Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T19:09:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 94748.pdf: 4296152 bytes, checksum: 71bbf0b9bb630be9979eeb08f0465d84 (MD5) Previous issue date: 1994 / O uso do princípio dos múltiplos critérios para definição de estratégias associadas à evolução do parque gerador de eletricidade é a proposta desta tese. Na prática, o planejamento de expansão de sistemas tem sido uma das etapas mais vulneravéis do processo de decisões de investimentos do setor elétrico. Isto decorre, principalmente, das exigências de incorporação de novas e importantes variavéis, sobretudo em um sistema predominantemente hidráulico tal como o brasileiro. Além das já conhecidas limitações financeiras, várias são as restrições que o setor vem enfrentando para implementar os seus programas de obras, os quais tem na minimização do custo total o critério básico de escolha dos aproveitamentos mais atrativos. Dentre outras restrições, destacam-se: os impactos ambientais; os reflexos das usinas sobre a população potencialmente atingida; e a baixa flexibilidade dos aproveitamentos hidráulicos frente às mudanças de cenários. Neste contexto, o desenvolvimento de uma metodologia - denominada Metodologia de Análise Hierárquica por Similaridade com as Restrições do Sistema (MAHRS) - que permita a priorização de um elenco de restrições e assegure o uso das mesmas para estabelecer trajetórias de expansão para o parque gerador brasileiro, é o principal objetivo deste trabalho. A adaptação dos fundamentos da teoria das restrições ao problema de planejamento em questão, o uso combinado dos modelos AHP e TOPSIS na determinação de seqüências de investimentos em geração e a criação de mecanismos que assegurem a definição de estratégias de investimentos robustas, foram os mais importantes resultados deste trabalho.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-02-09T03:04:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 337529.pdf: 45606384 bytes, checksum: 997153361cdc34b57601437e663e72a1 (MD5) Previous issue date: 2015 / A capacidade instalada da energia eólica, no Brasil e no mundo, vem aumentando a cada ano e, com isso, são necessários procedimentos de verificação da produção de energia de parques eólicos, com o intuito de quantificar se o que foi proposto está sendo entregue e como está o rendimento do parque. Por causa do alto custo de investimento, nem sempre é possível se ter uma torre anemométrica nos parques e, por isso, realizar a medição de acordo com a norma IEC 61400-12-1. Como alternativa para esta situação e pelo fato do parque eólico de Beberibe possuir apenas uma torre para 32 aerogeradores, o presente trabalho avalia a aplicação da função de transferência da velocidade do vento da nacele no cálculo da produção anual de energia e do fator de capacidade do parque. Também foram investigados quais os fatores, como velocidade e direção do vento, que mais influenciam na geração do parque. Os dados reais de velocidade e produção foram comparados com os calculados por meio do software WAsP. Por meio dos dados reais e das simulações, observou-se que alguns aerogeradores do parque possuíam produção abaixo da média deste, devido ao fato de trabalharem na esteira de aerogeradores vizinhos. Então, foram estudados e simulados alguns novos layouts e novos aerogradores para o parque de Beberibe, com o objetivo de se obter uma produção anual igual ou superior à atual com menor número de aerogeradores, através de uma melhora na disposição dos mesmos. Comisso, conseguiu-se reduzir o percentual de perdas por esteiras simuladas de 7,1% para 1,8% com uma das sugestões de layout. <br> / Abstract : The installed capacity of wind power in Brazil and in the world is increasingevery year and, procedures are necessary for verifying the energy production of wind farms. Because of the high cost of investment, is not always possible to have a meteorological mast in the wind farm and, therefore, to measure according to IEC 61400-12-1 standards. Beberibewind farm has only one mast for 32 wind turbines, so this work evaluatesthe application of a nacelle wind speed transfer function in thecalculation of annual energy production and the capacity factor of windfarm. The influence of wind speed and direction in power productionwas explored. Wind speed and power production data were comparedwith WAsP software outputs. Some wind turbines had low productionwhen compared with others, because of the wakes of neighboring windturbines. New layouts were explored to obtain the same or higher annualenergy production a lower number of turbines. The percentage of wake effects was reduced from 7.1% to 1.8% using new layout.