Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-23T07:45:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 246923.pdf: 3049856 bytes, checksum: 36c10464f0f96078501e736c7525b66e (MD5) / Esta dissertação apresenta estudos e projeto de motores de alta velocidade para aplicação em compressores herméticos. Aspectos gerais sobre sistemas de refrigeração são apresentados. Uma revisão dos principais conceitos relativos ao magnetismo é feita e os mecanismos de perdas em materiais magnéticos abordados. Os resultados da caracterização de alguns materiais, indicados para aplicação em questão, são apresentados. Diferentes tipos de máquinas são considerados durante a escolha da estrutura mais adequada à aplicação. O motor de corrente contínua sem escovas é escolhido por ser relativamente simples de se controlar e fabricar. Aspectos construtivos, como a fragilidade dos ímãs quando submetidos a altas rotações, sugeriu a adoção de uma estrutura com rotor externo. Para o projeto da máquina, um modelo analítico que permite um rápido dimensionamento do motor foi realizado e sua validação comprovada através de simulações numéricas com o método de elementos finitos. Como resultado, apresenta-se um projeto atendendo aos requisitos de desempenho. This work approaches the study and design of high-speed motors for application in hermetic compressors. General issues about cooling systems are presented. A review of the main concepts related to the magnetism theory is presented and the losses functioning highlighted. Some results of material's characterization, indicated for the proposed application, are presented. Different types of machines are considered during the choice of the most appropriated structure to the application. The brushless DC motor is selected because of its relative control and manufacture simplicity. Constructive issues, like the magnets brittleness when they are submitted to high-speed conditions, indicate that an outer-rotor structure should be used. Concerning the machine design, an analytical formulation which allows a fast motor sizing is introduced and its validation is achieved throughout finite element analysis. A motor design, which reaches the performance requirements, is presented as a result.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-23T07:50:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 246925.pdf: 1116364 bytes, checksum: 769f03f864060f4eda7a6e216e193f24 (MD5) / A evolução tecnológica dos equipamentos elétricos e o conseqüente aumento da sensibilidade dos processos desempenhados pelos consumidores têm contribuído para tornar mais rígidos os requisitos de qualidade da energia elétrica fornecida. Nesse sentido, o presente trabalho está focado no desenvolvimento de uma metodologia para avaliar os impactos econômicos ocasionados por problemas relacionados à qualidade da energia elétrica, em especial, interrupções no fornecimento. Dentre as metodologias utilizadas para tal propósito, destaca-se o método de pesquisa junto ao consumidor, que tem a função de avaliar a valoração e a percepção do consumidor quanto à qualidade do suprimento de energia. A metodologia proposta, baseada em pesquisa junto ao consumidor, avalia os prejuízos sofridos por consumidores industriais, comerciais e residenciais, por meio de questionários específicos para cada um destes grupos. O consumidor é solicitado a estimar os impactos ocasionados por distúrbios elétricos através de questionamentos que procuram abordar de forma qualitativa e quantitativa, aspectos relacionados às características do consumidor pesquisado, como ramo de atividade, tipo e tamanho do consumidor, eletro-dependência e também às características dos distúrbios, como duração, freqüência e período de ocorrência. Este conhecimento acerca dos impactos sofridos pelos consumidores em virtude das perturbações no fornecimento é necessário para fundamentar o planejamento dos sistemas elétricos e auxiliar o processo de tomada de decisão tanto da concessionária de distribuição quanto do próprio consumidor.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-23T07:53:21Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / O foco principal desta tese está dirigido ao estudo e à aplicação do Método da Modelagem por Linhas de Transmissão (TLM) para a caracterização do canal de propagação em ambientes internos. O trabalho aborda também a localização ótima de transmissores, e para isto, é realizado o estudo de dois métodos matemáticos: o Método da Correlação Espacial (Método da Krigagem) e o Método dos Algoritmos Genéticos. São apresentados os detalhes fundamentais do TLM em sua versão bidimensional e tridimensional, para o uso em meios não-homogêneos e com perdas. São abordados os principais fenômenos da interação onda / estrutura, assim como são propostas soluções viáveis para a realização de cálculos de mapeamento eletromagnético e otimização da localização de transmissores em ambientes internos. O caráter inédito deste trabalho é centrado no desenvolvimento de uma técnica, baseada no uso do TLM e do Método da Krigagem, para o auto-planejamento de sistemas internos de radiocomunicação através de uma temática simples, prática, clara e eficiente. Nove exemplos de aplicação são apresentados para avaliação da capacidade da técnica desenvolvida, priorizando a análise de casos onde os métodos tradicionais são ineficientes. Os resultados das simulações foram altamente satisfatórios, mostrando assim a eficácia dos métodos como ferramenta de cálculo e solução destes tipos de problemas. The main focus of this dissertation is related to the applications of the Transmission Line Modeling Method (TLM) in order to characterize indoor radio propagation channels. This work also leads with the optimal transmitters