O objetivo principal deste trabalho é o desenvolvimento de controladores robustos baseados no princípio do modelo interno, em referenciais síncrono e estacionário, para aplicação ao estágio de saída de uma fonte ininterrupta de energia (UPS) a fim de minimizar a distorção na tensão de saída causada pela conexão de cargas não lineares balanceadas e desbalanceadas. A formulação em referencial estacionário (abc) é realizada através da aplicação de controladores com múltiplos modos ressonantes, a fim de se estabelecer erro nulo ao seguimento de referência senoidal e rejeição de distúrbios na tensão de saída devido às correntes com elevado conteúdo harmônico drenadas pelas cargas. Além disso, o controle é formulado em referencial síncrono (dq0) utilizando controladores Proporcional-Integral (PI) convencionais muito difundidos na maioria das aplicações comerciais de UPS. O projeto de ambos controladores é realizado utilizando uma metodologia de controle robusto com realimentação de estados, onde os parâmetros dos controladores são determinados através da resolução de um problema de otimização convexa sujeito a um conjunto de restrições na forma de desigualdades matriciais lineares (LMI). Uma análise comparativa de desempenho é realizada entre controladores com um modo ressonante (sintonizado na fundamental) e o PI em dq0, pois apresentam estruturas funcionalmente equivalentes sob a ótica do princípio do modelo interno aplicada a seus respectivos referenciais. Além do mais, demonstra-se a melhoria no desempenho com o uso dos controladores múltiplo ressonantes em referencial estacionário onde escolhe-se as frequências de ressonância de cada modo de maneira a suprimir os efeitos de harmônicas específicas na tensão de saída da UPS. A análise comparativa entre os controladores propostos é realizada através de simulações numéricas, utilizando os procedimentos de ensaio dinâmico e estático e as exigências estabelecidas pela norma internacional IEC 62040-3. / The main objective of this work is the development of robust controllers based on the internalmodel principle, in synchronous and stationary frames, applied to the output stage of an uninterruptible power supply (UPS), in order to minimize the output voltage distortion caused by the connection of balanced and unbalanced nonlinear loads. The formulation in stationary abc-frame is accomplished through the aplication of a multiple resonant controller, so that, it is possible to achieve zero-error tracking of the sinusoidal reference and disturbances rejection on the output voltage due to the high amount of harmonic currents drained by the loads. Moreover, a controller in synchronous reference frame (dq0 axis) is formulated through the application of conventional Proportional-Integral (PI) controllers which are widely used in comercial UPS applications. The design of both controllers is formulated using a state-feedback robust controlmethod, in which the controller parameters are determined by solving a convex optimization problem subject to a set of LMI constraints. A comparative analysis on the performance of the single-mode resonant controller (tuned at the fundamental frequency) and the PI controller is performed, because these controllers are functionally equivalent in the sense of the internal model principle applied to their respective frames. Furthermore, the improvement in performance is demostrated with the use of multiple resonant controllers in stationary abc-frame where the resonance frequencies are chosen to suppress the effects of a specific harmonic in the UPS output voltage. The comparative analysis of the proposed controllers is performed through numerical simulations, making use of the dynamical and steady-state test methods and performance requirements defined by the IEC 62040-3 international stardard.

