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Submitted by Deyse Queiroz (deysequeirozz@hotmail.com) on 2019-09-02T14:05:57Z No. of bitstreams: 1 ALEXANDRE CUNHA OLIVEIRA - DISSERTAÇÃO PPGEE 1995..pdf: 29062199 bytes, checksum: 1ffb4fa521a318a8bdd364bcd55a7fb5 (MD5) Made available in DSpace on 2019-09-02T14:05:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ALEXANDRE CUNHA OLIVEIRA - DISSERTAÇÃO PPGEE 1995..pdf: 29062199 bytes, checksum: 1ffb4fa521a318a8bdd364bcd55a7fb5 (MD5) Previous issue date: 1995-12 Este trabalho e uma contribuição ao estudo do acionamento de maquinas assímcronas por meio de estrategias de controle vetorial. 0 sistema digital utilizado e composto na sua parte material por um inversor de tensão PWM, um motor de indução com rotor gaiola, um computador padrão I BM - PC 486DX2 66 e placas de aquisição e controle. A partir do modelo dinâmico da maquina desenvolvem-se as estrategias de controle de corrente-tensão, fluxo-conjugado e velocidade. A analise de desempenho de cada uma das estrategias de controle implementadas, e realizada com base nos resultados experimentais levantados. Um segundo aspecto analisado e a complexidade de implementação das estrategias, baseado no numero de operações matemáticas envolvidas nas implementações. São avaliados dois tipos de controladores de corrente, Preditivo e PI , sendo o ultimo implementado tanto no referencial estátorico como síncrono. Visando melhorar o conteúdo harmônico do sinal de corrente, são investigadas técnicas de geração de sinais de comando das chaves do inversor fonte de tensão PWM, com frequência independente da frequência de amostragem/controle, são apresentados alguns resultados experimentais. As estrategias de controle vetorial fluxo-conjugado são avaliados no modo direto e indireto, segundo as técnicas de controle por escorregamento e quadratura. Ha no modo direto, uma malha de realimentação de fluxo, sendo o mesmo estimado a partir do conhecimento dos parâmetros da maquina e grandezas terminais (correntes, tensões e velocidade). No modo indireto, avalia-se o desempenho das estrategias de controle fluxo-conjugado apenas segundo a técnica em quadratura. As estrategias de controle fluxo-conjugado são implementadas no referencial estatórico/rotórico ou fluxo estatórico/fluxo rotórico, caso seja utilizado o fluxo estatórico ou rotórico, respectivamente, para o controle. Por ultimo, são implementadas estrategias de controle de velocidade, a partir das estrategias de controle por orientação pelo campo, sendo realizado o mesmo estudo de desempenho e complexidade de implementação, verificado para as estrategias de controle fluxo-conjugado. This work presents a contribution to the study of control of induction motor on vector field oriented control schemes. The motor drive system employed is composed by a microprocessor IBM-PC-486DX266, a three phase inverter, an acquisition control board and a squirrel cage induction motor. The flux an torque, voltage and current and speed control strategies are developed from the dynamical model of the machine on a specific reference frame. The analysis of control schemes implemented are made due the experimental results obtained. Also, the complexity of the control strategies is analyzed by computing the number of the mathematic operations. Two types of current control scheme are investigated: the predictive and proportional and integral (PI). The last one is implemented on stationary and synchronous reference frames. To reduce the harmonic content on the output currents, the PWM and the current control loop are realized with different sample rates. The flux and torque control schemes are investigated for direct and feedforward control loops. In the direct mode, the flux control loop is obtained by the estimation of the air-gap machine flux. The performance of the feedforward scheme is obtained from the quadrature vector control. A l l the strategies above are realized on the stator/rotor and stator vector flux/rotor vector flux reference frames. Finally, the speed control strategy is implemented by the use of the flux and torque control schemes developed and some experimental results are presented.

Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-08-28T23:11:21Z No. of bitstreams: 1 MARCOS BATISTA KETZER – TESE (PPGEEI) 2017.pdf: 19636979 bytes, checksum: 464380f92f3fb477252ab2b6f6cd2655 (MD5) Made available in DSpace on 2018-08-28T23:11:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MARCOS BATISTA KETZER – TESE (PPGEEI) 2017.pdf: 19636979 bytes, checksum: 464380f92f3fb477252ab2b6f6cd2655 (MD5) Previous issue date: 2017-01-30 Esta tese de doutorado apresenta as contribuições realizadas no desenvolvimento de controladores eletrônicos modulados por largura de pulso para compensadores estáticos de potência aplicados na mitigação de. componentes harmônicas de tensão e corrente. Entre as novidades das técnicas aqui apresentadas, destacam-se as seguintes características: maior integração viabilizada pela redução do número de sensores para operação, e projeto robusto, considerando modelagem e sintonia, otimizando tolerância às incertezas e imunidade ao ruído nas malhas de realimentação. As soluções apresentadas contribuem para redução de custos de fabricação, assim como manutenção dos equipamentos, uma vez que o conjunto de componentes eletrônicos necessários na composição do equipamento é reduzida. Dentro do apresentado contexto, esta tese é dividida em três partes, agrupando um conjunto de contribuições distintas em cada caso, exploradas com diferentes topologias de circuitos. Na primeira e segunda parte são apresentadas duas soluções de controladores sensorless, o primeiro baseado na orientação dos sinais, e o segundo baseado na modulação. Enquanto a primeira e segunda parte focam na realização digital dos controladores, na terceira parte é apresentada uma solução em circuito integrado analógico-misturado, com potencial aplicação em sistemas de alta densidade. Também na terceira parte é discutida uma solução considerando circuitos de gerenciamento de energia com dois estágios de conversão. A fim de demonstrar a viabilidade técnica das contribuições, simulações numéricas e resultados experimentais obtidos em laboratório a partir de protótipos são apresentados. Análises da operação em regime permanente e transitórios são discutidos, mostrando que um desempenho satisfatório e estável é obtido através das técnicas propostas. This doctoral dissertation presents a set of contributions considering the development of pulse width modulated electronic controllers for static power compensators, applied in the mitigation of harmonic components of voltage and current. Among the novelties of the presented techniques, the following charact.eristics are highlighted: greater integration made possible with the reduction of the number of sensors, and robust design, considering the modeling and tuning, optimizing the tolerance for uncertainties and noise immunity in the feedback schemes. The presented solutions contribute for the reduction of manufacturing costs, since the set of electronic components for the equipment composition is reduced. In the presented context, this thesis is divided in three parts, grouping a set of distinct contributions in each case, which is explored with different circuit topologies. In the first and second parts two main solutions for sensorless controllers are presented, the first based in the signals orientations, and the second in the modulation. Whereas the first and second part focuses on the digital realization of the controllers, the third part presents an analog-mixed integrated circuit solution, with potential applications in high-density systems. In addition, the third part discusses a solution considering power management circuits with two-stage conversion. In order to demonstrate the technical feasibility of the presented contributions, numerical simulations and experimental results obtained through laboratory prototypes are presented. Analysis of the steady-state regime and transients are discussed, showing that a satisfactory performance is obtained through the proposed techniques.

