Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-23T20:55:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 260943.pdf: 3207372 bytes, checksum: d1fe6984348c781c76ca190b5b042044 (MD5) / A tese aborda o estudo analítico e experimental do comportamento e da evolução das perdas magnéticas, principalmente as perdas por histerese quando o núcleo de aços para fins elétricos é submetido a regimes de tensão sinusoidal e não-sinusoidal (tensões arbitrárias). Foi realizado um estudo e análise de erros no cálculo de perdas por histerese para forma de onda de indução não-sinusoidal quando as perdas são calculadas pelos modelos de Steinmetz clássico e pelo método por decomposição da indução magnética em séries de Fourier, sendo baseado no modelo de Steinmetz. Como as condições de excitação por conversores estáticos são diversificadas, nos motores e transformadores sob regime de tensão PWM (Pulse Width Modulation) o fluxo é distorcido e pode estar presente nível contínuo de indução no núcleo (DC), acarretando um aumento das perdas energéticas. As perdas energéticas dependem diretamente da taxa de variação da indução magnética dB(t)/dt. Observou-se nos resultados experimentais em baixa freqüência (1Hz) que laços de histerese principais podem ser obtidos com tensão arbitrária ou tensão puramente sinusoidal. Constatou-se que com o aumento do tamanho do grão, a forma de onda de indução influencia mais nas perdas magnéticas, principalmente para induções mais elevadas. A principal contribuição é a proposição de um novo modelo analítico, simples e de fácil utilização para avaliação das perdas no ferro quando este é submetido a regimes alternantes no tempo contendo uma componente de indução DC ou quando há formação de laços menores no interior do laço de histerese principal. Para o encontro dos parâmetros do novo modelo proposto, necessita-se apenas a realização do ensaio tradicional sob um regime puramente sinusoidal (a partir das perdas calculadas pelo modelo de Steinmetz clássico). Para a validação do novo modelo, foi necessário desenvolver uma metodologia experimental original para estudar e analisar o comportamento das perdas magnéticas produzidas pela componente contínua. Esta metodologia experimental foi implementada utilizando instrumentos virtuais em ambiente LabVIEW e validada para vários materiais para fins elétricos.

Submitted by Souza Tanajura Augusto (cast@ufba.br) on 2012-12-12T12:46:29Z No. of bitstreams: 1 257.pdf: 1812644 bytes, checksum: 4406fd4c7e78e9b9e835194766da32cb (MD5) / Made available in DSpace on 2012-12-12T12:46:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 257.pdf: 1812644 bytes, checksum: 4406fd4c7e78e9b9e835194766da32cb (MD5) / Centro de Pesquisa em Geofísica e Geologia da UFBA, CAPES, FAPESB, FINEP/CT-PETRO e da PETROBRAS / Essa dissertação tem como objetivo estudar o efeito da topografia do terreno nos dados eletromagnéticos à multifrequência, com o intuito de suprir informações teóricas que melhorem a precisão da interpretação dos dados do campo. Analisa-se também esse efeito nos dados EM obtidos no campo de Araçás (Bahia-Brasil). Considera-se um dipolo magnético vertical sobre um semi-espaço isotrópico e homogêneo para modelagem direta. Conseguiu-se determinar a matriz de transformação T e sua inversa T-1, que contém as informações sobre uma superfície inclinada acima da qual é estendida a bobina transmissora em relação a um plano horizontal. Obteve-se, a expressão geral do campo magnético (Hx) no plano inclinado, o que possibilitou realizar simulações tomando em conta a geometria das bobinas (azimute, mergulho), e avaliar a magnitude de erro devido a topografia, analisando a variação da impedância mútua (Z/Z0) com respeito ao número de indução (θ). Deduziu-se, através de três casos analisados, que ângulos de inclinação da ordem de 5 a 10o de inclinação do dipolo transmissor não afetam os dados adquiridos. A maior influência da topografia é causada pela diferença de altitude entre transmissor e receptor. A análise dos dados do campo de Araçás mostra que o efeito topográfico aparece em curtas distâncias transmissor-receptor com grandes diferenças de altitude. À medida em que se aumenta a separação transmissor-receptor, o efeito topográfico diminui progressivamente, ao mesmo tempo em que a razão sinal ruído diminui e torna o sinal indistinguível a partir de 2000 m de separação transmissor-receptor. Propôs-se um modelo inicial de multicamadas para a modelagem eletromagnética dessa área. O modelo foi deduzido a partir da interpretação dos dados de sondagens elétricas e de perfis geofísicos de poços da área, cedidos pela Petrobras. / Pós Graduação em Geofísica da UFBA