Orientador: Sérgio Kurokawa / Resumo: Nos sistemas de potência, o conhecimento dos parâmetros das linhas de transmissão possibilita o ajuste preciso dos sistemas de proteção, facilita a aplicação de ferramentas e técnicas de análise do sistema elétrico, permite a correta localização de faltas, assim como o monitoramento de indicadores comuns de faltas, como a temperatura e a catenária do condutor. As metodologias de estimação de parâmetros de linha de transmissão baseadas na teoria da decomposição modal são restritas a configurações de torre específicas, nas quais a matriz de transformação da linha de transmissão é conhecida. Neste trabalho apresenta-se um método para a estimação de parâmetros de linhas de transmissão genéricas em regime permanente, utilizando os fatores de correntes e tensões nos terminais da linha. Estabelece-se um sistema de equações não linear indeterminado, a partir das relações fase-modo das correntes e tensões nos terminais da linha e as matrizes de impedância e admitância da linha. Para uma linha trifásica genérica as relações fase-modo são escritas em função dos elementos da matriz transformação, os quais são desconhecidos e uma parte das incógnitas do sistema de equações. O sistema de equações é complementado com equações adicionais para ser resolvido mediante o algoritmo de Newton-Raphson e estimar os parâmetros de linha de transmissão. Foram estimados os parâmetros para uma linha de transmissão trifásica com diferente configuração de torre operando com diferentes cargas para vários co... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Accuracy in transmission lines parameters is essential in power systems since it allows precise adjustment of the protection systems, the application of tools and techniques for analysis of the electrical system, the correct identification of fault location, as well as the monitoring of fault indicators such as the temperature and the catenary of the conductor. Transmission line parameter estimation methodologies based on modal decomposition theory are restricted to specific tower configurations in which the transformation matrix of the transmission line is known. This work presents a method to estimate parameters of generic transmission lines in the steady state, using the voltage and currents phasor at the terminals of the line. A system of consistent non-linear equations is established from the phase-mode relations of these voltage and current phasors and the impedance and admittance matrices of the line. The phase-mode relations are written as a function of the elements within the transformation matrix, which are unknown and part of the variables to be estimated. The system of equations is solved using the Newton-Raphson algorithm to estimate both the transmission line parameters and the transformation matrix. The parameters were estimated for three-phase transmission lines for a particular tower configuration operating under different loads and lengths. The relative error of the estimated parameters evaluates the method’s accuracy and the influence of the line’s lumped r... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Doctor of Philosophy / Chemical Engineering / Mary E. Rezac / Membrane contact reactors (MCRs) have been evaluated for the selective hydro-treating of model reactions; the partial hydrogenation of soybean oil (PHSO), and the conversion of lactic acid into commodity chemicals. Membranes were rendered catalytically active by depositing metal catalyst onto the polymer "skin" of an asymmetric membrane. Hydrogen was supplied to the support side of the membrane and permeated from the support side to the skin side, where it adsorbed directly onto the metal surface. Liquid reactant was circulated over the membrane, allowing the liquid to come into direct contact with the metal coated surface of the membrane, where the reaction occurred. Our membrane contact reactor approach replaces traditional three-phase batch slurry reactors. These traditional reactors possess inherent mass transfer limitations due to low hydrogen solubility in liquid and slow diffusion to the catalyst surface. This causes hydrogen starvation at the catalyst surface, resulting in undesirable side reactions and/or extreme operating pressures of 100 atmospheres or more. By using membrane reactors, we were able to rapidly supply hydrogen to the catalyst surface. When the PHSO is performed in a traditional slurry reactor, the aforementioned hydrogen starvation leads to a high amounts of trans-fats. Using a MCR, we were able to reduce trans-fats by over 50% for equal levels of hydrogenation. It was further demonstrated that an increase in temperature had minimal effects on trans-fat formation, while significantly increasing hydrogenation rates; allowing the system to capture higher reaction rates without adversely affecting product quality. Additionally, high temperatures favors the hydrogenation of polyenes over monoenes, leading to low amounts of saturated fats. MCRs were shown to operator at high temperatures and: (1) capture high reaction rates, (2) minimize saturated fats, and (3) minimize trans-fats. We also demonstrated lactic acid conversion into commodity chemicals using MCRs. Our results show that all MCR experiments had faster reaction rate than all of our controls, indicating that MCRs have high levels of hydrogen coverage at the catalyst. It was also demonstrated that changing reaction conditions (pressure and temperature) changed the product selectivities; giving the potential for MCRs to manipulate product selectivity.

