Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2015-12-01T03:10:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 336269.pdf: 44827518 bytes, checksum: b0742be1d133e3433f6ada5fc0679067 (MD5) Previous issue date: 2015 / Esta tese aborda a modelagem, o projeto e a otimização, com validação experimental, de máquinas de relutância duplamente alimentadas sem escovas (BDFRM) para sistemas de geração de energia eólica. O objetivo principal dela é de contribuir para o domínio de técnicas de projeto otimizado para a BDFRM através da proposição de uma metodologia baseada em diferentes níveis de modelagem e em otimização. Discute-se como técnicas de otimização podem ser aplicadas em todas as fases de desenvolvimento com objetivos distintos. Especificamente, a metodologia proposta se concentra na definição e na solução iterativa de problemas de otimização com restrições nas saídas utilizando um algoritmo determinístico acoplado a modelos semi-analíticos de diferentes níveis. Como conclusão geral, pode-se afirmar que a BDFRM é potencialmente uma boa candidata para ser utilizada em sistemas de geração de energia eólica. Contudo, aspectos técnicos e econômicos sobre essa escolha devem ainda ser avaliados, comparando-se as diferentes topologias existentes sob o mesmo enfoque metodológico.<br> / Abstract : This thesis addresses the modeling, design and optimization with experimental validation of the Brushless Doubly-Fed Reluctance Machine (BDFRM) for wind power systems. Its main goal is to contribute on mastering the BDFRM optimized design by proposing a methodological approach based on different modeling levels and on optimization. More precisely, it draws its attention on setting the optimization problem and on the iterative solution of a constrained inputs/outputs problem by using a deterministic algorithm. As a general conclusion, the results show that the BDFRM is potentially a good candidate to be used in wind power systems. However, the technical and economic aspects on this choice must be still assessed, analyzing and comparing the overall system solution of distinct topologies within the same framework.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-20T16:45:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 193375.pdf: 15691694 bytes, checksum: c4aad0b9786b85512ebd2e8f3e6755a1 (MD5) / O presente trabalho apresenta uma proposta de predição eletromagnética de ambientes indoor baseada no Método da Modelagem por Linhas de Transmissão (TLM). Na primeira etapa da pesquisa é feito o cálculo da distribuição espacial do campo elétrico em um modelo bidimensional de um ambiente típico urbano, o qual é iluminado por ondas eletromagnéticas provenientes de diferentes transmissores de comunicação em radiofreqüência (RF), atuando simultaneamente. Obtidos os valores dos níveis de campo elétrico na região, é verificado o ambiente em relação às diretrizes e normas de exposição humana a campos de RF. Na segunda etapa dos trabalhos, é apresentada uma propósta de cálculo de perdas em ambientes indoor com a utilização do método numérico TLM. Para isso, uma sala comercial é modelada. Os diferentes meios materiais constituintes do ambiente são levados em conta. Um sinal é transmitido em um ponto determinado e seu nível é obtido a partir do TLM em outros pontos da sala, medindo assim a perda do sinal através do método numérico. Os valores são comparados com um método estatístico para a validação dos resultados. Em ambos os estudos, o TLM mostrou-se uma ferramenta poderosa, apresentando resultados válidos, mediante a modelagem numérica de ambientes.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-22T04:26:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 203232.pdf: 1596132 bytes, checksum: ed7e4c5ae39d6ea86d021b710e6bfa84 (MD5) / Neste trabalho, apresenta-se uma análise de procedimentos de medida de perdas magnéticas em lâminas de aço ao silício. Comparam-se várias metodologias para medição da perda magnética e da permeabilidade magnética. Esta pesquisa considera apenas a categoria de aços de grão não orientado. Comparam-se os procedimentos de ensaio e medição apresentados pelas normas brasileira NBR 5161, americana ASTM A343, japonesa JIS C2550 e pela norma da comissão eletrotécnica internacional IEC 404-2. Foi desenvolvida uma estratégia de separação das perdas magnéticas em três componentes: perda por histerese; por correntes de Foucault e perda excedente. Esta estratégia, denominada de eliminação do ensaio da perda por histerese, não requer equipamentos que permitam realizar o ensaio em freqüências muito baixas, onde se podem desprezar as perdas dinâmicas. Nesta estratégia são necessários dois ensaios: da perda total, com variação da indução magnética, mantendo a freqüência fixa e da perda total, com variação da freqüência, mantendo a indução magnética constante.