zero. São dispositivos robustos que, quando utilizados isoladamente ou em conjunto com outros arranjos, podem ser técnica e economicamente atraentes. O filtro eletromagnético é um dispositivo inserido paralelamente ao sistema com baixa impedância de sequência zero e elevada impedância de sequência positiva e negativa. Logo, para um filtro ideal, tem-se o confinamento das correntes harmônicas “triplens” sem que o fluxo de potência do sistema seja comprometido. Buscando-se aperfeiçoar o divisor de corrente de sequência zero entre o sistema e o filtro, o bloqueador eletromagnético é inserido em série ao sistema, devido a sua elevada impedância de sequência zero e baixa impedância para as sequências positiva e negativa. Este trabalho, por meio da teoria das transmitâncias, desenvolve uma metodologia de auxílio no dimensionamento e projeto do filtro e bloqueador eletromagnéticos, em função do percentual de filtragem desejado para a corrente de sequência zero. Para isto, são apresentados os equacionamentos das resistências e reatâncias sequenciais do filtro e bloqueador. Inicialmente, o dimensionamento e projeto do filtro são elaborados sem a presença do bloqueador, inserido apenas quando os resultados alcançados não forem satisfatórios. Em síntese, o desempenho do sistema de filtragem dimensionado e projetado é analisado através do próprio método proposto e do PSIM® , programa bastante difundido e consagrado para o desenvolvimento de simulações que envolvem sistemas de potência. Deste modo, é apresentado, consequentemente, um diagnóstico de aderência para o modelo proposto. / With the increase of non-linear electrical loads in the distribution networks, intensifies the level of harmonic currents responsible for the distortions in electrical signals, compromising the quality of electricity. The use of electromagnetic devices is currently a promising alternative to mitigation of harmonic currents of zero sequence. They are robust devices that when used alone or in conjunction with other arrangements can be technically and economically attractive. The electromagnetic filter is a device inserted in parallel to the system with low zero sequence impedance and high positive and negative sequence impedance. Thus, for an ideal filter, there is the confinement of “Triplens” harmonic currents without the power flow is compromised. Seeking to improve the zero sequence current divider between the system and the filter, the electromagnetic blocker is inserted in series to the system because of their high zero sequence impedance and low impedance for the positive sequence and negative sequence. This work, using the method of transmittances, develops an aid methodology to measure and design the electromagnetics filter and blocker, depending on the percentage of desired filtering for zero sequence current. For this, the sequential resistance equation and sequential reactance equation are presented to the filter and blocker. Initially, the measure and design filter are made without the presence of the blocker, inserted only when the results achieved are not satisfactory. In short, the filtering system performance measured and designed is analyzed using the proposed method and the PSIM®, widespread and dedicated program for the development of simulations involving electrical circuits. Thus, it is shown, therefore, a diagnosis of tack for the proposed model.

A dissertação aborda o desenvolvimento e testes de um conversor eletromagnético de 3 para 5 fases, sendo inicialmente avaliadas configurações conhecidas usando vários tipos de ligações. Foi desenvolvido um modelo baseado em resistências e indutâncias próprias e mútuas, para as quais caminhos de fluxo magnético através do núcleo de aço silício e também através do ar em torno dos enrolamentos foram considerados. Com base no modelo desenvolvido e nos resultados das simulações realizadas com o modelo, na sequência, foi projetado e construído um protótipo. O projeto levou em conta aspectos como equilíbrio de tensão nos secundários sob carga, aproveitamento do material dos enrolamentos e do núcleo, assim como a facilidade de conexão dos enrolamentos. Para as simulações do modelo utilizou-se o software Micro- Cap, tendo sido avaliado o equilíbrio nas tensões de saída do conversor sob carga equilibrada e desequilibrada, além de avaliar seu comportamento diante de falhas (abertura) de uma das fases da carga dos secundários. Os resultados das simulações foram comparados com os ensaios realizados no protótipo utilizando cargas resistivas e também um motor de indução pentafásico, tendo sido observada uma boa concordância entre ambos. Para as cargas resistivas utilizadas nos ensaios, as tensões ficaram muito próximas da simulação, mantendo as tensões nos secundários dentro de níveis aceitáveis de desequilíbrio. Contudo, na operação sob falha em uma das fases da carga, o nível de desequilíbrio de tensão apresentou-se acima do aceitável. Já para o motor de indução pentafásico utilizado nos ensaios, as tensões nos secundários apresentaram níveis aceitáveis de desequilíbrio, mesmo na operação sob falha em uma das fases da carga e independente da conexão dos enrolamentos primários. Finalmente, a indução no núcleo do conversor foi avaliada, sendo que em todos os ensaios e simulações, os valores máximos nas colunas do transformador não