Made available in DSpace on 2016-12-12T17:38:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JULIO KENDI NISHIOKA.pdf: 8294340 bytes, checksum: 28a4178bb0ec559b2db43a1aa6676188 (MD5) Previous issue date: 2011-08-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This dissertation proposes a digital control system for a three-phase four-wire high input power factor PWM rectifier with LCL filter. The proposed control system includes an inner control loop for active damping of the LCL filter peak resonance, which uses a lead-lag compensator. In addition, the control system presents an independent current loop for each rectifier phase, which employs resonant compensators tuned at the fundamental frequency of the utility grid voltage. Finally, other two outer loops are used to maintain the voltages across the dc bus capacitors regulated and balanced. This work also proposes a design methodology to obtain the parameter of the LCL filter, which is based on maximum harmonic currents allowed by technical standards and on the minimization of the reactive energy of the LCL filter capacitors. Simulation and experimental results are presented to validate the developed analysis and demonstrate the performance of the proposed controllers. / Esta Dissertação de Mestrado propõe um sistema de controle digital para um retificador PWM trifásico a quatro fios com filtro LCL e elevado fator de potência de entrada. O sistema de controle proposto inclui uma malha interna de amortecimento ativo do pico de ressonância do filtro LCL, fazendo uso de um compensador em avanço. Além da malha de amortecimento ativo, o sistema de controle apresenta uma malha de corrente independente para cada fase do retificador, as quais empregam compensadores ressonantes sintonizados na frequência fundamental da tensão de entrada. Por fim, outras duas malhas externas são utilizadas para manter as tensões dos capacitores que compõem o barramento CC reguladas e equilibradas. Este trabalho também propõe uma metodologia de projeto para os parâmetros do filtro LCL, a qual é baseada nos limites máximos de harmônicos de corrente permitidos pelas normas e na minimização da energia reativa do capacitor do filtro LCL. Resultados de simulação e experimentais são apresentados para validar as análises desenvolvidas e demonstrar o desempenho dos controladores propostos.

Made available in DSpace on 2015-05-08T14:59:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 18446929 bytes, checksum: 4766e609aa9084be93f441b28db115b6 (MD5) Previous issue date: 2014-10-04 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The three phase induction motor (MIT) is the main system in electromechanical conversion, present in practically all industrial processes. Due to its versatility and low cost, the use of frequency inverters combined with MIT practically replaced the DC motors in systems requiring variation in angular velocity. For closed-loop control at MIT, without the use of speed sensors (sensorless), it is essential to estimate the velocity on the axis with high accuracy and with satisfactory response time. The proposed work has the object of analyzing different methods that can be employed to estimate the speed in sensorless axis, named according to their fundamental principle, they are: the method of harmonic slots, the torque in the air gap and the acoustic emission. The first mentioned is the best known non-invasive method in the state art, the second one was recently developed in the laboratory and the third one was exhibited here for the first time. All methods are compared with a reference instrument for measuring speed (tachometer). In order to obtain validation of the techniques we constructed a work bench tests basically composed by a three phase induction motor, torque meter and DC motor used as a generator (to enforce the axis load variable). The main objective of the study is to compare the methods for various situations of speed and load, also based on the degree of invasiveness and accuracy of each method. For the development and analysis of technique for harmonic slots and acoustic emission, a spectral analysis by Fourier transform of the current signal and the sound was performed, respectively. It was used tools such as MATLAB and LABVIEW for the computational study. After extensive experimental testing, the methods have been validated and it was obtained conclusions about different aspects of each discussed technique. / O motor de indução trifásico (MIT) é o principal sistema de conversão eletromecânica existente, presente em praticamente todos os processos industriais. Devido a sua versatilidade e razoável baixo custo, a utilização de inversores de frequência combinados com os MIT, praticamente, substituíram os motores de corrente contínua em sistemas que necessitam de variação de velocidade angular. Para o controle de malha fechada em MIT, sem a utilização de sensores de velocidade (sensorless), é fundamental que se estime a velocidade no eixo com alta exatidão e com tempo de resposta satisfatório. O trabalho proposto visa analisar diferentes métodos que podem ser empregados para estimação na velocidade no eixo sensorless, denominados de acordo com o seu princípio fundamental, são eles: método pela harmônicas das ranhuras, pelo torque no entreferro e pela emissão acústica. Sendo o primeiro citado, o método não-invasivo mais conhecido no estado arte, o segundo, desenvolvido recentemente em laboratório e o terceiro, exposto aqui pela primeira vez. Todos os métodos são comparados com um instrumento de referência para medida de velocidade (tacômetro). A fim de se obter a validação das técnicas empregadas foi construída uma bancada de testes experimentais composta basicamente por um motor de indução trifásico, torquímetro e motor de corrente contínua utilizado como gerador (para impor carga variável ao eixo). O principal objetivo do estudo é comparar os métodos para diversas situações de velocidade e carga, tendo também como base o grau de invasividade e exatidão de cada método. Para o desenvolvimento e análise da técnica pela harmônicas das ranhuras e da emissão acústica, foi realizada uma análise espectral pela Transformada de Fourier do sinal da corrente e do som, respectivamente. Usou-se para este estudo ferramentas computacionais como o LABVIEW e MATLAB. Depois de extensos ensaios experimentais, os métodos foram validados e obteve-se conclusões sobre diferentes aspectos de cada técnica analisada.