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-19T14:57:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 186894.pdf: 3780087 bytes, checksum: 297d425bcd3ddc9052054354156ccef4 (MD5) / Este trabalho está voltado ao estudo de fenômenos ligados à compatibilidade eletromagnética através do uso de modelos numéricos de discretização no domínio do tempo. O texto pode ser dividido em duas partes principais. A primeira apresenta uma comparação dos principais métodos empregados para a solução numérica de problemas da área e aprofunda-se na formulação do método TLM-TD (Transmission-line Modeling Method - Time Domain). Este método é detalhado em suas versões unidimensional, bidimensional e tridimensional. Especial cuidado é dedicado à formulação tridimensional, onde são abordados problemas como a heterogeneidade do meio, presença de perdas e tratamento de malhas irregulares. Uma segunda parte deste trabalho é dedicado à implementação, validação e aplicação de um algoritmo baseado na formulação tridimensional do método TLM-TD para a análise de problemas ligados à compatibilidade eletromagnética. A validação preliminar do algoritmo desenvolvido é feita através da comparação com valores analíticos para problemas de propagação de ondas em meios homogêneos e heterogêneos com perdas. O algoritmo assim validado, é então empregado na análise da efetividade de blindagem de gabinetes metálicos dotados de fendas (slots) e aberturas. Finalmente, são analisadas várias configurações de aterramento impulsivo, investigando-se fluxos de corrente e potenciais nos condutores e na superfície do solo. Vários destes casos têm seus resultados comparados com outras referências.

Made available in DSpace on 2016-01-13T13:27:38Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 1995. Added 1 bitstream(s) on 2016-01-13T13:33:06Z : No. of bitstreams: 1 000026726.pdf: 835192 bytes, checksum: 83920038a2ee84e729d445cc359d3b2b (MD5)

Orientador : Profª. Drª. Leni C. Akcelrud / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Exatas, Programa de Pós-Graduação em Química. Defesa: Curitiba, 14/04/2015 / Inclui referências : f. 106-113 / Resumo: Recentemente, o desenvolvimento de meios poliméricos que mimetizam as propriedades chaves dos metamateriais, como por exemplo o índice de refração negativo, tem emergido com alternativa. De maneira geral, a área da fotônica quiral está sendo redefinida pelo avanço das novas classes de materiais poliméricos relativamente flexíveis e de baixo custo, cuja atividade óptica não é acessível aos materiais, ditos naturais. Portanto, estes materiais são uma grande promessa para uso em metafotônica (manipulação de ondas eletromagnéticos por materiais nanoestruturados para controle da propagação de luz). Para aumentar a quiralidade e a atividade óptica associada, os materiais podem ser manipulados de várias maneiras, como por exemplo, a preparação de estruturas auto-montadas e fases colestéricas em cristais líquidos, ao passo que em sistemas poliméricos, estas morfologias podem ser induzidas por interações enantioseletivas com moléculas quirais pequenas ou por indutores de estruturas helicoidais em fibras poliméricas. Neste trabalho foram avaliados cinco novos polímeros conjugados com base em fluoreno quiral: LaPPS61 (homopolímero do fluoreno), LaPPS62 (copolímero contendo quinoxalina), LaPPS63 (copolímero contendo fenileno), LaPPS64 (copolímero contendo bifenileno) e LaPPS65 (copolímero contendo naftaleno). Todos os materiais foram sintetizados e caracterizados estruturalmente, e suas propriedades ópticas no estado sólido foram investigadas com o auxílio de técnicas espectroscópicas de UV-Vis e dicroísmo circular. Além disso, estudos teóricos foram feitos para auxiliar na compreensão dos fenômenos envolvidos e também para propor as conformações topológicas das estruturas helicoidais. Como resultado expressivo, o polímero LaPPS63 apresentou até o momento, o maior valor de parâmetro de quiralidade para materiais não dopados encontrados na literatura. Ademais, foram investigadas cinco propriedades intrínsecas dos polímeros (transição vítrea, massa molar, apertura de hélice, força rotacional e fator de dissimetria) e correlacionadas com o parâmetro de quiralidade, com o intuito de propor modelos a serem seguidos na confecção dos próximos polímeros quirais conjugados. Para a validação dos modelos, um polímero quiral estabelecido pela literatura foi aplicado e os resultados