[pt] Neste trabalho descreve-se as partes de potência e de controle de um inversor trifásico existente na PUC / RJ e o estudo, em pormenor, do sistema de controle com microcomputador. A seguir, são descritas as interfaces entre o micro e o inversor e faz-se a modelação do sistema para o controle. Baseado nesta modelagem é feito o programa de um controlador proporcional-integral (PI) e o estudo de estabilidade do sistema. Os testes das interfaces projetadas e do controle PI acionando o inversor são apresentados e discutidos. Finalmente, são apresentadas as conclusões do trabalho desenvolvido. / [en] This work begins with a description of the power and the control section of a three-phase inverter, and a discussion of the control system with microcomputer. The microcomputer-inverter interfaces are described and a model for the system is developed. Based on this model, a proportional-integral (PI) controller algorithm is presented and the system stability is studied. The results of testes on the interfaces and the complete system are discussed, and the conclusions of this work are presented.

[pt] O escoamento trifásico na indústria do petróleo é caracterizado pela presença das fases gás, óleo e água. A presença da terceira fase (água) traz complexidade a esse processo, visto que pode provocar a formação de diversos novos padrões de escoamento, além dos já conhecidos para escoamento bifásico. Adicionalmente, a presença de uma fase líquida dispersa na outra pode formar uma emulsão, alterando significativamente a viscosidade e, assim, influenciando diretamente na perda de carga. O foco do presente trabalho é na previsão do padrão de golfadas com dispersões de água e óleo utilizando um modelo transiente unidimensional de Dois Fluidos. A presença da água é modelada através da solução da equação de conservação de massa para a fase água. Visando prever com precisão a queda de pressão, assim como a distribuição das frações volumétricas de cada fase ao longo do domínio, desenvolveu-se um modelo de fechamento algébrico para avaliar o escorregamento entre as fases líquidas. Com o modelo proposto, os resultados obtidos para a velocidade de escorregamento no escoamento água/óleo foram comparados com dados experimentais e de outros modelos, apresentando um excelente desempenho. O modelo foi então utilizado para analisar o escoamento trifásico no padrão de golfadas. As previsões para a queda de pressão e características das golfadas (comprimento, frequência e velocidade de translação) foram comparadas com dados experimentais da literatura e os resultados são promissores. / [en] The three-phase flow in the oil industry is characterized by the presence of the gas, oil and water phases. The presence of the third phase (water) adds complexity to this process, since it can cause the formation of several new flow patterns in addition to those already known for two-phase flow. Additionally, the presence of a dispersed phase into another can form an emulsion, altering significantly the viscosity and consequently influencing directly the pressure drop. The focus of this job is in the prediction of the slug flow with dispersions of water and oil using a one-dimensional transient Two Fluid model. The presence of water in the flow is modelled with the solution of an equation of conservation of mass. Intending to predict with precision the pressure drop, as the volumetric phase distribution of each phase throw the domain, an algebraic closure model was inserted to assess the slip between the liquid phases. With the proposed model, the results obtained for the slip velocity of the water/oil flow were compared with experimental data and other models, showing excellent performance. The model was then used to analyze the three-phase flow in the slug pattern. The predictions for pressure drop and characteristics of the slugs (length, frequency and translation velocity) have been compared with experimental data from the literature and the results are promising.

[pt] Os motores elétricos no Brasil são responsáveis pelo consumo de cerca de 25 porcento de toda a energia elétrica no país e, em sua grande parte, estão presentes na indústria. Estes equipamentos são fabricados para uso em bombas hidráulicas, compressores de ar, elevadores etc., podendo ser comercializados se atenderem aos índices de eficiência mínimos definidos pela Portaria INMETRO/MDIC N488 de 2010, garantindo o seu perfeito funcionamento e o consumo energético adequado. Contudo, alguns estabelecimentos estão comercializando produtos usados recondicionados, não atendendo à regulamentação desta Portaria, além de reformarem motores sem condições de uso. O objetivo desta dissertação é dimensionar e caracterizar o mercado de revenda e manutenção de motores elétricos de indução recondicionados no Brasil, estimando a perda de energia decorrente do recondicionamento incorreto. A metodologia do trabalho pode ser dividida em cinco etapas: estudo do estado da arte de recondicionamento de motores; quantificação de empresas e funcionários por meio de consultas às bases de dados governamentais; pesquisa de campo em amostras de empresas que fazem recondicionamento; extrapolação do estudo conduzido nas amostras para a população de empresas pesquisadas durante a pesquisa de campo; comparação dos resultados com estudos anteriores e dimensionamento das perdas elétricas do Brasil. Como resultado foi caracterizado e dimensionado o mercado de motores recondicionados, contendo: 6.503 empresas; 24,4 mil funcionários; 45 porcento das empresas realizando revenda de recondicionados; 6,9 milhões de motores recondicionados por ano, totalizando 7,46 porcento de perda, equivalentes a 2,9 Terawatt-hora. Além disso, dos 20 milhões de motores existentes no Brasil em 2016 há uma perda de 8,4 Terawatt-hora por uso de motores recondicionados e um grande aumento da venda de motores importados de baixa qualidade. Foram, assim, atingidos todos os objetivos propostos nesta pesquisa, sendo identificadas as novas tendências do mercado de motores brasileiro e gerando subsídios para o desenvolvimento de novas políticas de eficiência energética no país. / [en] Electric motors in Brazil are responsible for the consumption of about 25 percent of all electricity in the country and, being mostly presented in the industry. These equipments are manufactured for being used in hydraulic pumps, air compressors, elevators, etc., and can be commercialized in compliance with the energy efficiency levels defined by INMETRO/MDIC Ordinance N488 of 2010, ensuring adequate energy consumption. However, some establishments are commercializing refurbished motors, not complying with the regulation considered by the Ordinance, including reforming motors without a minimum condition of use. The aim of this dissertation is to evaluate the Brazilian market of refurbished motors, including resale market and maintenance market, estimating the energy losses due to incorrect reconditioning. The methodology of the work can be divided in five steps: state of the art of refurbished motors; quantifying companies and employees by querying the database come from the government; survey on samples of companies that are doing the refurbishing service; extrapolation of the study conducted in the surveyed samples of companies to the population of companies; comparison of results with previous studies and estimating of energy losses in Brazil. As a result, the market for refurbished motors was characterized and dimensioned, containing: 6 503 companies; 24.400 employees; 45 percent of companies performing resale of refurbished motors; 6.9 million motors being refurbished per year, totaling 7.46 percent of energy losses, equivalent to 2.9 TW h. In addition, of the 20 million motors remaining in Brazil in 2016, there is a loss of 8.4 TW h per use of refurbished motors, and a large increase of the sale of low quality imported motors. Thus, all the proposed objectives in this dissertation were achieved, having been identified the new trends in the Brazilian electric motor market and generating subsidies for energy efficiency policies in the country.