Submitted by Nelson Medeiros da Silva Filho null (nelson@feb.unesp.br) on 2017-11-21T20:22:26Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_Nelson_definitiva.pdf: 7460359 bytes, checksum: 2454c030157e861e2383abfc17deeed5 (MD5) / Submitted by Nelson Medeiros da Silva Filho null (nelson@feb.unesp.br) on 2017-11-22T14:06:59Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_Nelson_definitiva.pdf: 7460359 bytes, checksum: 2454c030157e861e2383abfc17deeed5 (MD5) / Submitted by Nelson Medeiros da Silva Filho null (nelson@feb.unesp.br) on 2017-11-22T18:09:14Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_Nelson_definitiva.pdf: 7460359 bytes, checksum: 2454c030157e861e2383abfc17deeed5 (MD5) / Submitted by Nelson Medeiros da Silva Filho null (nelson@feb.unesp.br) on 2017-11-22T18:12:24Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_Nelson_definitiva.pdf: 7460359 bytes, checksum: 2454c030157e861e2383abfc17deeed5 (MD5) / Submitted by Nelson Medeiros da Silva Filho null (nelson@feb.unesp.br) on 2017-11-22T19:44:22Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_Nelson_definitiva.pdf: 7460359 bytes, checksum: 2454c030157e861e2383abfc17deeed5 (MD5) / Submitted by Nelson Medeiros da Silva Filho null (nelson@feb.unesp.br) on 2017-11-23T11:57:14Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_Nelson_definitiva.pdf: 7460359 bytes, checksum: 2454c030157e861e2383abfc17deeed5 (MD5) / Submitted by Nelson Medeiros da Silva Filho Medeiros da Silva Filho (nelson@feb.unesp.br) on 2017-11-23T12:57:55Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_Nelson_definitiva.pdf: 7460359 bytes, checksum: 2454c030157e861e2383abfc17deeed5 (MD5) / Submitted by Nelson Medeiros da Silva Filho Medeiros da Silva Filho (nelson@feb.unesp.br) on 2017-11-23T13:16:31Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_Nelson_definitiva.pdf: 7460359 bytes, checksum: 2454c030157e861e2383abfc17deeed5 (MD5) / Submitted by Nelson Medeiros da Silva Filho Medeiros da Silva Filho (nelson@feb.unesp.br) on 2017-11-23T13:34:44Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_Nelson_definitiva.pdf: 7460359 bytes, checksum: 2454c030157e861e2383abfc17deeed5 (MD5) / Submitted by Nelson Medeiros da Silva Filho Medeiros da Silva Filho (nelson@feb.unesp.br) on 2017-11-23T17:24:55Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_Nelson_definitiva.pdf: 7460359 bytes, checksum: 2454c030157e861e2383abfc17deeed5 (MD5) / Submitted by Nelson Medeiros da Silva Filho Medeiros da Silva Filho (nelson@feb.unesp.br) on 2017-11-23T17:29:01Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_Nelson_definitiva.pdf: 7460359 bytes, checksum: 2454c030157e861e2383abfc17deeed5 (MD5) / Submitted by Nelson Medeiros da Silva Filho (nelson@feb.unesp.br) on 2017-11-24T12:05:23Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_Nelson_definitiva.pdf: 7460359 bytes, checksum: 2454c030157e861e2383abfc17deeed5 (MD5) / Submitted by Nelson Medeiros da Silva Filho (nelson@feb.unesp.br) on 2017-11-24T12:39:44Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_Nelson_definitiva.pdf: 7460359 bytes, checksum: 2454c030157e861e2383abfc17deeed5 (MD5) / Submitted by Nelson Medeiros da Silva Filho (nelson@feb.unesp.br) on 2017-11-24T16:47:39Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_Nelson_definitiva.pdf: 7460359 bytes, checksum: 2454c030157e861e2383abfc17deeed5 (MD5) / Submitted by Nelson Medeiros da Silva Filho (nelson@feb.unesp.br) on 2017-11-24T17:31:21Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_Nelson_definitiva.pdf: 7460359 bytes, checksum: 2454c030157e861e2383abfc17deeed5 (MD5) / Submitted by Nelson Medeiros da Silva Filho (nelson@feb.unesp.br) on 2017-11-27T11:40:49Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_Nelson_definitiva.pdf: 7460359 bytes, checksum: 2454c030157e861e2383abfc17deeed5 (MD5) / Approved for entry into archive by Minervina Teixeira