obtidos foram considerados satisfatórios. / Abstract: Recently, development of polymeric media mimicking the key properties of metamaterials, such as negative refractive index has emerged. Generally speaking, the whole area of chiral photonics is getting redefined with the advent of novel classes of flexible and low-cost chiral polymeric materials with optical activity non-accessible in materials called naturals. In this way, these materials hold great promise for use in metaphotonics (manipulation of electromagnetic waves in nano-engineered materials to control propagation of light). To enhance the chirality and optical activity associated, these materials can be manipulated in many ways, such as the preparation of self-assembling structures and cholesteric liquid crystals, whereas in polymer systems, these morphologies can be done by enantioselective interactions with small chiral molecules or initiating helical assembly of the polymeric fibrils. In this work, five new polymers based on chiral fluorene were evaluated: LaPPS61 (homopolymer of fluorene), LaPPS62 (copolymer containing quinoxaline), LaPPS63 (copolymer containing phenylene), LaPPS64 (copolymer containing biphenylene) and LaPPS65 (copolymer containing naphthalene). All materials were synthetized and characterized structurally and its optical properties in solid state were investigated using spectroscopy techniques such as, UV-Vis and Circular Dichroism. In addition, theoretical studies were done to assist the understanding phenomena involved and also, to propose topological conformations of helical structures. As an impressive result, the LaPPS63 showed at this moment, the highest chirality parameter for non-doped materials founded in literature. Furthermore, five intrinsic properties of these polymers (glass transition, molar masses, tightness, rotational strength and dissymmetry ratio) were investigated and correlated with chirality parameter, to aim models to be follow for next generations of chiral conjugated polymers. To validate these models, a chiral polymer established in literature was applied and the results were considers satisfactory.

Resumo: O píon e o káon, como estados ligados quark-antiquark, são sistemas apropriados para o estudo de aspectos da QCD em regiões de energias baixas e intermediárias. Estes mésons vêm recebendo muita atenção, quando se usa o modelo de quark constituinte no formalismo do cone de luz para testar o regime não-perturbativo da QCD. O fator de forma eletromagnético do píon e do káon é calculado em um modelo teórico de campo pseudo-escalar com quarks constituintes, e sua estrutura é apresentada através da corrente eletromagnética extraída dos diagramas de Feynman triangulares. Utilizando tais diagramas, são obtidas as componentes "J IND.'pi'POT.+" e "J IND.'pi'POT.-"; para o píon, e as componentes "J IND.'capa'POT.+" e "J IND.'capa'POT.-"; para o káon, da corrente eletromagnética no formalismo do cone de luz. Através destas correntes, são obtidos os fatores de forma, levando-se em conta momentos transferidos baixos e intermediários. Por meio da abordagem de Feynman, além do fator de forma eletromagnético, são calculados a constante de decaimento e o raio desses mésons no formalismo do cone de luz. Uma concordância muito boa em relação aos dados experimentais é obtida. Foi mostrado que os termos de pares são essenciais para manter a covariância completa do formalismo. Este trabalho restringiu-se ao estudo dos elementos de matriz da corrente eletromagnética na camada de massa. / Abstract: The pion and kaon, as quark-antiquark bound states, are appropriate systems to study aspects of QCD at low and intermediate energy regions. The pion and kaon has indeed received much attention, being used the constituent quark model in the light-cone formalism, to check the nonperturbative regime of QCD. The electromagnetic form factor of the pion and kaon is calculated in a pseudoscalar field theoretical model whith constituent quarks, and your structure is present in terms of the eletromagnetic current extracted of the triangle diagrams. Using this diagrams, was obtained the components "J IND.'pi'POT.+" e "J IND.'pi'POT.-"; for the pion, and the "J IND.'capa'POT.+" e "J IND.'capa'POT.-"; for the kaon, of the electromagnetic current in the light-cone formalism. Following, the form factor of these mesons are obtained, considering low and intermediate transfer momenta. By means of the Feynman approach, besides of the light-cone form factor, is obtained the constat decay and charge radius for this mesons in the light-cone formalism. A fairly good agreement with experiment is obtained. It is shown that the quark-antiquark pair terms are essential for retaining full covariance. This work was restricted to the study of on-shell current matrix elements / Orientador: Lauro Tomio / Coorientador: João Pacheco B. C. de Melo / Banca: Antônio Delfino Junior / Banca: Rodolfo Alván Casana Sufientes / Mestre