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica / Made available in DSpace on 2013-06-25T18:56:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 311575.pdf: 5522559 bytes, checksum: 9e8349702aedb6c1092590cc5eaa1a81 (MD5) / Este trabalho apresenta um sensor de temperatura CMOS integrado voltado ao monitoramento de hot-spots em circuitos VLSI. Seu funcionamento é baseado no comportamento CTAT (complementar a temperatura absoluta) da tensão de limiar do transistor MOS. Devido a este fato, inicia-se a dissertação apresentando alguns métodos utilizados na extração deste parâmetro através de simulações. Em seguida, medições realizadas em alguns transistores de teste servem para validar os resultados obtidos nas simulações. O projeto do sensor é, então, apresentado detalhando-se seus blocos constituintes separadamente: gerador de corrente específica, comparador e gerador do pulso de saída. Em todos os blocos tomou-se o cuidado para que o consumo total do sensor fosse na ordem de poucas dezenas de microwatts de modo a possibilitar o instanciamento de diversos elementos para o mapeamento térmico de um microprocessador. O gerador de corrente específica foi utilizado para fornecer tanto uma corrente quanto uma tensão de referência. A simulação do sensor completo apresentou um consumo de 18mW no pior caso a 120°C. A área total do sensor foi de 0,006mm² em uma tecnologia de 0,18µm. Medições de três amostras do protótipo fabricado demonstraram que a corrente apresentou discrepância de aproximadamente 5% de chip para chip e, no pior caso, variação de 4% na faixa de 0°C a 100°C. Uma variação máxima de chip para chip de 13mV, a 20°C, foi medida na tensão de referência, apresentando todas as amostras uma faixa dinâmica de 170mV de 0°C a 100°C, com um erro médio máximo na linearidade com respeito à temperatura de 1,87°C na faixa de 20°C a 100°C. / This work presents a CMOS integrated temperature sensor aiming at monitoring hot-spots in microprocessors. Its principle is based on the CTAT dependance of the threshold voltage of the MOS transistor. Therefore, we start showing some threshold voltage extraction procedures with their results being validated through measurements in test transistors. The design of the main sesnsor blocks, namely, specific currente generator, comparator and pulse generator is presented. The total sensor power consumption was kept close to a few of tens of microwatts in order to allow the placement of various sensor elements in a microprocessor. The specific current generator provides both current and voltage references. The simulation indicated a power consumption of 18mW in the worst case at 120°C. The total area was 0.006mm2 in a 0.18um technology. Measurements on three samples showed a chip-to-chip variation around 5% for the reference current and, in the worst case, 4% variation from 0°C to 100°C. The reference voltage presented maximum 13mV at 20°C variation for chip-to-chip and, for 3 samples, a variation around 170mV from 0°C to 100°C and a maximum average linearity error equals to 1.87°C in 20°C to 100°C range.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2013-12-05T23:15:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 320896.pdf: 4376990 bytes, checksum: 3a26c6e64b142b9ccf2666f131cd035c (MD5) Previous issue date: 2013 / Apresenta-se nessa dissertação um estudo das reatâncias não saturadas de máquinas síncronas de polos lisos laminados, considerando-se duas configurações diferentes de rotores. Em uma primeira configuração o enrolamento amortecedor é distribuído simetricamente ao longo de toda a periferia do rotor, enquanto que na segunda o enrolamento amortecedor é distribuído somente sobre os polos do rotor. O objetivo principal desse estudo é determinar as reatâncias não saturadas dessas duas configurações de máquinas síncronas de polos lisos a partir de cálculos analíticos que consideram a geometria e dados de bobinagem da máquina em questão. A fabricação de dois geradores, considerando ambas configurações, e os ensaios realizados nos mesmos, foram utilizados na análise e validação dos cálculos analíticos. <br> / Abstract : This dissertation presents an unsaturated reactance investigation for non salient poles synchronous machines, considering two different configurations of laminated cylindrical rotors. In the first configuration the damper winding is distributed symmetrically along the entire periphery of the rotor, while in the second one the damper winding is distributed only on the poles of the rotor. The main objective of this study is to determine the unsaturated reactances of both configurations of non salient poles synchronous machines by means of analytical calculations that take into account the geometry and windings of the machine. The manufacture of two generators, considering both settings, and the tests performed were essential for analysis and validation of analytical calculations.