Lopes null (vina_lopes@bauru.unesp.br) on 2017-11-27T11:49:57Z (GMT) No. of bitstreams: 1 silvafilho_ne_me_bauru.pdf: 7341586 bytes, checksum: 69bdcc2dde57f38f92436f203095b2a2 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-27T11:49:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 silvafilho_ne_me_bauru.pdf: 7341586 bytes, checksum: 69bdcc2dde57f38f92436f203095b2a2 (MD5) Previous issue date: 2017-09-29 / O Motor de Indução Trifásico (MIT) é o mais utilizado em aplicações industriais e acionamentos eletromecânicos diversos, por ser um motor de construção robusta, ter baixo custo de fabricação e bom rendimento elétrico. Nesse cenário, destaca-se a importância de um correto diagnóstico de falhas de uma forma incipiente, evitando perdas nos processos produtivos e danos severos nessas máquinas. A estratégia da manutenção corretiva impõe, nos processos produtivos, paradas inesperadas da linha de produção podendo causar grandes prejuízos financeiros. Nesse contexto, a manutenção preditiva, auxiliada por sistemas de monitoramento constante, vem de encontro as necessidades dos processos industriais pois, além de prever paradas inesperadas, permite um planejamento da produção mais seguro, no que tange a continuidade do processo e administração da equipe de manutenção especializada. Entretanto, requer monitoramento constante com uma análise dos dados e conhecimento prévio do sistema para a avaliação dos parâmetros e das variáveis envolvidas. Esse trabalho de pesquisa propôs o desenvolvimento de uma abordagem para diagnosticar defeitos em MIT, por meio de diafragmas piezelétricos de baixo custo e sistemas inteligentes do tipo Redes Neurais Artificiais (RNA). Mais especificamente, defeitos elétricos do tipo curto-circuito entre espiras de uma mesma bobina nos estatores dessas máquinas. Para tal, foi implementada uma bancada experimental em ambiente de laboratório, onde foram realizados ensaios com simulações de falhas relacionadas a curto-circuito entre espiras das bobinas do enrolamento do estator, visando a obtenção de dados de corrente elétrica e vibração do MIT, para o treinamento das arquiteturas de RNA. Em seguida essas redes foram treinadas e validadas, e a análise dos resultados obtidos foi realizada através de critérios estatísticos como taxa de acerto percentual, erro relativo percentual, desvio padrão e coeficiente de correlação entre os dados. Os resultados indicam que a abordagem proposta mostrou-se precisa e robusta, sinalizando a factibilidade do uso da técnica em motores de maior potência e tensão elétrica de operação, que possuem valores de custo para aquisição relativamente altos. / The three-phase induction motor (MIT) is the most widely used in industrial applications and various electromechanical drives, as it is a robust construction engine, low manufacturing cost and good electrical performance. In this scenario, the importance of a correct fault diagnosis in an incipient way is highlighted, avoiding losses in the productive processes and severe damages in these machines. The strategy of corrective maintenance imposes, in the productive processes, unexpected stops of the production line and can cause great financial losses. In this context, the predictive maintenance, aided by constant monitoring systems, meets the needs of industrial processes because, in addition to anticipating unexpected stops, it allows a safer production planning regarding the continuity of the process and administration of the maintenance team specialized. However, it requires constant monitoring with an analysis of the data and prior knowledge of the system for the evaluation of the parameters and variables involved. This research project proposed the development of an approach to diagnose defects in MIT, through low cost piezoelectric diaphragms and intelligent artificial neural networks (ANNs). More specifically, short-circuit electrical