Submitted by Lucienne Costa (lucienneferreira@ufcg.edu.br) on 2018-04-25T18:23:50Z No. of bitstreams: 1 GERÔNIMO BARBOSA ALEXANDRE – DISSERTAÇÃO (PPGEE) 2016.pdf: 6425501 bytes, checksum: 944e1e5c2f2c2cc350f12149a5877ed1 (MD5) Made available in DSpace on 2018-04-25T18:23:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GERÔNIMO BARBOSA ALEXANDRE – DISSERTAÇÃO (PPGEE) 2016.pdf: 6425501 bytes, checksum: 944e1e5c2f2c2cc350f12149a5877ed1 (MD5) Previous issue date: 2016-11-28 Este trabalho foca na proposta e validação de estratégias de controle para regulação simultânea da tensão e frequência em micro redes isoladas, compensação de harmônicos de tensão no ponto comum de acoplamento (PCC) e a cooperação de potência reativa entre os diversos inversores instalados na micro rede (MG). A técnica de controle utilizada é o Controle Droop Generalizado (GDC) modificado para atender as necessidades de projeto, manter o equilíbrio entre a geração e o consumo com resposta rápida, segura, eficiente e estável. Neste cenário, seis estratégias de controle foram propostas e validadas para diferentes cenários de testes (cargas lineares e cargas não lineares) e topologias de micro redes (1 barra, 3 barras, 5 barras, 11 barras e 14 barras) sendo elas: GDC convencional, GDC ANFIS, GDC Fuzzy, GDC Adaptativo, PI Fuzzy e GDC Cooperativo com impedância virtual. A metodologia usada consistiu nas seguintes etapas: A) revisão da literatura; B) escolha das MG’s testes (padrão IEEE); C) modelagem e simulação das partes constituintes de uma MG isolada; D) projeto das estratégias de controle usadas na operação da MG; E) Validação das estratégias de controle; F) Discussão técnica dos resultados de simulação e G) Elaboração de documentos técnicos. Diante das estratégias de controle implementadas, o controlador GDC Adaptativo foi o que apresentou melhor desempenho dinâmico em malha fechada (rápido tempo de resposta, pequenas flutuações de tensão e frequência, pouca sensibilidade às flutuações da carga e da fonte energética, tornando o controle robusto e estável). Quando assistido pelas malhas internas consegue a cooperação de potência reativa e a compensação de harmônicos diante de flutuações de potência aparente tanto no consumo como na geração. As soluções propostas para regulação simultânea de tensão e frequência em MG isoladas, compensação harmônica de tensão no PCC e compartilhamento de potência reativa entre os inversores conectados na MG mostraram-se eficientes quando avaliadas em diversos cenários testes e para diversas topologias de MG, em termos de operação estável da MG, mantendo o equilíbrio entre a geração e o consumo, respondendo de forma rápida as variações operacionais, aos distúrbios de carga e as não linearidades da MG ilhada. This work focuses on the proposal and validation of control strategies for simultaneous regulation of voltage and frequency in isolated Microgrid, voltage harmonics compensation in the common coupling point and the reactive power of cooperation between the different inverters installed in the Microgrid (MG). The used control technique is the modified generalized Droop control to meet the design needs (energy flow operation trafficked in MG), maintaining the balance between generation and consumption with rapid, safe, efficient and stable. In this scenario, six control strategies have been proposed and validated for different scenarios tests (linear and nonlinear loads) and topologies MG (1 bar, 3 bars, 5 bars, 11 bars and 14 bars) which are: conventional GDC, ANFIS GDC, GDC Fuzzy Adaptive GDC, GDC and PI Fuzzy Cooperative with virtual impedance. The methodology used consisted of the following steps: A) literature review; B) choice of MG tests (IEEE standard); C) modeling and simulation of the constituent parts of an isolated MG; D) design of the control strategies used in the MG operation; E) Validation of control strategies; F) Technical discussion of the simulation results and G) Elaboration of technical documents. Faced with the control strategies implemented, the GDC Adaptive controller showed the best dynamic performance in closed loop (fast response time, small fluctuations of voltage and frequency, low sensitivity to fluctuations in load and energy source, making the control robustness and stable). When assisted by internal loops, it achieves reactive power cooperation and harmonic compensation in the face of apparent power fluctuations in both consumption and generation. The proposed solutions for simultaneous regulation of voltage and frequency in isolated MG, harmonic voltage compensation in the PCC and reactive power sharing between the connected inverters in the MG were efficient when evaluated in several test scenarios and for several MG topologies in terms of stable MG operation, maintaining the balance between generation and consumption, responding quickly to the operational variations, load disturbances and nonlinearities of the islanded MG.

Submitted by Lucienne Costa (lucienneferreira@ufcg.edu.br) on 2018-04-20T14:37:35Z No. of bitstreams: 1 TÚLIO ALBUQUERQUE DIAS – DISSERTAÇÃO (PPGEE) 2016.pdf: 5822647 bytes, checksum: 7cd3ed5c6dd5eedcd93037a70c98ddd7 (MD5) Made available in DSpace on 2018-04-20T14:37:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TÚLIO ALBUQUERQUE DIAS – DISSERTAÇÃO (PPGEE) 2016.pdf: 5822647 bytes, checksum: 7cd3ed5c6dd5eedcd93037a70c98ddd7 (MD5) Previous issue date: 2016-10-18 Capes Este trabalho trata da aplicação da geração fotovoltaica residencial associada à utilização de banco de baterias com a finalidade de reduzir à elevação e variação da potência injetada na rede. Dessa forma o sistema de armazenamento é utilizado para absorver a energia excedente imposta pela geração ao longo do dia fornecendo ou absorvendo potência constante a rede elétrica. Diante desta abordagem, este trabalho tem por objetivo descrever e analisar estratégias de controle em sistemas FV associadas ao controle de carga e descarga de um banco de baterias chumbo-ácido associadas em série, para reduzir a alta potência injetada na rede, devido ao fato que o pico de geração, muitas vezes não coincide com o horário de pico de consumo. Foram apresentadas topologias convencionais para este tipo de sistema e partir da escolha de uma topologia genérica, foi obtido à modelagem do sistema FV/Bateria conectado a rede elétrica para obter as funções de transferência e respectivas malhas de controle da planta. Na sequência foi feito uma avaliação das estratégias de controle aplicadas, gerando resultados por simulação e experimentais que validam as estratégias analisadas. Para avaliar a redução da potência injetada na rede com a inserção do sistema de armazenamento, foi descrito um modelo simplificado da rede de BT. Os resultados obtidos via simulação comprovaram que foi possível regular adequadamente o fluxo de potência dos painéis para as baterias e a rede elétrica, como também reduzir a variação e elevação da potência na rede, gerada pela mudança dos níveis de irradiação. Como consequência desta ação foi evidenciada também à redução da elevação da tensão no Ponto de Acoplamento comum (PAC). This work deals with the application of residential photovoltaic generation associated with the use of battery banks with the purpose of reducing the elevation and variation of the injected power in the network. In this way the storage system is used to absorb the surplus energy imposed by the generation during the day supplying or absorbing constant power to the electrical network. In this approach, this work aims to describe and analyze control strategies in PV systems associated with the control of load and discharge of a bank of lead-acid batteries associated in series, to reduce the high power injected in the network, due to the fact that The generation peak often does not coincide with peak consumption times. It was presented the conventional topologies for this type of system and from the choice of a generic topology, was obtained to the modeling of the FV / Battery system connected to the electrical network to obtain the transfer functions and respective control meshes of the plant. An evaluation of the applied control strategies was carried out, generating simulation and experimental results that validate the analyzed strategies. To evaluate the reduction of the injected power in the network with the insertion of the storage system, a simplified model of the LV network was described. The results obtained through simulation showed that it was possible to adequately regulate the power flow of the panels to the batteries and to the electrical network, as well as to reduce the variation and increase of the power in the network, generated by the change of the irradiation levels. As a consequence of this action was also evidenced to the reduction of the voltage increase at the Common Coupling Point (PAC).