ultrapassaram os limites projetados, mostrando que não houve efeitos significativos de saturação e assim mantendo níveis aceitáveis de perdas no ferro. / This work addresses the development and test of an electromagnetic converter which can convert a three-phase system into a five-phase system. Initially, known configurations are evaluated which use several different types of connections. A prototype was designed and built considering aspects such as (1) voltage balanced under load on the secondary side, (2) utilization of the conductor and core material, and (3) difficulty to connect the windings. In order to evaluate the performance of the converter, a model was developed which is based on resistances, self inductance, and mutual inductances; for the determination of these inductances, the flux paths through the yokes and also through the air space surrounding the windings have been considered, besides the iron characteristic. The model was implemented using the software Micro-Cap, being assessed the voltage balance on the secondary side under balanced and also unbalanced load; in addition, the performance was evaluated under the occurrence of a fault on the secondary side (loss of one phase). The results obtained through simulations were compared with practical results measured on the prototype connected to a resistive load and also to a five-phase induction machine, being a good agreement between both results observed. For the resistive loads used during the tests, the voltages were very close to the predicted values, being the output voltages within an acceptable level of unbalance. However, for the operation under fault in one phase, the secondary voltages showed not acceptable unbalance. For the operation of the induction machine, the secondary voltages showed acceptable unbalance, even for the operation under fault and for all types of connection on the primary side. Finally, the induction in the magnetic yokes of the converter was investigated; in all tests and simulations, the maximal values in the magnetic parts did not surpass the design limits, ensuring that no significant saturation effects took place and thus keeping the magnetic losses within acceptable limits.

Nesta pesquisa é feita uma análise da interação do campo eletromagnético gerado por microcomputadores portáteis com o corpo humano, operando na faixa de radiocomunicações WI-FI, através da avaliação da taxa de absorção especifica (SAR). Os modelos de corpo humano heterogêneos utilizados são de um adulto de 34 anos e duas crianças de 6 e 11 anos os quais foram analisados em varias situações típicas de exposição à presença de um microcomputador portátil. Nas simulações dos cenários para avaliar a dosimetria foi utilizada a versão comercial do programa chamado SEMCAD X que é baseado no Método das Diferenças Finitas no Domínio no Tempo (FDTD). Da análise das simulações do modelo de corpo inteiro, o único resultado que ultrapassou a recomendação do (FCC, 1997) para 1 g de tecido foi na situação em que o microcomputador portátil, com a antena dipolo na parte posterior do teclado, está no colo do modelo de 34 anos. Numa segunda etapa, é feito um estudo teórico experimental da intensidade do campo elétrico gerado por dispositivos geradores de sinais Wi-Fi comerciais. Analisa-se à propagação de ondas eletromagnéticas através de paredes, utilizando uma antena monocone não ressonante e de banda larga, mediante o estudo e análise da sua taxa de onda estacionária. As medidas visam avaliar que projetando uma parede com uma espessura determinada consegue a propagação dos campos eletromagnéticos evitando reflexões e pontos quentes que possam produzir uma taxa de absorção maior no corpo humano presente nestes ambientes, além de caracterizar as propriedades dielétricas destas paredes. / This research analyses the interaction of the electromagnetic field generated by portable computers with the human body, operating in the range of radio Wi-Fi, by evaluating the specific absorption rate (SAR). The heterogeneous human body models used were those of a 34 years old adult and two children aged 6 and 11, were analyzed under various standard conditions of exposure to the presence of a portable microcomputer. The commercial version of SEMCAD X which is based on the Finite Difference Method in the Time Domain (FDTD) method was used in the simulations of the scenarios, to evaluate the dosimetry. The analysis of the simulation of the whole body model, the only result that exceeded the recommendation of the (FCC, 1997) for 1g of tissue was the simulation in which the dipole antenna on the back of the keyboard of the laptop resting on the lap of the 34-year old model. In the second stage, a theoretical experimental study was made of the intensity of the electric field created from Wi-Fi band signals generating devices. Subsequently, an analysis is made of the propagation of the electromagnetic waves through walls, using a non-resonant broadband monocone antenna by analyzing its voltage standing wave ratio (VSWR). The measures aim to assess that designing a wall with a given thickness, propagation of electromagnetic waves can be achieved, thus avoiding reflections and hot spots that can lead to higher SAR in the human body present in these environments, moreover to characterize the dielectric properties of these walls.