defects between turns of the same coil in the stators of these machines. For this, an experimental bench was implemented in a laboratory environment, where tests were performed with fault simulations related to short circuits between turns of the coils of the stator winding, aiming to obtain data of electrical current and vibration of the MIT for the training of ANN architectures. Afterwards, these networks were trained and validated, and the analysis of the results obtained was performed through statistical criteria such as percentage success rate, relative percentage error, standard deviation and correlation coefficient between the data. The results indicated that the proposed approach proved to be accurate and robust, signaling the feasibility of using the technique in engines with higher power and operating voltage, which have relatively high acquisition cost values.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-04-30T15:14:07Z No. of bitstreams: 1 WANESSA RAPHAELLA GOMES DOS SANTOS - DISSERTAÇÃO PPGEM 2014..pdf: 8618618 bytes, checksum: 60b0630085063a71f3865758462d46c4 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-30T15:14:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 WANESSA RAPHAELLA GOMES DOS SANTOS - DISSERTAÇÃO PPGEM 2014..pdf: 8618618 bytes, checksum: 60b0630085063a71f3865758462d46c4 (MD5) Previous issue date: 2014-08-26 / CNPq / O escoamento multifásico está presente nas etapas de exploração, produção, transporte, processamento e distribuição de fluidos, especialmente na indústria do petróleo e gás. O uso de dutos é a maneira convencional para o transporte de petróleo por ser eficiente e econômica. Os dutos estão sujeitos a danos devido à ação de agentes de natureza físico-química que eventualmente deterioram parte dos mesmos, causando corrosão, rompimento e interrupções do fluxo do fluido. Sistemas de monitoramento de vazamentos devem ser capazes de detectar e localizar um vazamento quase que instantaneamente, reduzindo os riscos de impactos ambientais e socioeconômicos, aumentando a segurança operacional. A partir desta temática, este trabalho tem como objetivo estudar teoricamente o escoamento multifásico transiente, não-isotérmico e tridimensional de óleo, água e gás em dutos verticais com e sem vazamento, com ênfase na influência da rugosidade da parede do duto e dimensões do orifício do vazamento. Resultados das distribuições de velocidade superficial, pressão, temperatura e fração volumétrica das fases presentes no escoamento são apresentados e analisados. Verificou-se que a rugosidade da parede do duto, fase gás e a temperatura de alimentação da mistura influenciam diretamente na queda de pressão média do escoamento. / The multiphase flow occur in the stages of exploration, production, transportation, processing and distribution of fluids, especially in the oil and gas industry. The use of pipelines is the conventional, efficient and economical way to transport oil. Pipelines are subject to damage because of the action of physico-chemical nature agents that can deteriorate the duct, causing corrosion, breakage and disruption of fluid flow. Leakage monitoring systems must be able to detect and locate a leak immediately, reducing the risks of environmental and socio-economic impacts, increasing operational safety. From this theme, this work aims to study theoretically the multiphase (oil, gas and water flow), non-isothermal, transient and three-dimensional in vertical pipes with and without leakage, with emphasis on the influence of roughness of the duct wall, and dimensions of the leakage orifice. Results of velocity, pressure, temperature and volume fraction distributions of the phases present in the flow are presented and analyzed. It was found that both the wall roughness of the duct, phase gas and the inlet temperature of the mixture affect directly on average pressure drop of the flow.