Submitted by Jesiel Ferreira Gomes (jesielgomes@ufcg.edu.br) on 2018-05-02T23:31:51Z No. of bitstreams: 1 GREGORY ARTHUR DE ALMEIDA CARLOS – TESE (PPGEE) 2016.pdf: 26196429 bytes, checksum: b0f539b04f91868561f613e31cebcc23 (MD5) Made available in DSpace on 2018-05-02T23:31:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GREGORY ARTHUR DE ALMEIDA CARLOS – TESE (PPGEE) 2016.pdf: 26196429 bytes, checksum: b0f539b04f91868561f613e31cebcc23 (MD5) Previous issue date: 2016-05-25 Capes Neste documento, s~ao propostas topologias de conversores que utilizam estruturas trifásicas, a três ou quatro fi os, alimentando equipamentos (motores ou transformadores) com terminais dispostos a enrolamentos abertos ou com conexão em estrela (Y ). Dentre os equipamentos mencionados tem-se: i) restaurador dinâmico de tensão (DVR), ii) ltro ativo de potência (APF) paralelo, iii) fi ltro ativo de potência (APF) série, iv) sistema de acionamento CA-CC-CA série/paralelo e v) sistema baseados em conversores com braços de dois e três-níveis. Para cada topologia estudada, são abordados os seguintes pontos: modelagem da con figuração, estratégias PWM, estratégia de controle. Também é realizado um estudo comparativo entre as topologias propostas e algumas convencionais, avaliando seus desempenhos atrav es de algumas guras de m erito as quais englobam distorções harmônicas das tensões e correntes, estimativa de perdas nos conversores e níveis de tensão no barramento CC. Resultados de simulação e experimentais são apresentados para fins de validação. This document reports studies on converter topologies applied in three-phase, four-wire or three-wire, systems feeding open-end winding (OEW) equipment or Wye-connected equipment. Such equipment are considered in this work as induction motors or transformers. The devices associated with these equipment are: i) dynamic voltage restorer (DVR), ii) Shunt Active Power Filter (Shunt-APF), iii) Series Active Power Filter (Series-FAP), iv) AC-DCAC series/parallel motor drive, v) Systems with converters based on two- and three-level leg connections. Each studied topology presents its con guration model, PWM strategy, control strategy. Comparative studies considering proposed and some conventional topologies are presented highlighting the harmonic distortion for the voltages and currents, semiconductor losses estimation, dc-link voltage ratings, etc. Simulation and Experimental results are presented for validation purposes. Keywords: Dynamic voltage restorer, shunt active power lter, series active power lter, ac-dc-ac motor drive system, series-connected conveters, parallel-connected converters, converters based on two- and three-level leg connections.

Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-08-27T19:35:43Z No. of bitstreams: 1 AYSLAN CAISSON NORÕES MAIA – TESE (PPGEEI) 2016.pdf: 13981392 bytes, checksum: 9ea0aa715fdf8400283e71381b49a21b (MD5) Made available in DSpace on 2018-08-27T19:35:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AYSLAN CAISSON NORÕES MAIA – TESE (PPGEEI) 2016.pdf: 13981392 bytes, checksum: 9ea0aa715fdf8400283e71381b49a21b (MD5) Previous issue date: 2016-02-22 Nesse trabalho são apresentadas contribuições na área de identificação de sistemas representados em espaço de estados. É proposta uma metodologia completa para estimação de modelos que representem as principais dinâmicas de proessos industriais. O fluxo natural dos procedimentos de identificação consiste da coleta experimental dos dados, seguido pela esolha dos modelos candidatos e da utilização de um critério de ajuste que selecione o melhor modelo possível. Nesse sentido é proposta uma metodologia para estimativa de modelos em espaço de estados, utilizando excitações pulsadas. A abordagem desenvolvida combina algoritmos precisos e eficientes com experimentos rápidos, adequados a ambientes industriais. O projeto das excitações é realizado em tempo real, por meio de informações coletadas em um curto experimento inicial, baseado em uma única oscilação de uma estrutura realimentada por um relé. Esse mecanismo possibilita uma estimativa preliminar do atraso e da constante de tempo dominante do sistema. O método de identificação proposto é baseado na teoria de realizações de Kalman. É apresentada uma reformulação do problema de realizações clássico, para comportar sinais de entrada pulsados. Essa abordagem se mostra computacionalmente e cliente, assim como apresentar resultados semelhantes aos métodos de benchmark. A técnica possibilita também a estimativa de atrasos de transporte e a inserção de conhecimentos prévios por meio de um problema de otimização com restrições via LMI Linear Matrix Inequalities. Em muitos casos, somente as caraterísticas principais dos sistema são relevantes em um projeto de sistema de controle. Portanto é proposta uma técnica para obtenção de modelos de primeira ordem com atraso, a partir da redução de modelos balanceados em espaço de estados. Por fim, todas as contribuições discutidas nesse trabalho de teses não validadas em uma série de plantas experimentais em salas de laboratório. Plantas essas, projetadas e construídas com o intuito de emular o cotidiano operacional de instalações industriais reais. Static converters are a widely used equipment in power systems to control the electrical energy low between sources and loads. In this context, it is observed a demand for converters topologies that generate high quality waveforms and are capable of supplying loads with ever larger powers. In high power applications such as industrial and power systems, the development of a special class of converters topologies, denominated multilevel converters, has been widely recognized as a viable solution to overcome the operational limits of semiconductor devices. In this work are developed and analyzed multilevel structures of type DC-AC applied to the six-phase machines drives and of type AC-DC-AC feeding singlephase and three-phase loads. These topologies are obtained by interconnecting two-level converters modules in order to optimize the system: reduction of losses in the semiconductor devices, harmonic distortion of the signals and ratings of voltage and/or current in the power switches. For this investigation were performed steady state analyzes, where the operatinglimits of the structures to the imposed control conditions and the behavior of the fundamental component of voltage and current are evaluated. In addition, for each investigated topology, were developed: dynamic models, PWM techniques, control strategies, simulation results and experimental results. The impact of this optimization is quanti ed by calculating the THD and WTHD of the current and voltage signals generated by the converter and by estimating losses in the semiconductor devices. Finally, a comparative study is done using conventional converters as reference in order to evaluate the performance of the proposed topologies

Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-05-04T18:02:59Z No. of bitstreams: 1 ALVARO DE MEDEIROS MACIEL – TESE (PPGEE) 2015.pdf: 4680910 bytes, checksum: e3fc0741095b2b256a82c76474078d7b (MD5) Made available in DSpace on 2018-05-04T18:02:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ALVARO DE MEDEIROS MACIEL – TESE (PPGEE) 2015.pdf: 4680910 bytes, checksum: e3fc0741095b2b256a82c76474078d7b (MD5) Previous issue date: 2015-02-06 Atualmente aplicações utilizando conversores de energia nas indústrias e na área de transmissão de energias alternativas, como a energia eólica, têm feito surgir conversores que operam em média tensão. Esse fato ampliou as preocupações em relação ao nível de harmônicos em instalações onde a sensibilidade a este tipo de problema é elevada. Este trabalho discute fi ltros ativos multi-modulares (fi ltros cooperativos), bem como filtros multin veis, para lidar com as aplica c~oes de m edia tens~ao. No cen ario de ltros ativos foi desenvolvida uma solução que compensa a parcela fundamental da potência reativa e os componentes harmônicos de corrente de uma forma independente, com o objetivo de reduzir as perdas totais do sistema. Duas topologias são estudadas: uma usando dois conversores trifásicos fonte de tens~ao convencionais e uma em que um dos conversores trifásicos convencional é substituído por um conjunto formado por três pontes H interligadas na con guração estrela com o neutro isolado. Em relação aos fi ltros ativos implementados com conversores multiníveis são explorados dois conversores híbridos em cascata. Uma destas topologias já foi apresentada na literatura técnica como um sistema para acionamentos de máquinas, porém são implementadas duas novas abordagens para a regulação da tensão no barramento CC utilizando as técnicas PWM escalar e 'Level-Shifted'. A outra topologia é uma derivação da primeira para os sistemas a quatro. Aspectos técnicos tais como: a estratégia PWM, a distribuição de potência entre os conversores, as estratégias de controle e as perdas são abordadas para comparar com as soluções convencionais presentes na literatura. Currently, the industrial demand for power converters operating in the medium voltage has increased concerns about the level of harmonics in installations where the sensitivity to this problem is high. This work discusses modular active lters (collaborative ltering) and multilevel lters (to deal with the applications of medium voltage). In such scenario, active lters are a solution that compensates the fundamental portion of reactive power and the harmonic current components in an independent way, with the aim of reducing the total system losses, was developed. Two topologies are shown: one using two conventional threephase voltage source inverters and other where one of the conventional three-phase converters is implemented with by a set formed by three H-bridge star-connected. In the case of active power lter implemented with multilevel power converters, two hybrid cascade converters are presented. The rst have been presented in the technical literature as a system to drive machinery, although at this work the innovation is on regulation of Dc-link voltages using scalar and 'Level-Shifted' PWM methods. The second is a derivation of the rst one for fourwire systems. Issues such as PWM strategy, the distribution of power between converters and control strategies are discussed. Keywords: power quality, medium voltage, active lters, multilevel converters.

Submitted by Deyse Queiroz (deysequeirozz@hotmail.com) on 2019-03-26T10:00:32Z No. of bitstreams: 1 GREGORY ARTHUR DE ALMEIDA CARLOS - DISSERTAÇÃO PPGEE 2012..pdf: 11011666 bytes, checksum: c6f2f76ed913e6fd0610fbc1820f7229 (MD5) Made available in DSpace on 2019-03-26T10:00:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GREGORY ARTHUR DE ALMEIDA CARLOS - DISSERTAÇÃO PPGEE 2012..pdf: 11011666 bytes, checksum: c6f2f76ed913e6fd0610fbc1820f7229 (MD5) Previous issue date: 2012-07 Existem vários tipos de distúrbios que podem causar o mau funcionamento de um sistema elétrico, o que caracteriza-o como uma fonte de alimentação de baixa qualidade de energia. Entre tais problemas, destacam-se os afundamentos de tensão (sags) e elevações de tensão (swells). Um dispositivo capaz de mitigar tais problemas é o restaurador dinâmico de tensão (DVR). Tal dispositivo pode compensar distorções harmônicas, saltos de ângulo de fase e eventuais desequilíbrios de rede de maneira que a carga não seja afetada. Este trabalho apresenta uma estrutura DVR obtida via conexão série de dois inversores trifásicos. Tal arranjo visa alimentar os transformadores de injeção do DVR com seus enrolamentos abertos. Esta topologia de inversor é comumente usada em acionamento de máquinas com terminais a enrolamentos abertos, conhecida na literatura como OEW (do inglês Open End Winding). Neste trabalho, a topologia em estudo engloba alguns aspectos como: (i) Modelo e configuração do DVR, (ii) Estratégia de chaveamento Hídrica PWM, (iii) princípios básicos de operação e (iv) estudos comparativo com relação a estrutura convencional. As principais vantagens da estrutura proposta em comparação com a convencional são: (i) distorção harmônica reduzida (operando na mesma frequência de chaveamento), (ii) perdas reduzidas no conversor (operando com o mesmo nível de distorção harmônica), (iii) menos esforços (stress) nas chaves de potência e (iv) capacidade de tolerância a falhas. O sistema do DVR proposto adequa-se para aplicações em sistemas de média e alta tensão visto que o mesmo é capaz de gerar tensões com maior números de níveis, caracterizando-a em uma estrutura multinível. Os estudos feitos são validados através de resultados de simulação e experimentais. There are several types of disturbances that can cause a malfunction of an electrical system, which characterizes it as a low power power source. Among these problems, we can highlight the voltage sags and swells. One device able to mitigate such problems is the dynamic voltage restorer (DVR). Such a device can compensate for harmonic distortions, phase angle jumps and possible network imbalances so that the load is not affected. This work presents a DVR structure obtained through the serial connection of two three-phase inverters. Such an arrangement aims to power the DVR's injection transformers with their windings open. This inverter topology is commonly used in the drive of machines with terminals to open windings, known in the literature as OEW (Open End Winding). In this work, the topology under study encompasses some aspects such as: (i) DVR model and configuration, (ii) PWM Water switching strategy, (iii) basic operating principles and (iv) comparative studies with respect to conventional structure. The main advantages of the proposed structure compared to conventional are: (i) reduced harmonic distortion (operating at the same switching frequency), (ii) reduced losses in the converter (operating at the same level of harmonic distortion), (iii) less (stress) on the power switches and (iv) fault tolerance. The proposed DVR system is suitable for applications in medium and high voltage systems since it is capable of generating voltages with higher numbers of levels, characterizing it in a multilevel structure. The studies done are validated through simulation and experimental results.