locations in indoor environments, and for these analysis, two mathematical methods were applied: the Spatial Correlation Meta-Model (Kriging) and the Genetic Algorithms Method. The main aspects of TLM are presented for bi-dimensional and tri-dimensional evaluations applied to non-homogeneous media with losses. The main phenomena about the wave / structure interactions are illustrated and after that viable solutions are proposed for the success of electromagnetic mapping and optimal transmitter's location in indoor environments. The central point of this work is concerned with the development of a technique based on the use of the TLM and the Kriging Method for the auto-planning of indoor radio communication systems. Nine examples of applications are givem to show the developed technique potentialities, specially for cases where traditional methods are inefficient. The simulations results had been highly satisfactory showing the effectiveness of the methods as tools to provide solutions for these kinds of problems.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica / Made available in DSpace on 2012-10-23T11:21:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 245437.pdf: 3383383 bytes, checksum: 623f52c0ef6d27302274c413679bffa0 (MD5) / O presente trabalho aborda o desenvolvimento e a implementação de um sistema de telemetria de sinais de eletrocardiografia e fotopletismografia para uso, principalmente, em programas de reabilitação cardiopulmonar. O sistema desenvolvido é composto por dois tipos de estações. O primeiro tipo de estação, denominada estação portátil, é responsável pela transdução, pelo condicionamento e pela aquisição de três sinais fotopletismográficos em diferentes comprimentos de onda, pelo condicionamento, pela aquisição de sinais de duas derivações configuráveis de sinal de eletrocardiografia e pela transmissão dos sinais via radiofreqüência no protocolo IEEE 802.15.4. O segundo tipo de estação, denominada estação rádio-base, gerencia a rede de comunicação de dados com as estações portáteis e transmite os dados recebidos pelo transceptor de rádio para um computador via interface USB. A estação portátil é configurável, podendo o operador alterar on-line alguns parâmetros do sistema (freqüência de amostragem e resolução dos dados digitalizados), possibilitando uma melhor utilização da banda de transmissão do rádio. Este sistema auxilia os profissionais da área da saúde, responsáveis pela sessão de reabilitação cardiopulmonar, no acompanhamento e na avaliação de parâmetros fisiológicos dos pacientes durante o exercício físico

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica / Made available in DSpace on 2012-10-23T11:32:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 239807.pdf: 18187149 bytes, checksum: 88af1f523d5e0f43d2768d9bd593768c (MD5) / Com o paradigma de melhor esforço (best-effort) oferecido pela Internet atual, clientes de novos tipos de aplicações (VoIP e IPTV) têm que conviver com aplicações tradicionais da Internet como: e-mail e simples web sites. Contudo, verifica-se que nem todos os tipos de tráfego têm os mesmos requisitos de confiabilidade, segurança e urgência. Considerando-se a infra-estrutura de rede, existem algumas propostas nesse sentido, elaboradas sob a coordenação da IETF (Internet Engineering Task Force). Entretanto, em nível de aplicação os esforços ainda são limitados, não sendo encontrados na grande maioria dos servidores web.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-23T11:57:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 241091.pdf: 4985254 bytes, checksum: cedc65854e3b86ebe9d4b3a3c19ea07e (MD5) / Esta dissertação trata da codificação e compressão de vídeo digital, particularmente focando o recente padrão de codificação H.264. O interesse em tal padrão tem crescido bastante ultimamente, principalmente para o uso em novos sistemas de armazenamento e de transmissão de vídeo digital. O H.264 é um padrão de vídeo atual que possui muito bom desempenho - taxa de bits 50% menor do que a do seu antecessor MPEG?2, mantendo o mesmo desempenho de qualidade. Nesta dissertação, são abordadas duas extensões (aprimoramentos) ao padrão H.264, visando melhorar ainda mais o desempenho de tal padrão, isto é, aumentar a qualidade do sinal comprimido (mantendo a mesma taxa de bits), ou reduzir a taxa de bits (mantendo a mesma qualidade). As extensões fundamentam?se no fato de que alguns tipos de macroblocos (segmentos do sinal de vídeo) possuem uma pequena região distinta que geralmente tem influência negativa na taxa de bits. Inicialmente, são apresentadas as principais características da codificação de vídeo e do padrão H.264. Em seguida, um detalhamento dos diversos processos que estão relacionados aos aprimoramentos são considerados, principalmente nos processos de codificação de macroblocos, predição e otimização da taxa?distorção Lagrangiana. Para avaliar os novos modos de codificação, o código do modelo de referência (JM) de implementação do padrão H.264 é modificado para incluir tais extensões (tanto na codificação quanto na decodificação). Os resultados obtidos decorrentes das modificações propostas são avaliados através do uso de diversas seqüências?padrão de teste. Tais resultados indicam que os aprimoramentos conseguidos são passíveis de serem incluídos no referido padrão.