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-20T23:16:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 199328.pdf: 2272968 bytes, checksum: 3be5c8cd446179c27dc5e64fe2a8a28b (MD5) / Esta tese apresenta propostas para o aumento da margem de estabilidade transitória pós-falta de sistemas elétricos com grande integração de parques eólicos, que incluem o uso do controle do ângulo de passo nos sistemas eólicos de velocidade fixa, e dos geradores assíncronos duplamente excitados com conversores estáticos bidirecionais conectados ao enrolamento do rotor (DFIG) nos esquemas eólicos de velocidade variável. O modelo físico dos parques eólicos, consistindo de um grande número de turbinas eólicas, foi implementado através de uma ferramenta de simulação dinâmica original, desenvolvida no ambiente computacional MATLABTM. O primeiro estágio no processo de simulação foi modelar os componentes individuais do sistema com um grau apropriado de complexidade. Para validação dos modelos desenvolvidos e do software foram realizadas simulações computacionais utilizando uma rede elétrica de distribuição do IEEE, em duas configurações distintas. A partir dos resultados obtidos, foi demonstrado que a estabilidade pós-falta dos aerogeradores pode ser aumentada pela redução temporária da potência mecânica das turbinas nos sistemas eólicos de velocidade fixa. Através do uso do controle do ângulo de passo, o balanço entre os torques mecânico e elétrico é mantido, o que resulta no aumento da estabilidade transitória dos geradores eólicos. Para redes elétricas com grande integração de parques eólicos, é demonstrada a diferença significativa existente entre os comportamentos transitórios dos sistemas eólicos de velocidade variável que adotam o DFIG, em relação aos sistemas eólicos de velocidade fixa com geradores de indução em gaiola. Esta diferença de comportamento se deve à capacidade dos dois reguladores de corrente do rotor do DFIG em controlar o torque elétrico e a potência reativa da máquina eólica. Tal aspecto é claramente observado após a ocorrência de faltas severas na rede, como curto-circuito. É também considerada a influência dos geradores eólicos de velocidade fixa e variável, na margem de estabilidade transitória dos geradores síncronos conectados à rede elétrica.Os resultados apresentados confirmam a eficácia das estratégias de controle adotadas.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:00:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3086.pdf: 6579885 bytes, checksum: c84bede3b78c16c0be8339ecba068048 (MD5) Previous issue date: 2009-12-16 / The study of Trip Generating Centers and impacts caused by the implementation of these developments for the population of a city, both the highway system, as in the use and occupation of land is important to ensure the sustainable development of urban society. Supermarkets are developments that concentrate a wide variety of products and services attracting a large demand for trips, thus causing impacts on the urban road system. These projects have been studied as Trip Generating Centers in countries like the United States, Argentina and Brazil, however, this work presents a new approach, choosing the Brazilian cities of medium size. With the summary of existing literature on the subject, is proposed: a new methodology for defining the influence area, which considers the potential for attracting new development and its competitors in a geographic information system, and generating models trips to modals other than motor vehicles and no motor vehicles, using simple and multiple linear regression. / O estudo dos Pólos Geradores de Viagens e os impactos provocados pela implantação destes empreendimentos para a população de uma cidade, tanto no sistema viário, como no uso e ocupação do solo é de grande importância para garantir o desenvolvimento sustentável de uma sociedade urbana. Os supermercados são empreendimentos que concentram uma ampla variedade de produtos e serviços atraindo uma grande demanda de deslocamentos, causando conseqüentemente impactos no sistema viário urbano. Estes empreendimentos já foram estudados como Pólos Geradores de Viagens em países como Estados Unidos, Argentina e Brasil, porém, o presente trabalho traz uma nova abordagem ao escolher cidades brasileiras de médio porte. Com a síntese dos trabalhos existente na literatura sobre o tema, é proposta: uma nova metodologia para delimitação da área de influência, que considera o potencial de atração do empreendimento e de seus concorrentes, em um Sistema de Informações Geográficas; e estudo de atração de viagens para os modos motorizados e não motorizados, utilizando modelos de regressão linear simples e múltiplas.