Submitted by Ruth Quaresma de Freitas (ruth_quaresma@hotmail.com) on 2019-09-02T20:55:23Z No. of bitstreams: 1 PEDRO PAULO MARQUES - DISSERTAÇÃO PPGEE 2011..pdf: 1504380 bytes, checksum: db06d996dec6af17db9a6c10248365eb (MD5) Made available in DSpace on 2019-09-02T20:55:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PEDRO PAULO MARQUES - DISSERTAÇÃO PPGEE 2011..pdf: 1504380 bytes, checksum: db06d996dec6af17db9a6c10248365eb (MD5) Previous issue date: 2011-06-30 O estudo e desenvolvimento de projetos didáticos implementados com FPGAs tornaram-se uma prática muito comum em cursos como Engenharia Elétrica, Ciência da Computação, além dos cursos Técnicos e Tecnólogos. O problema é a falta de uma metodologia que contemple tecnologias de integração associado a um suporte didático-pedagógico. O trabalho objetiva aplicar conceitos oriundos da área de educação ao ensino de tecnologia. A Metodologia aqui proposta para integração de projetos baseia-se em atividades colaborativas fundamentadas na abordagem de ensino sócio-interacionista. O desafio consiste em viabilizar a realização de trabalhos em equipe que permitam a construção do conhecimento de forma socializada, respeitando as restrições de prazo impostas às disciplinas nos ambientes de ensino. A metodologia proposta aborda quatro etapas: (1) preparação didático-pedagógica dos módulos propostos; (2) organização do ambiente de trabalho; (3) desenvolvimento dos módulos e (4) integração dos módulos em um Projeto Global Integrado. Neste trabalho foram utilizados a placa DE2 e o software de desenvolvimento Quartus II v. 8.1, ambos da Altera. A linguagem de descrição de hardware adotada foi Verilog. A validação da metodologia consistiu em aplicá-la no processo de integração de dois módulos construídos em uma situação real de ensino da disciplina Arquitetura de sistemas digitais ministrada no DEE da UFCG. Como resultado preliminar concluiu-se que as etapas e artefatos propostos para a metodologia de integração foram adequados e suficientes para promover as atividades colaborativas, com enfoque sócio-interacionista, entre os participantes do experimento. Para apoiar a aplicação da metodologia propõe-se a construção de uma ferramenta cuja especificação faz parte deste texto de dissertação. Com este trabalho espera-se contribuir para dinâmica e a eficácia do processo de ensino aprendizagem de projetos didáticos com FPGA. Developing educational projects implemented with FPGAs has become a common practice in courses such as Electrical Engineering, and Computer Science, besides Technical degrees. Nonetheless, a problem still remains regarding the lack of a methodology to address the integration of modular projects from the didactical and pedagogical points of view. This dissertation aims to apply concepts from the area of education to technology education. The methodology proposed here focus on the integration of project modules based on collaborative activities such as those proposed by social interaction teaching. The challenge is to make possible the teamwork that allows knowledge building in a socialized environment, respecting the time constraints imposed at the classroom. The proposed methodology addresses four steps: (1) didactic-pedagogical preparation of the project modules, (2) organization of the work environment, (3) project modules development and (4) the integration of the modules in Global Project. During this work it was used the DE2 board and development software Quartus II v. 8.1, both supplied by the company Altera. The hardware description language adopted was Verilog. The validation of the methodology consisted in applying it in the integration process of two project modules that had been previously built during the teaching of the discipline “digital systems architecture” at the Electrical Engineering Department at UFCG. From this preliminary validation exercise it was concluded that the integration methodology was adequate to promote collaborative activities, such as the social interaction among the participants during the experiment. This text also presents the specification of a supporting tool to simplify the methodology application. This work is expected to contribute to dynamic and effective teaching-learning instructional designs with FPGA.