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-26T08:28:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 289520.pdf: 3449009 bytes, checksum: 05af5d1a72839db710e778daa5ceada8 (MD5) / Este trabalho apresenta como proposta principal verificar as influências externas, como a temperatura e harmônicos na rede sobre a corrente de fuga de para-raios para a avaliação de seu estado de operação, bem como a distribuição e o comportamento campos elétricos e magnéticos existentes em uma subestação no local da medição. Através de simulações, verificam-se possíveis influências sobre os valores medidos e os instrumentos de medição de corrente de fuga total, a corrente de fuga resistiva e a componente de terceira harmônica da corrente de fuga total, possibilitando maior segurança na avaliação do para-raios. Desenvolveu-se também um instrumento virtual para a obtenção da forma de onda da corrente resistiva, seu valor eficaz, de pico e suas harmônicas, baseado em uma metodologia para a separação das correntes resistiva e capacitiva a partir das formas de onda da corrente total e da tensão. Com base nos estudos e ensaios práticos realizados em subestação, se propôs uma metodologia para a padronização da realização de ensaios, visando uma maior confiabilidade na obtenção dos resultados da avaliação.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-22T12:39:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 225375.pdf: 961702 bytes, checksum: 7a94a246bcce8f33f2f606eb793c643c (MD5) / Neste trabalho é proposto um sistema computacional para o cálculo de campos magnéticos em detectores de metais. Para analisar o campo magnético em um tipo específico de detector de metais, PDM (Portal Detector de Metais), foi necessário fazer um estudo bibliográfico deste equipamento e desenvolver uma ferramenta numérica para o cálculo tridimensional do campo que permitisse calcular o campo no interior da região de detecção de metais. Com a utilização da ferramenta numérica denominada BSmag (sistema computacional baseado na lei de Biot-Savart para cálculo de campos) foi possível calcular o vetor campo magnético nos pontos de interesse assim como mostrar a sua distribuição no interior do PDM. Na concepção do sistema utilizou-se à lei de Biot-Savart que pode ser considerada como uma discretização da lei de Ampère e que pode ser utilizada em uma grande quantidade de problemas práticos. Após medições realizadas em um equipamento PDM foi possível comparar estes resultados com os valores obtidos utilizando o BSmag. Através do desenvolvimento deste sistema pretendeu-se, além de verificar a eficácia do sistema computacional, conhecer as intensidades e distribuição dos campos magnéticos gerados por estes equipamentos o que pode contribuir para a melhoria destes dispositivos.

Submitted by Teresa Cristina Rosenhayme (teresa.rosenhayme@cprm.gov.br) on 2015-07-14T13:31:12Z No. of bitstreams: 1 tese.pdf: 81518269 bytes, checksum: 9013953a709ab1204f88e41db99170d7 (MD5) / Approved for entry into archive by Roberta Silva (roberta.silva@cprm.gov.br) on 2015-07-15T12:14:44Z (GMT) No. of bitstreams: 1 tese.pdf: 81518269 bytes, checksum: 9013953a709ab1204f88e41db99170d7 (MD5) / Approved for entry into archive by Roberta Silva (roberta.silva@cprm.gov.br) on 2015-07-15T12:14:52Z (GMT) No. of bitstreams: 1 tese.pdf: 81518269 bytes, checksum: 9013953a709ab1204f88e41db99170d7 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-07-15T12:24:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese.pdf: 81518269 bytes, checksum: 9013953a709ab1204f88e41db99170d7 (MD5) Previous issue date: 2013