The main objective of this work is to perform a comparative study between a three phase induction motor squirrel cage traditional and asymmetrical three-phase induction motor. Were used two motors of the same power, the motor being powered by an asymmetrical voltage source phase. In the studies we investigated the behavior of various quantities such as yield, starting current, voltage sags, power factor, and the power supplied by each machine. With the results obtained from practical experiments, it was found that the asymmetric motor features a number of advantages over traditional engines, which makes it an excellent choice when the application requires the drive loads of high power and not has a three-phase supply. / O objetivo principal deste trabalho é realizar um estudo comparativo entre um motor de indução trifásico do tipo gaiola de esquilo tradicional e um motor de indução trifásico assimétrico. Foram empregados dois motores com a mesma potência, sendo o motor assimétrico alimentado por uma fonte de tensão monofásica. Nos estudos foi investigado o comportamento de várias grandezas como rendimento, corrente de partida, afundamentos de tensão, fator de potência, bem como as potências fornecidas por cada máquina. De posse dos resultados obtidos através de experimentos práticos, pôde-se constatar que o motor assimétrico apresenta uma série de vantagens em relação aos motores tradicionais, o que o torna uma excelente opção quando a aplicação exige o acionamento de cargas de potências elevadas e não se dispõe de um sistema trifásico de alimentação. / Mestre em Ciências

O trabalho apresenta o desenvolvimento de uma metodologia denominada modelo de núcleo reduzido, aplicada para avaliar o desempenho de máquinas elétricas no que tange a geometria e materiais empregados na fabricação do núcleo completo. Para fins de validação da metodologia utiliza-se um Atuador Planar de Indução Trifásico com dois graus de liberdade, comparando os resultados numéricos e experimentais. Através desta metodologia, pode-se realizar a análise dos fenômenos eletromagnéticos ocorridos no núcleo completo por meio da avaliação de seu modelo reduzido, composto neste caso por 33% do núcleo completo empregado no Atuador Planar de Indução Trifásico. A comprovação da metodologia do modelo de núcleo reduzido ocorreu através da fabricação de uma bancada de testes, composta por uma célula de carga para realizar aquisição da força de propulsão planar, interface de potência e os núcleos reduzidos com seguintes materiais ferromagnéticos: compósitos SMC 1P Somaloy 500®, Ferro resinado e Aço ABNT 1020. Com auxilio da estrutura de testes, validou-se o modelo numérico dos três núcleos reduzidos quanto a força de propulsão planar. Na análise dos dados experimentais e numéricos, o material Ferro resinado apresentou a diferença 14% referente a força de propulsão planar, sendo a maior diferença entre os materiais estudados. Com a convergência dos resultados experimental e numéricos, realiza-se a comparação numérica entre os núcleos reduzidos e completos utilizando-se os três materiais ferromagnéticos. A análise numérica do núcleo reduzido com o material SMC 1P Somaloy 500® apresentou o fator de relação médio da força de propulsão planar de 2,65 em relação ao núcleo completo. O núcleo completo com Aço ABNT 1020 resultou no consumo médio de 56,7Watts para gerar a força de propulsão planar de 1 Newton. Dessa forma, proporciona-se uma ferramenta de maior rapidez para fabricação e avaliação do desempenho de materiais ferromagnéticos utilizados no núcleo completo da máquina elétrica. / This paper presents the development of a methodology denominated low core model applied to evaluate the performance of electrical machines with respect to geometry and materials used in manufacturing of the complete core. For validation purposes of the methodology is used a Planar Three-phase Induction Actuator with two degrees of freedom, comparing the experimental and numerical results. Through this methodology, it is possible to perform the analysis of electromagnetic phenomena occurring in the complete core based evaluation of the reduced model, made in this case with 33% of the full core employed in the Planar Three-phase Induction Actuator. The verification of the reduced core model methodology occurred through the manufacture of a testing bench, which is composed of a load cell to realize the acquisition of the planar propulsion force, potency interface and reduced cores with the following ferromagnetic materials: SMC 1P Somaloy 500® composites, resinated Iron and Steel ABNT 1020. With the help of the test structure, it was validated the numerical model of the three reduced cores regarding to the planar propulsion force. In the analysis of experimental and numerical data, the resinated Iron material showed a 14% difference concerning the strength of the planar propulsion, which is the biggest difference between the materials studied. With the convergence of the experimental and numerical results, a numerical comparison is performed between the reduced and complete cores using the three ferromagnetic materials. The numerical analysis of the reduced core with the SMC 1P Somaloy 500® material showed the average ratio of the planar factor propulsive force of 2.65 when compared with the complete core. The complete core with ABNT 1020 Steel resulted in an average consumption of 56.7 Watts to generate a planar propulsive force of 1 Newton. Thus, it is provided a faster tool for manufacturing and evaluation of ferromagnetic materials performance used in the complete core of the electric machine.