Orientador: Antonio José Accioly / Mestre

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:53:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000412872-Texto+Completo-0.pdf: 5822459 bytes, checksum: 92433e5505b06d2b251a2d0c943d8652 (MD5) Previous issue date: 2009 / Nowadays, the major part of electronic devices uses synchronous circuits controlled by a global clock signal. This signal establishes the exact moment the data should be captured by the registers synchronizing the system's operations. Meanwhile, this type of circuits can cause a series of problems as for example, very high noise sensibility and electromagnetic emission degree that can a ect peripheral circuits. In this context, asynchronous circuits have been proposed as an interesting alternative able to provide circuits intrinsically more robust to noise. Though, asynchronous circuits are not used in large scale, due to their high design's complexity and furthermore to the lack of CAD tools able to deal with all design's steps and involves changing most of the designers' mentality. The proposed work aims at comparing the reliability of synchronous and asynchronous systems generated according to the desynchronization approach proposed in 2004. This technique represents a simple solution able to develop asynchronous circuits based on the synchronous circuit's design ow. It is important to note that the proposed approach can be implemented using commercial CAD tools. Finally, in order to evaluate the technique proposed in this work, various fault injection campaigns have been performed applying irradiated and conduced electromagnetic interference (EMI) according to IEC 62. 132-2 and IEC 61. 004-29 norms, respectively. Indeed, a test platform has been developed by the SiSC Laboratory of the Catholic University of Rio Grande do Sul. This platform is composed of a 6-layers SMD board containing several FPGAs and control logic, two di erent versions of the DLX microprocessor mapped on a FPGA and an application software loaded into the BRAM memory. The analysis of the obtained results demonstrates that the proposed technique is able to e ciently generate asynchronous circuits that are certainly more robust and reliable when exposed to EMI than the synchronous ones. / Atualmente, grande parte dos equipamentos eletrônicos utilizam circuitos síncronos que são controlados por um sinal de relógio (clock ) global. Este sinal estabelece o exato momento em que os registradores devem capturar os dados e assim, sincroniza as operações do sistema. Contudo, este tipo de circuito pode apresentar uma série de problemas como, por exemplo, grande sensibilidade ao ruído, além de apresentar altos índices de emissão eletromagnética e por conseguinte, afetar outros circuitos vizinhos com este tipo de ruído. Neste contexto, os circuitos assíncronos surgem como uma alternativa extremamente viável e interessante no que diz respeito ao projeto de sistemas intrinsicamente mais robustos ao ruído. Entretanto, o uso de circuitos assíncronos em larga escala é nitidamente limitado pela maior complexidade de projeto e principalmente pela inexistência de ferramentas CAD capazes de darem suporte a todas as fases de desenvolvimento dos mesmos e a necessidade de mudança de paradigmas por parte dos projetistas. Assim, o presente trabalho tem como principal objetivo comparar sistemas síncronos com assíncronos gerados a partir de uma dada técnica de dessincronização de forma a estabelecer a robustez associada a cada um dos circuitos. Esta técnica de dessincronização, desenvolvida em 2004 representa uma grande referência na área de projeto de circuitos assíncronos. Ela é baseada no uxo de projeto de circuitos síncronos e representa uma solução bastante simples, capaz de gerar circuitos assíncronos a partir de descrições síncronas. Além disso, esta técnica pode ser implementada através do uso de ferramentas de CAD convencionais já existentes no mercado. Finalmente, para validar a técnica de dessincronização acima mencionada, foram realizados vários experimentos de injeção de falhas através do uso de interferência eletromagn ética (EMI) irradiada e conduzida de acordo com as normas IEC 62. 132-2 e IEC 61. 