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2014-08-06T17:11:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 323993.pdf: 8521997 bytes, checksum: 64e5bd8bcae24a4f2ba8a7c75a1260e9 (MD5) Previous issue date: 2013 / Este trabalho aborda a modelagem numérica de dispositivos eletromagnéticos incluindo o fenômeno de histerese em três dimensões através da formulação da permeabilidade diferencial. Esta formulação possibilita o acoplamento com circuitos elétricos e o tratamento de materiais anisotrópicos e histeréticos. O modelo de histerese utilizado é o vetorial de Jiles-Atherton. São discutidos aspectos sobre a implementação bem como melhorias para a convergência do método. Propõe-se uma mudança na discretização temporal substituindo o método de Euler por Crank-Nicolson. Um benchmark proposto pela ICS (International Compumag Society) é utilizado para validação do método, além da comparação com outras formulações já implementadas. O software é incorporado ao sistema FEECAD, desenvolvido pelo GRUCAD (Grupo de Concepção e Análise de Dispositivos Eletromagnéticos) em colaboração com outros grupos de pesquisa, que já conta com diversos módulos implementados utilizando diferentes formulações.<br> / Abstract : This work deals with the numerical modeling of electromagnetic devices including hysteresis phenomenon through the formulation of differential permeability. This formulation enables the coupling with electrical circuits and treatment of anisotropic and hysteretic materials. The hysteresis model used is the vector Jiles-Atherton.We discuss aspects of the implementation as well as improvements to the convergence of the method. Proposes a change in the time discretization replacing the Euler method on Crank-Nicolson. Abenchmark proposed by the ICS (Compumag International Society) is used to validate the method, as well as comparisons with others formulations already implemented. The software is built into the system FEECAD developed by GRUCAD Group (Design and Analysis of Electromagnetic Devices) in collaboration with other research groups, which already has many modules implemented using different formulations.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2014-08-06T17:24:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 322210.pdf: 7948540 bytes, checksum: 6cad810fc9704edbf02b8bd7f7cd9ac4 (MD5) Previous issue date: 2013 / Este estudo envolve o projeto e o desenvolvimento de um dispositivo eletromagnético trifásico para análise de perdas magnéticas em estatores de máquinas elétricas girantes. O trabalho foi amparado por uma revisão bibliográfica que motivou a confecção de uma bancada experimental, desenvolvida pelo GRUCAD em conjunto com a empresa WEG Equipamentos Elétricos. Durante o trabalho são avaliadas principalmente as perdas magnéticas nas chapas de aço para fins elétricos no formato de um estator de um motor elétrico de indução trifásico. São avaliados três fornecedores de um mesmo tipo de chapa de aço, para fins de comparação entre os resultados obtidos por três métodos experimentais diferentes, a saber: quadro de Epstein, ensaio em motores elétricos de indução trifásicos completos e bancada experimental desenvolvida. <br> / Abstract : This study approaches the design and development of a three-phaseelectromagnetic device for analysis of magnetic losses in the stators ofrotating electric machines. It was supported by a literature review thatled to the construction of an experimental bench that was developed byGRUCAD and WEG Electric Equipments company. The proposedmethod allows a faithful evaluation of the magnetic losses taking placein the stator core of a three phase induction motor. For comparativepurposes, three suppliers of the same type of electrical steel sheets areevaluated using three different experimental methods, namely: theEpstein frame test, the no-load test with complete three phase inductionmotor, and the proposed electromagnetic device.