O objetivo principal deste trabalho é o desenvolvimento de controladores robustos baseados no princípio do modelo interno, em referenciais síncrono e estacionário, para aplicação ao estágio de saída de uma fonte ininterrupta de energia (UPS) a fim de minimizar a distorção na tensão de saída causada pela conexão de cargas não lineares balanceadas e desbalanceadas. A formulação em referencial estacionário (abc) é realizada através da aplicação de controladores com múltiplos modos ressonantes, a fim de se estabelecer erro nulo ao seguimento de referência senoidal e rejeição de distúrbios na tensão de saída devido às correntes com elevado conteúdo harmônico drenadas pelas cargas. Além disso, o controle é formulado em referencial síncrono (dq0) utilizando controladores Proporcional-Integral (PI) convencionais muito difundidos na maioria das aplicações comerciais de UPS. O projeto de ambos controladores é realizado utilizando uma metodologia de controle robusto com realimentação de estados, onde os parâmetros dos controladores são determinados através da resolução de um problema de otimização convexa sujeito a um conjunto de restrições na forma de desigualdades matriciais lineares (LMI). Uma análise comparativa de desempenho é realizada entre controladores com um modo ressonante (sintonizado na fundamental) e o PI em dq0, pois apresentam estruturas funcionalmente equivalentes sob a ótica do princípio do modelo interno aplicada a seus respectivos referenciais. Além do mais, demonstra-se a melhoria no desempenho com o uso dos controladores múltiplo ressonantes em referencial estacionário onde escolhe-se as frequências de ressonância de cada modo de maneira a suprimir os efeitos de harmônicas específicas na tensão de saída da UPS. A análise comparativa entre os controladores propostos é realizada através de simulações numéricas, utilizando os procedimentos de ensaio dinâmico e estático e as exigências estabelecidas pela norma internacional IEC 62040-3. / The main objective of this work is the development of robust controllers based on the internalmodel principle, in synchronous and stationary frames, applied to the output stage of an uninterruptible power supply (UPS), in order to minimize the output voltage distortion caused by the connection of balanced and unbalanced nonlinear loads. The formulation in stationary abc-frame is accomplished through the aplication of a multiple resonant controller, so that, it is possible to achieve zero-error tracking of the sinusoidal reference and disturbances rejection on the output voltage due to the high amount of harmonic currents drained by the loads. Moreover, a controller in synchronous reference frame (dq0 axis) is formulated through the application of conventional Proportional-Integral (PI) controllers which are widely used in comercial UPS applications. The design of both controllers is formulated using a state-feedback robust controlmethod, in which the controller parameters are determined by solving a convex optimization problem subject to a set of LMI constraints. A comparative analysis on the performance of the single-mode resonant controller (tuned at the fundamental frequency) and the PI controller is performed, because these controllers are functionally equivalent in the sense of the internal model principle applied to their respective frames. Furthermore, the improvement in performance is demostrated with the use of multiple resonant controllers in stationary abc-frame where the resonance frequencies are chosen to suppress the effects of a specific harmonic in the UPS output voltage. The comparative analysis of the proposed controllers is performed through numerical simulations, making use of the dynamical and steady-state test methods and performance requirements defined by the IEC 62040-3 international stardard.