Submitted by Ruth Quaresma de Freitas (ruth_quaresma@hotmail.com) on 2019-03-26T15:39:58Z No. of bitstreams: 1 GLAUBER RONCALLY PESSOA DE ALMEIDA - DISSERTAÇÃO PPGEE 2010..pdf: 10782445 bytes, checksum: 82dd263ab4e6c4540a9e2e769e111840 (MD5) Made available in DSpace on 2019-03-26T15:39:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GLAUBER RONCALLY PESSOA DE ALMEIDA - DISSERTAÇÃO PPGEE 2010..pdf: 10782445 bytes, checksum: 82dd263ab4e6c4540a9e2e769e111840 (MD5) Previous issue date: 2010-11-12 O presente trabalho trata da aplicação de uma estrutura típica de Filtro Ativo de Potência Série para compensação de tensão e para controle de fluxo de potência ativa em cargas resistivas e indutivas. O Filtro Ativo de Potência estudado estudado possui fonte externa de tensão, conectada ao barramento CC, que é capaz de fornecer e absorver energia, de forma que o mesmo pode ser utilizado em aplicações de gerenciamento de energia. O modelo de regime permanente do sistema é desenvolvido e analisado, verificando-se que a potência ativa do compensador influencia sobremaneira a curva característica Vlx0g implicando em singularidades no funcionamento do sistema. Mediante as condições de contorno consideradas, obtêm-se as equações de controle em malha aberta, verificando-se condições limitantes de operação em termos de potência ativa a ser processada pelo compensador. Apresenta-se uma estratégia de controle em malha fechada, utilizando controladores do tipo PI modificado ou PI síncrono para controle de tensão. Para verificar os resultados de simulação, implementa-se o Filtro Ativo Série estudado na plataforma experimental constituída pelo dDSPACE e bancada de inversores existente no laboratório. Os testes realizados consideram condições de afundamento/ sobretensão na rede e fornecimento/ absorção de potência pelo compensador para carga puramente resistiva e fortemente indutiva. Em todos os casos, os resultados mostram que a tensão na carga é regulada no valor nominal com taxa de distorção harmônica total menor que 4% e o valor médio da potência ativa de referência desejada. The present work deals with the application of a typical Active Series Power Filter structure for voltage compensation and for active power flow control in resistive and inductive loads. The studied Active Power Filter has an external voltage source, connected to the DC bus, which is capable of supplying and absorbing energy, so that it can be used in power management applications. The system's permanent regime model is developed and analyzed, verifying that the active power of the compensator influences the characteristic curve Vlx0g, implying singularities in the system's operation. By means of the contour conditions considered, the open-loop control equations are obtained, with limiting operating conditions in terms of active power being processed by the compensator. A closed-loop control strategy is presented, using modified PI-type controllers or synchronous PI for voltage control. In order to verify the simulation results, the Active Filter Series studied is implemented in the experimental platform constituted by the dDSPACE and inverter bench in the laboratory. The tests carried out consider conditions of sinking / overvoltage in the network and supply / absorption of power by the compensator for purely resistive load and strongly inductive. In all cases, the results show that the load voltage is set at the nominal value with a total harmonic distortion rate of less than 4% and the average value of the desired active reference power.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2019-03-27T14:47:08Z No. of bitstreams: 1 KALINA PEREIRA MEDEIROS - DISSERTAÇÃO PPGEE 2010..pdf: 15566503 bytes, checksum: 4b9feecf352ceab859b80de4a15017e2 (MD5) Made available in DSpace on 2019-03-27T14:47:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 KALINA PEREIRA MEDEIROS - DISSERTAÇÃO PPGEE 2010..pdf: 15566503 bytes, checksum: 4b9feecf352ceab859b80de4a15017e2 (MD5) Previous issue date: 2010-09-15 CNPq Conversores c.a. – c.c. são largamente usados para alimentar cargas em corrente contínua. O retificador baseado em diodos é uma alternativa válida para este fim, mas estes retificadores sem controle injetam altos níveis de corrente harmônica no alimentador e, portanto, distorce a tensão disponível a outras cargas ligadas no ponto de acoplamento comum. Além de que, nesse tipo de retificador não é possível controlar a tensão no barramento c.c. Retificadores ativos, ou controlados, usando PWM estão sendo largamente usados em substituição aos retificadores convencionais a diodos, pelo fato de apresentarem alto fator de potência para a fonte e permitir controle da tensão no barramento c.c.. Além disso, os retificadores controlados permitem a minimização da distorção da corrente da fonte Este trabalho de dissertação apresenta uma estratégia de controle simplificada para o retificador boost PWM, em que seus objetivos de controle são: (i) melhorar o fator de potência do retificador; (ii) controlar a tensão do barramento c.c. e (iii) minimizar o desequilíbrio e a distorção da corrente da fonte. Diferentemente da maioria das estratégias de controle encontradas na literatura, o controle aqui apresentado aborda o cenário em que a tensão de entrada do retificador apresenta distorção ou desequilíbrio, alcançando os objetivos de controle mesmo diante deste cenário. A estratégia de controle proposta foi validada através de simulações em software e resultados experimentais obtidos através de um protótipo de baixa tensão e baixa potência, construído em laboratório. A.c.- d.c. converters are widely used to supply direct current loads. The diodebased rectifiers are a valid alternative, but these rectifiers without control inject high levels of harmonic currents into the feeder and therefore, distort the voltage available for other loads at the point of common coupling. Furthermore it is not possible to control the dc bus voltage. Controlled rectifiers using PWM are being increasingly used instead of conventional diode rectifiers because they present a high power factor to the source and allow voltage control of the dc bus. Moreover, distortion of the source currents may be minimized. This dissertation presents a simplified control strategy for the boost PWM rectifiers and its control objectives are: (i) to improve the power factor of the rectifier; (ii) to control the dc bus voltage and (iii) to minimize the unbalance and distortion of the source currents. Unlike most previous research in control strategies, the control method presented in this work addresses the scenario where the input voltage of the rectifier presents distortion or imbalance, achieving the control objectives in the face of this scenario. The proposed control strategy has been validated by software simulations and experimental results obtained with a low-voltage, low-power prototype built in the laboratory.