Orientador: Fernando de Azevedo Silva o / Banca: Erick Siqueira Guidi / Banca: Rosinei Batista Ribeiro / Resumo: A investigação do fenômeno da fadiga em elementos de máquinas é um tema de suma importância na Engenharia Mecânica, pois a maioria das falhas estruturais nestes elementos ocorre devido a esse evento, ou seja, por causa de cargas que variam no tempo e não devido a esforços estáticos. Por isso, o uso do Método dos Elementos Finitos através da simulação computacional para avaliar o campo de tensões e a vida em fadiga do rotor, é o principal objetivo do trabalho. Estas análises em peças complexas responsáveis pela geração da maior parte da energia elétrica de todo o país é a grande motivação para o progresso deste estudo. É importante salientar que um dos principais interesses no desenvolvimento do projeto mecânico estrutural de um componente é a determinação de sua durabilidade ou vida útil, que é alcançada através do estudo da fadiga. Este trabalho expõe a modelagem e simulação numérica, utilizando o programa Ansys, do rotor de um hidrogerador (Usina de Foz do Areia) que apresentou algumas trincas. O surgimento de defeitos em rotores de usinas hidrelétricas com menos de 30 anos não é comum, e por isso é necessária uma análise que represente a condição mais próxima da realidade. Os resultados obtidos, como tensões e deformações, ficaram abaixo do limite admissível para análise estática e por isso não houve falhas desta natureza. Por outro lado, a avaliação de fadiga permitiu deduzir que as trincas desenvolvidas ocorreram devido a este fenômeno, pois o número de ciclos obtidos pela variação dos carregamentos entre a partida e parada de máquina foi extremamente baixo, cerca de três no mês. Por isso, fez-se necessário apresentar possíveis meios para acabar com o problema, como por exemplo, um aumento no raio da solda na região crítica de surgimento das trincas. Este estudo proporcionou ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The investigation of the fatigue phenomenon in machine elements is a theme of great importance in Mechanical Engineering, for the most of structural failures that may happen in these elements is due to this event, namely because to loads that vary in time and not due of static forces. There for, the use of Finite Elements Method through computational simulation to evaluate the stresses and fatigue life of rotor, it is the main objective of this study. These analyzes in complex parts responsible for generating most of the electricity throughout the country is a great motivation for the progress of this study. It is important to point out that one of the main interests in structural mechanical design development of a component is the determination of its durability or useful life, which is achieved through the study of fatigue. This work presents a modeling and numerical simulation, using the software Ansys, of hydro generator rotor (Foz do Areia plant) which showed some cracks. The appearance of faults in rotor of hydroelectric plants with less than thirty years is not common, and it is therefore necessary analysis that simulates closer to reality condition. The results of this analysis, as stresses and strains, were below the admissible limit for static analysis and therefore there was no failure of this nature. Still, the evaluation of fatigue allowed deduce that developed cracks occurred due this phenomenon, because the number of cycles obtained by variation of machine start/stop loads was extremely low, about three in the month. Hence, it was necessary to present possible ways to end the problem, for example, an increase in radius in the critical weld region appearance of cracks. This study provided to characterize the exposed computer problem, through numerical simulation, which has made possible the representation ... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientadores: Edson Bim, Fernando José Von Zuben / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-18T01:48:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marchi_RodrigoAndreolide_M.pdf: 5160130 bytes, checksum: 8e043b48f5cd0e86cc078b3adc27f74b (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Neste trabalho é apresentada a estratégia de Controle Direto de Potência para o Gerador de Indução Duplamente Alimentado utilizando um controlador Perceptron de Múltiplas Camadas. O controlador tem a função de gerar os sinais das componentes de eixo direto e quadratura da tensão do rotor, sem a necessidade de controladores de corrente. A estratégia de controle apresentada permite operar o conversor de potência, conectado aos terminais do rotor, com frequência de chaveamento constante. A rede neural foi treinada off-line, a partir de um algoritmo de otimização de segunda ordem baseado no gradiente conjugado estendido, utilizando um conjunto de amostras obtido por meio da simulação digital de uma máquina de rotor bobinado de potência igual a 2 MW. Resultados de simulação digital com os dados dessa máquina, operando no modo gerador e com dupla alimentação, são apresentados para vários valores de potência ativa e reativa, e para velocidades fixas e variáveis, compreendidas na faixa de -15% a +15% da velocidade síncrona. Com o controlador implementado por uma rede neural artificial e treinada para uma máquina de 2 MW, testes de simulação digital e experimentais para uma máquina de 2,2 kW, operando na velocidade subsíncrona, são apresentados para validar a proposta / Abstract: This work presents a direct power control strategy for the doubly fed induction generator using a controller artificial neural networks, more specifically a multilayer perceptron. The controller has the role of generating the direct and quadrature-axis component signals of the rotor voltage, without the need of current controllers. The proposed control strategy