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica / Made available in DSpace on 2012-10-23T12:12:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 239813.pdf: 1501064 bytes, checksum: f89e0dca458eb4ad8e32c1d08ee74359 (MD5) / Este trabalho investiga o problema de escalonamento de recursos de rede no contexto de sistemas móveis cooperativos que trocam mensagens com requisitos de tempo real firmes utilizando uma rede sem fio compatível com o adendo IEEEE 802.11e. Assim, devido a aspectos físicos da comunicação sem fio, a retransmissão de mensagens é um problema crucial, especialmente em uma aplicação de tempo real. Experimentos realizados neste contexto mostraram que a abordagem regular para retransmissões proposta pelo adendo IEEE 802.11e não é suficiente para aplicações de tempo real que necessitam um certo nível de confiabilidade. Para tratar este problema, este trabalho propõe uma nova abordagem que integra retransmissão e escalonamento de mensagens de forma combinada na camada de acesso ao meio. De acordo com a abordagem proposta, o algoritmo de escalonamento é capaz de lidar com os erros de transmissão residuais e aumentar o grau de confiabilidade para as mensagens de tempo real. Assim, a solução proposta é flexível para lidar com falhas inesperadas e suportar requisitos adicionais de qualidade de serviço aumentando a robustez e a adaptabilidade do sistema. A abordagem proposta é avaliada através de simulações em diferentes cenários de carga de tráfego. Os resultados obtidos são analisados comparativamente com a abordagem padrão para escalonamento e retransmissão do adendo IEEE 802.11e. Estes resultados confirmam os benefícios da proposta.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-23T13:11:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 242137.pdf: 1092979 bytes, checksum: d95cf7e59892339031da0ee8f88deb9d (MD5) / O presente trabalho tem como objetivo utilizar metodologias consolidadas, de forma integrada, na área de confiabilidade em sistemas de distribuição de energia elétrica, visando contribuir para o gerenciamento e controle de metas de indicadores de continuidade, aplicado em um sistema real. Deste modo, emprega-se o método analítico de avaliação de confiabilidade preditiva em uma concessionária real, onde as características topológicas e operacionais da rede de distribuição e dos equipamentos, de 17 conjuntos de consumidores, são modeladas e simuladas, de acordo com as restrições do modelo e considerações realizadas, obtendo-se valores de indicadores de continuidade estimados. De posse da estimação é possível determinar conjuntos que poderão violar as metas estabelecidas. São realizados estudos de priorização, comparando diferentes técnicas, para avaliar alimentadores e causas de interrupção, apresentando um conjunto de informações importantes e necessárias para a tomada de decisão, com relação à manutenção do sistema.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica / Made available in DSpace on 2012-10-23T14:08:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 241121.pdf: 4062469 bytes, checksum: 22a6ee51e80b5a46aef72aef1d4cbb36 (MD5) / Este trabalho apresenta o estudo de um condicionador de tensão ca operando em malha fechada. A topologia proposta possui compensação série de tensão alternada, cuja configuração lhe permite operar com apenas parte da potência de carga. O princípio de funcionamento é basicamente o de uma fonte de tensão controlada, que objetiva o condicionamento da tensão de saída, frente às perturbações do sistema. Para a análise da operação em malha fechada utiliza-se uma técnica de controle linear. São apresentados a metodologia de projeto, os resultados por simulação e os ensaios de um protótipo de 10 kVA, validando a teoria e comprovando as características da topologia proposta. This work presents the study of an ac line conditioner with closed loop operation. The proposed topology has serial ac voltage compensation, which configuration allows operate with only a part of the load power. The principle of operation is basically that of a controlled voltage source, which provides the conditioning of output voltage face of system´s perturbation. For analysis of closed loop operation, a technique of linear control is used. Design methodology, simulation and experimental results of a 10 kVA prototype are presented, to validate the theoretical analysis and to prove the expected characteristics of the proposed topology.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-23T15:38:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 245244.pdf: 1534807 bytes, checksum: 0e92158ddcef9daa226abebfaec97c93 (MD5) / Esta Dissertação aborda a implementação do Controle Vetorial de um Gerador de Indução Duplamente Alimentado (DFIG) com aplicação em Sistemas Eólicos de operação em Velocidade Variável. Cada etapa do processo de transferir a estratégia de controle, desenvolvida em simulação, para o microcontrolador é discutida, destacando-se sua importância como parte do projeto, eventuais problemas e as soluções encontradas. A partir do modelo da máquina de indução com as variáveis referenciadas aos eixos d e q, é mostrado que o a técnica de Controle por Orientação de Campo (FOC - Field Oriented Control) possibilita o controle independente das potências reativa e ativa. Um protótipo foi montado com um DFIG 3 kW, 380 V, 60 Hz, De onde foram extraídos resultados experimentais como resposta do sistema às variações de referências de velocidade, corrente e torque. São abordadas a conexão e desconexão do estator da máquina com a rede elétrica, com resultados experimentais comprovando a eficácia do método de sincronismo implementado para proporcionar uma conexão suave, sem causar transitórios na rede e no sistema. Os modos de operação de uma Turbina Eólica são apresentados, discutindo-se quais as situações que provocam uma mudança de um modo para outro. Por fim é discutida a implementação da modulação vetorial por largura de pulso (SVPWM - Space Vector Pulse Width Modulation), apresentando de uma maneira didática a metodologia a ser seguida para o cálculo dos períodos de chaveamento e busca do setor do vetor referência.