004-29. A plataforma de ensaios utilizada foi projetada e desenvolvida pela equipe do Laboratório SiSC (Sistemas, Sinais e Computação) da PUCRS. Sobre esta plataforma, uma placa SMD com seis camadas contendo vários FPGAs e lógica de controle, duas versões distintas do processador (softcore) DLX foram mapeadas em FPGA e o programa aplicativo carregado em memória BRAM. A análise dos resultados obtidos durante os experimentos de injeção de falhas indica que a técnica proposta é capaz de gerar e cientemente circuitos assíncronos e que estes, quando expostos a EMI, são sem dúvida mais robustos do que os circuitos síncronos.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:53:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000433276-Texto+Completo-0.pdf: 19761233 bytes, checksum: ae3d3981f10d3a7c7e8d6e45d188364c (MD5) Previous issue date: 2011 / Nowadays, electronic systems (System-on-Chip -SoC) are becoming more and morepopular, with reduced costs and high performance. For this reason, it is mandatory that such systems become more reliable and robust than ever. Most of the SOCs currently adopted make use of the asynchronous paradigm, which is based on a global clock signal to synchronize the whole system. However, this architecture presents serious problems related to the electromagnetic compatibility (EMC), namely, high electromagnetic emission level and reduced susceptibility. In this context, asynchronous circuits represent an interesting altemative, capable to solve or at least minimize the above mentioned problems. Such condition is observed because asynchronous circuits tend to become intrinsically more robust to electromagnetic interference. The most important drawback of asynchronous circuits is that designers are not prepared for this change of paradigm as well to the lack of CAD tools to develop this type of circuit. In this scenario, the present work proposes a new methodology to increase the robustness of asynchronous circuits when exposed to electromagnetic interference (EMI). This goal is attained by increasing progressively the delay ofthe controllogic of the handshaking circuits between stages of an asynchronous pipeline circuit. This work concludes by presenting experiments aiming to validate the proposal. In these experiments, conducted electromagnetic interference is applied to the power supply lines of different versions of the circuit adopted as the case-study. Such noise is generated according to the intemational standard IEC 61000-4-29, which defines roles for generating voltage dips, short interruptions and voltage variations on the DC power port of electronic systems and integrated circuits. / Atualmente, sistemas eletrônicos embarcados (System-on-Chip -SoC) são cada vez mais populares, com custos cada vez menores e performance cada vez mais elevada usados em aplicações críticas. Por esta razão, é necessário que estes sistemas sejam extremamente confiáveis e robustos. Observa-se que a grande maioria dos SoCs utilizados atualmente faz uso do paradigma síncrono, o qual se baseia em um sinal de relógio global para sincronizar todo o circuito. Porém, é importante salientar que essa arquitetura apresenta sérios problemas relacionados à compatibilidade eletromagnética(Electromagnetic Compatibility - EMC), tanto no que tange à emissão quanto à susceptibilidade. Neste contexto, circuitos assíncronos representam uma alternativa extremamente viável capaz de aminizar e até mesmo solucionar tais problemas de EMC, pois circuitos assíncronos tendem intrinsecamente a serem mais robustos ao ruído magnético. A grande dificuldade frente ao paradigma assíncrono esta fundamentada ao fato de que projetistas não estão preparados para essa mudança de paradigma bem como uma carência de ferramentas de CAD voltadas para o desenvolvimento deste tipo de circuito no mercado. Assim, esta dissertação de mestrado visa propor uma metodologia de projeto de circuitos assíncronos que correlacione o tipo de ruído eletromagnético existente no meio onde o circuito será operado com a confiabilidade esperada para o mesmo. Basicamente, este objetivo é alcançado através do aumento progressivo dos atrasos da lógica de controle dos circuitos de hamdshaking entre estágios de um circuito pipeline assíncronos. Ao final, este trabalho apresenta resultados de experimentos práticos realizados para validar a metodologia proposta através da injeção de ruído conduzido nas linhas de alimentação (Power Supply Disturbances - PSD) de diferentes versões do circuitos assíncrono adotado como estudo-de-caso. Os experimentos práticos foram realizados de acordo com o Standard internacional IEC 61. 00-4-29, que define parâmetros para a geração de ruído nas linhas de alimentação de circuitos e sistemas eletrônicos integrados.