Submitted by Ruth Quaresma de Freitas (ruth_quaresma@hotmail.com) on 2019-03-21T14:20:04Z No. of bitstreams: 1 BERNARD DE SÁ GOUVEIA - DISSERTAÇÃO PPGEE 2010..pdf: 27479845 bytes, checksum: 53d2aaa95b2b87351d2e06e78d1f601e (MD5) Made available in DSpace on 2019-03-21T14:20:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 BERNARD DE SÁ GOUVEIA - DISSERTAÇÃO PPGEE 2010..pdf: 27479845 bytes, checksum: 53d2aaa95b2b87351d2e06e78d1f601e (MD5) Previous issue date: 2010-09 Os sistemas que empregam conversores estáticos em paralelo vêm se tornando cada vez mais importantes no universo da eletrônica de potência, devido principalmente ao aumento da contabilidade e à qualidade dos sinais de tensão e corrente do sistema. Apesar dos sistemas paralelos serem bem conhecidos na literatura, muitos dos estudos trataram de paralelismo de sistemas, somente com reti cadores ou somente com inversores. Recentemente foi estudado algumas configurações de conversores estáticos CA-CC-CA em paralelo. Neste trabalho, são propostas seis novas topologias de conversores estáticos CA-CC-CA trifásico-trifásico com número reduzido de braços. Para cada topologia proposta serão abordados os seguintes aspectos: (i) modelagem dinâmica da configuração; (ii) controle da corrente da rede, tensão do barramento CC, da tensão fornecida à carga; (iii) estratégia PWM e (iv) estudo do impacto da utilização de uma, duas ou seis portadoras PWM no desempenho do sistema. Além disso, as topologias propostas permitem reduzir: as distorções harmônicas da corrente da rede elétrica e da tensão fornecida à carga, as perdas de alta frequência nos capacitores do barramento CC e as perdas de potência nos semicondutores (IGBTs e diodos) em comparação às topologias convencionais nas mesmas condições de operação. Por m, resultados de simulação e experimentais são apresentados e comparados para validação das topologias propostas. Parallel systems with static converters become more and more important in the world of power electronics, mainly due to the increase of reliability and quality of voltage and current signals from the system. Even though the parallel systems are well known in the literature, many of the studies dealing with parallel systems, only with recti ers or only with inverters. Recently, have been studied some static converters AC-DC-AC parallel con gurations. In this paper, six new static converter AC-DC-AC three-phase to three-phase topologies with a reduced number of legs are proposed. For each topology will be considered the following aspects: (i) dynamic modelling of the con- guration (ii) control of the grid current, dc-link voltage and the load voltage; (iii) PWM strategy and (iv) study of the impact of using single, double or six carriers-based PWM in the system performance. Moreover, the proposed topologies are able to reduce: the harmonic distortion of the grid current and load voltage, the power losses of high frequency of dc-link and the power losses in semiconductors (IGBTs and diodes) compared to conventional topologies under the same operating conditions. Finally, simulation and experimental results are presented and compared to validate the proposed topologies.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2019-03-19T17:28:57Z No. of bitstreams: 1 ANTONIO DE PAULA DIAS QUEIROZ - DISSERTAÇÃO PPGEE 2010..pdf: 20016357 bytes, checksum: 8a103efa9a63c90f0b7cb185930df547 (MD5) Made available in DSpace on 2019-03-19T17:28:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ANTONIO DE PAULA DIAS QUEIROZ - DISSERTAÇÃO PPGEE 2010..pdf: 20016357 bytes, checksum: 8a103efa9a63c90f0b7cb185930df547 (MD5) Previous issue date: 2010-09 CNPq Capes Os conversores estáticos são uma ferramenta de grande utilidade quando se busca melhoria na qualidade da energia dos sistemas de potência. Neste trabalho são apresentados tanto conversores já mencionados na literatura técnica, como conversores aqui propostos, sendo todos constituídos por módulos CA-CC-CA de quatro e/ou três braços sem utilização de transformadores de isolamento. Foram estudados basicamente dois tipos de conversores: cinco do tipo monofásico,obtidos a partir de conexão série da módulos de três e/ou quatro braços; e um do tipo trifásico, obtido a partir de módulos de três braços. Para cada topologia apresentada são abordados os seguintes aspectos: (i) modelagem dinâmica; (ii) estratégia PWM; (iii) sistemas de controle do fator de potência da rede, das tensões dos barramentos CC, da tensão fornecida à carga e, quando existirem, das correntes de circulação de baixa frequência; (iv) análise do desempenho dos conversores série e trifásico segundo critérios de distorção harmônica, perdas nos capacitores dos barramentos CC, e perdas por condução e chaveamento nas chaves semicondutoras. A conexão série é vantajosa por possibilitar a redução das tensões dos barramentos CC e os harmônicos gerados pelo conversor, diminuindo os valores nominais de tensão e potência das chaves semicondutoras. Dessa maneira, todos os conversores monofásicos propostos foram obtidos a partir da conexão série. Os conversores apresentados são indicados para aplicações que operam com mesma frequência na entrada e saída (e.g.,uninterruptible power supply (UPS), fontes de tensão reguladas, compensadores de harmônicos, etc). A fim de validar os resultados, são mostradas curvas de simulação e experimentais. Static converters are a valuable tool when seeking to improve the power quality of power systems. This work presents conventional and proposed converters, all composed by AC-DC-AC modules with four and/or three legs without isolation transformer. We studied two types of converters: five single-phase converters, derived from series connection of AC-DC-AC moduleswith three and / or four legs, and one three-phase converter obtained from AC-DC-AC modules with three legs. The following aspects are discussed for each topology: (i) dynamic modelling; (ii) PWMstrategy; (iii) control of several variables of the system, i.e., input grid current (waveform and power factor), DC-link voltage, load voltage and low frequency of the circulating current (when it exist); (iv) characterization of the converters based on harmonic distortion of voltages and currents, losses of the DC-link capacitors, and conduction and switching losses of the semiconductor switches. The series connection is advantageous because it allows the reduction of the DC-link voltage, the harmonics generated by the converters, witch reduce the rating of the semiconductors witches. All proposed single-phase converters were derived from serial connection. The converters are suitable for applications that operate with the same frequency in the input and output (e.g., uninterruptible power supply (UPS), voltage regulated sources, harmonic compensators, etc). In order to validate the results, curves of simulation and experimental are presented.

Submitted by Ruth Quaresma de Freitas (ruth_quaresma@hotmail.com) on 2019-03-20T16:14:57Z No. of bitstreams: 1 CAMILA SEIBEL GEHRKE - DISSERTAÇÃO PPGEE 2010..pdf: 8120850 bytes, checksum: 11928aa20f52a870c5bdf41cf0290a96 (MD5) Made available in DSpace on 2019-03-20T16:14:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CAMILA SEIBEL GEHRKE - DISSERTAÇÃO PPGEE 2010..pdf: 8120850 bytes, checksum: 11928aa20f52a870c5bdf41cf0290a96 (MD5) Previous issue date: 2010-08-08 Este trabalho tem como objetivo o estudo por meio de simulações e implementação prática, de técnicas de localização ótima e controle cooperativo para compensadores de potência e em redes de distribuição. O estudo considera os limites de distorção harmônica total e distorção harmônica individual, definidos na norma ieee-519. O filtro ativo de potência, na configuração "Shunt", operando com controle por detecção de tensão, foi selecionado como compensador para os cenários avaliados. Por meio de simulações, desenvolveu-se um algoritmo simplificado de localização ótima, que determina uma solução de localização considerando os critérios de: i) menor esforço dos filtros, ii) quantidade de compensadores a serem instalados na rede de distribuição e iii) dimensionamento desses. A solução gerada pelo algoritmo simplificado de localização determina o ponto ótimo de acoplamento dos filtros ativos disponíveis, juntamente com o nível de corrente, por harmônica, considerado no problema de otimização, que cada filtro deverá injetar na rede de modo a satisfazer os critérios da norma IEEE-519. Análises realizadas comprovam a eficácia da técnica de localização ótima pelo algoritmo sim plificado, bem como, a operação cooperativa dos filtros, no qual, a ação de controle deriva do algoritmo de localização ótima. Nessas análises, foi observado se os pontos ótimos e as correntes de compensação calculadas eram válidas, salientado que para que os dados sejam válidos os resultados devem satisfazer a norma. This work has as objective the study through simulations and practical implementation, of optimum localization techniques and cooperative control for power compensators and in distribution networks. The study considers the limits of total harmonic distortion and individual harmonic distortion, defined in the ieee-519 standard. The active power filter, in the "Shunt" configuration, operating with voltage sensing control, was selected as compensator for the evaluated scenarios. By means of simulations, a simplified algorithm of optimal location was developed, which determines a location solution considering the following criteria: i) less effort of filters, ii) amount of compensators to be installed in the distribution network, and iii) . The solution generated by the simplified location algorithm determines the optimum coupling point of the active filters available, together with the harmonic current level considered in the optimization problem, which each filter must inject into the network in order to satisfy the criteria of the standard IEEE-519. Analyzes carried out confirm the effectiveness of the optimal localization technique by the simplified algorithm, as well as the cooperative operation of the filters, in which the control action derives from the optimal localization algorithm. In these analyzes, it was observed whether the optimal points and calculated compensation currents were valid, emphasizing that for the data to be valid the results must satisfy the norm