Dissertação (mestrado profissional) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-10-19T12:59:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 338291.pdf: 1979046 bytes, checksum: bca487f4640f12694f0bb35f197351b0 (MD5) Previous issue date: 2015 / Os seres humanos estão cada vez mais dependentes das modernas tecnologias e, consequentemente, mais expostas a campos eletromagnéticos emitidos por elas. Esta crescente exposição contínua gera preocupação, tanto para comunidade científica mundial, como para a população em geral, principalmente para os moradores do entorno das antenas transmissoras do sistema de telefonia celular.A rápida expansão dos serviços e consequente proliferação de Estações Rádio Base (ERB?s) afloram as discussões quanto aos danos à saúde das pessoas expostas as radiações não ionizantes, oriundos de tais sistemas. Como contribuição ao assunto polêmico, o presente estudo avaliou quantitativamente os níveis de radiações não ionizantes na faixa de frequência da telefonia celular, emitidas pelas ERB?s na cidade de Belo Horizonte, Pouso Alegre, Itabirito, Ribeirão das Neves e Cláudio, todas dentro do Estado de Minas Gerais, comparando os níveis medidos com os parâmetros normativos vigentes. Comprovou-se que todos os pontos apresentaram níveis de densidade de potência muito aquém dos estabelecidos nas normas, seja ela municipal ou do órgão de regulação nacional (ANATEL). E ainda, em conformidade com os atuais estudos desenvolvidos pelos principais organismos de controle e pesquisa, sob a direção da Organização Mundial da Saúde.Por fim, discorrer sobre a necessidade da observância dos limites de exposição da norma vigente, pela avaliação in loco dos níveis de campo eletromagnético, através do permanente monitoramento. Ressaltar também, a importância de se manter as pesquisas sobre os possíveis efeitos biológicos que os campos eletromagnéticos podem causar nos seres humanos, abordando definições claras e precisas, visando assegurar convivência harmoniosa entre a tecnologia, o bem-estar e qualidade de vida da população.<br> / Abstract : Humans are increasingly dependent on modern technologies and, therefore more exposed to electromagnetic fields emitted by them. This increased exposure is still raises concern, both for the world scientific community, as for the general population, especially for people living around the transmitting antenna of the mobile phone system.The rapid expansion of services and the consequent proliferation of Radio Base Stations (RBS) arise discussions as to damage the health of people exposed to non-ionizing radiation, coming from such systems.As a contribution to the controversial issue, this paper quantitatively evaluates the levels of non-ionizing radiation in the frequency range of mobile phones issued by the ERB's in the city of Belo Horizonte, Pouso Alegre, Itabirito, Ribeirao das Neves and Claudius, all within the State Minas Gerais, comparing the levels measured with existing normative parameters. Proved that all the points presented power density levels far below those established in the standards, whether municipal or national regulatory agency (ANATEL). And yet, according to recent studies developed by the principal control and research under the guidance of the World Health Organization.Finally, discuss the need to observe the exposure limits of current regulations for the on-site evaluation of electromagnetic field levels through the permanent monitoring. Emphasize also the importance of maintaining research into the possible biological effects of the electromagnetic field can cause in humans, addressing clear and precise definitions, in order to ensure harmonious coexistence between technology, health and people's quality of life.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-20T20:58:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 195467.pdf: 10891627 bytes, checksum: 2d272303ea5934ed0cb65010246742df (MD5) / Diversos trabalhos têm sido desenvolvidos com o objetivo de melhor compreender o comportamento dos materiais magnéticos submetidos a campo rotacional. A medição e modelagem deste comportamento visam contribuir no desenvolvimento de equipamentos como máquinas rotativas. O objetivo final deste trabalho é estudar os principais métodos de medição de perda eletromagnética para aço elétrico submetido a campo rotacional. Inicialmente, é apresentada uma revisão dos métodos encontrados na literatura, analisando suas vantagens e desvantagens. A seguir, dois métodos são escolhidos para implementação e avaliação prática. Com a utilização de um dinamômetro com mancais de baixa perda mecânica é implementado o método de medição do torque, que apesar de trabalhoso apresentou bons resultados. Uma bancada de teste rotacional de chapa única é desenvolvida para a avaliação do método de sensor de campo. Os resultados obtidos comprovam que este é um método muito promissor na análise de perdas rotacionais.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-21T03:34:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 196033.pdf: 1694864 bytes, checksum: 6c5afcd55ffbacb168561cc033a5810d (MD5) / Este trabalho aborda o desenvolvimento e a implementação de um método de análise de dispositivos eletromagnéticos considerando o circuito de alimentação. A modelagem do dispositivo eletromagnético é realizada usando o método de elementos finitos tridimensional e o equacionamento do circuito é feito em variáveis de espaço de estados. Um acoplamento forte entre os dois sistemas de equações é conseguido utilizando as grandezas comuns a ambos, isto é: as correntes e as tensões nos enrolamentos do dispositivo eletromagnético. O movimento do rotor é modelado através do método da banda de movimento no qual uma alocação dinâmica das condições de periodicidade ou anti-periodicidade é realizada. A validação das ferramentas desenvolvidas neste trabalho foi obtida utilizando-se três tipos de máquinas a ímãs permanentes com topologias de fluxo radial, axial e transversal.