allows to operate the converter, connected to the rotor terminals, with a fixed switching frequency. The multilayer perceptron was subject to an off-line training procedure using a second order algorithm based on an extend version of the conjugate gradient algorithm, using a set of samples produced by a 2 MW machine's digital simulation. Results of digital simulation for this machine are presented for several values of active and reactive power, with the generator operating on fixed and variable speed, in the range of -15% and +15% of the synchronous speed, considering the parameters of 2 MW machine. With the artificial neural network controller designed for this machine, digital simulation tests and experimental tests for a 2,2 kW machine, operating in a sub-synchronous speed, arc presented to validate the proposal / Mestrado / Energia Eletrica / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Ernesto Ruppert Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-18T07:19:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fajoni_FernandoCardoso_M.pdf: 1331323 bytes, checksum: 404d611d35451fa34e25f91dedd95a61 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Os geradores síncronos são responsáveis por quase toda energia elétrica produzida no mundo. Devido à sua aplicação natural em aproveitamentos elétricos de baixa velocidade no mundo, os geradores síncronos de polos salientes são muito usados em aproveitamentos hidrelétricos, na conversão de energia em navios, em grupos motor gerador de emergência ou em geração local não interligada à rede elétrica. Atualmente são bastante utilizados em geração eólica. O seu intenso uso exige sempre simulações digitais da operação de sistemas elétricos onde eles se inserem. Para realizar simulações é necessário o conhecimento dos valores dos seus parâmetros elétricos. Este trabalho dedica-se à identificação dos parâmetros padronizados elétricos de um gerador síncrono de polos salientes (reatâncias e constantes de tempo) através dos ensaios de curto circuito trifásico instantâneo, de rejeição de carga de eixo direto e de eixo arbitrário e dos ensaios de resposta em frequência. Discussões são feitas a respeito dos métodos acima citados sob o aspecto de implementação e confiabilidade. São apresentados algumas comparações entre desempenhos dos métodos e resultados de ensaios laboratoriais / Abstract: Synchronous generators are responsible for almost all electric energy produced in the world. Due to its natural application in electric energy generation of low speed type, salient poles synchronous generators are widely used in hidroelectric energy generation, in energy convertion in ships, emergency engine/generator groups or in local generation not linked to the electric system. Actually they are very used in aeolic generation. Its intense use always demands digital simulations of the electrical systems operation where they are connected to. To carry on simulations the knowledge of the values of its electrical parameters are necessary. This work dedicates to the identification of the electric standardized parameters of salient poles synchronous generators (reactances and time constants) through the sudden three-fase short circuit test, load rejection tests in direct and arbitrary axes and stand still frequency response tests. Discussions are made regarding the methods above mentioned under the aspect of implementation and reliability. Some comparisons are shown about the performances of the methods and experimental results from tests runned in the laboratory me shown / Mestrado / Energia Eletrica / Mestre em Engenharia Elétrica

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2016-09-20T04:07:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 339517.pdf: 4506401 bytes, checksum: 1d7f725475111508399642b04f924a6f (MD5) Previous issue date: 2016 / Atualmente, os geradores síncronos produzem praticamente toda a energia elétrica consumida no país. Por se tratar de um ativo importante às empresas geradoras de energia elétrica, sua monitoração a fim de programar manutenções preventivas e preditivas fornece segurança nas operações e aumenta o grau de confiabilidade do sistema elétrico. Neste trabalho, desenvolveu-se um equipamento para monitoração destas máquinas através do campo magnético externo. Para o desenvolvimento do equipamento utilizou-se hardware e software apropriados para tratar sinais de baixíssimas amplitudes. O objetivo do equipamento é registrar eventos que aconteçam no gerador síncrono que podem advir de faltas incipientes na máquina. Apresenta-se uma descrição do desenvolvimento do equipamento bem como resultados obtidos com uma versão inicial do equipamento instalada na usina hidroelétrica de Itá. Medições efetuadas em uma bancada na universidade e com o equipamento instalado na usina de energia elétrica são apresentadas e discutidas.<br> / Abstract: Nowadays, synchronous generators produce roughly the electricity consumed in the country. Because it is an important asset to companies that generate electricity, its monitoring to schedule preventive maintenance provides security operations and enhances the reliability of the electrical system. In this work, we developed a device for monitoring these machines through the external magnetic field. For the development of the equipment used is appropriate hardware and software to handle signals of very low amplitude. The purpose of the equipment is to record events that occur in the synchronous generator that can come of incipient faults in the machine. It presents a description of the development of the equipment as well as results with an early version of the equipment installed in a hydroelectric power plant. Measurements made on a workbench at the university and with the equipment installed in the power plant are presented and discussed.