Submitted by Ruth Quaresma de Freitas (ruth_quaresma@hotmail.com) on 2019-03-21T16:09:32Z No. of bitstreams: 1 BRUNO EMANUEL DE OLIVEIRA BARROS LUNA - DISSERTAÇÃO PPGEE 2010..pdf: 1834463 bytes, checksum: 6e273cab0dcb1eb41611038267b3c0aa (MD5) Made available in DSpace on 2019-03-21T16:09:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 BRUNO EMANUEL DE OLIVEIRA BARROS LUNA - DISSERTAÇÃO PPGEE 2010..pdf: 1834463 bytes, checksum: 6e273cab0dcb1eb41611038267b3c0aa (MD5) Previous issue date: 2010-03-12 Este trabalho propõe um algoritmo para detecção instantânea do ângulo de fase baseado em componentes de sequência. O método dos mínimos quadrados recursivo ponderado é utilizado para estimar as componentes de sequência positiva e negativa. O ângulo de fase é determinado a cada iteração a partir da componente fundamental de sequência positiva. A operação do algoritmo é apresentada sob condições de qualidade de energia comuns ao sistema elétrico de potência. Ensaios experimentais sob tais condições são apresentados e analisados. O ângulo de fase estimado é aplicado nas estratégias de controle do compensador série para realizar as funções de restauração de tensão e compensação de harmônicos. Os resultados da operação do algoritmo e da aplicação são apresentados e analisados. This work proposes an algorithm to detect instantaneous phase angle based on sequence components. The method of weighted recursive least squares is used to estimate the components of positive and negative result. The phase angle is determined at each iteration, from the fundamental component of positive sequence. The operation of the algorithm is presented considering power quality conditions which are usual in the electric power system. Experimental tests under such conditions are presented and analyzed. he estimated value of the phase angle is applied to the series compensator control strategies to perform the voltage restoration and harmonics compensation. The results of the algorithm operation and the application to the compenstor are are presented and analyzed.

Submitted by Deyse Queiroz (deysequeirozz@hotmail.com) on 2019-03-26T10:38:37Z No. of bitstreams: 1 JACSON WEICH LEMOS - DISSERTAÇÃO PPGEE 2009..pdf: 6263749 bytes, checksum: 17616f00ba552b7c55f2f860c2ff32d1 (MD5) Made available in DSpace on 2019-03-26T10:38:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JACSON WEICH LEMOS - DISSERTAÇÃO PPGEE 2009..pdf: 6263749 bytes, checksum: 17616f00ba552b7c55f2f860c2ff32d1 (MD5) Previous issue date: 2009-09 Este trabalho tem como objetivo o estudo por meio de simulações, e a implementação prática de técnicas de controle cooperativo para ltros ativos paralelos (FAPs), discutindo inicialmente a técnica de controle por detecção de harmônicos de tensão. Nesta estratégia de controle o ltro ativo trabalha como um resistor para as freqüências harmônicas presentes na tensão da rede, a m de compensar parcialmente ou totalmente as distorções de tensão da mesma. Inicialmente o ltro ativo foi modelado matematicamente para obtenção das equações de controle do ltro, utilizadas para realização de simulações e projeto dos controladores. São apresentados resultados de simulação de três estratégias de controle para FAPs. Na primeira delas o ltro ativo é controlado em função dos harmônicos de corrente solicitados por uma carga não linear, na segunda estratégia de controle o ltro ativo é controlado pelas componentes harmônicas presentes na tensão do ponto de acoplamento do ltro, e a terceira estratégia de controle utiliza dois ltros ativos paralelos controlados pelos harmônicos de tensão atuando de forma cooperativa. Além disso para uma dada rede de distribuição com a presença de uma carga não linear, foram combinadas estratégias de controle e posicionamento de ltros ativos paralelos de forma que a THD de tensão da rede fosse mínima em todos os pontos desta rede. Destas combinações chegou-se a uma solução que utiliza dois ltros ativos paralelos para compensação total da THD de tensão em todos os pontos da rede. Foi implementada uma plataforma de testes com potência de 10kVA para comprovação destas técnicas de controle, a mesma é compostas por dois FAPs que podem atuar independentemente, ou serem interconectados entre si para operação cooperativa. A solução encontrada para uma dada rede de distribuição foi implementada em laboratório utilizando-se dois ltros ativos paralelos. Os resultados experimentais que foram satisfatórios foram satisfatórios pois pode-se observar a contribuição de cada ltro ativo na rede de distribuição, e são apresentados no decorrer do trabalho. Today the power quality is a subject of studies in academia, as well as power distribution and generation companies. As a result several researchers around the world join forces searching for solutions and developing systems/equipment for improving the quality of voltage and current waveforms. A shunt active power lter is an e cient way to compensate harmonic current. This paper discusses a control technique based on the detection of current harmonic via their e ect on the voltage waveform. In order to compensate distortions, the active power lter works as a negative resistance for harmonic frequencies present on the voltage. Along with the control of a single lter, this work also investigates the cooperative operation of active power lters. The control technique modi es the gains of the current controllers while monitoring the total harmonic distortion of the voltage, seeking to set the latest to a tolerable value. With this approach there is no requirement for previous knowledge of the parameters of the grid where the lters are installed. Also, each lter will self adjust depending on the voltage distortion to which it subject. A test platform composed of two shunt active power lters was built, and experimental results were obtained in order to validate the control techniques. Operation was tested with a single lter and with the pair in cooperation, obtaining satisfactory results in both setups. Work reviews the literature on active lters, the design test platform, simulation active lters parallel operating in a cooperative way, and results experimental.

Submitted by Deyse Queiroz (deysequeirozz@hotmail.com) on 2019-03-20T09:57:22Z No. of bitstreams: 1 ALVARO DE MEDEIROS MACIEL - DISSERTAÇÃO PPGEE 2009..pdf: 9528947 bytes, checksum: 7e90998a9e22113026728aec831cd0af (MD5) Made available in DSpace on 2019-03-20T09:57:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ALVARO DE MEDEIROS MACIEL - DISSERTAÇÃO PPGEE 2009..pdf: 9528947 bytes, checksum: 7e90998a9e22113026728aec831cd0af (MD5) Previous issue date: 2009-08 Este trabalho aborda os filtros ativos shunt com dois ou mais conversores fonte de tens˜ao operando em paralelo. Para esta possibilidade de opera¸c˜ao, este trabalho pretende propor duas topologias de filtros ativos shunt operando em paralelo: uma que utiliza dois conversores de filtro com dois barramentos distintos e a outra que utiliza dois conversores distintos, mas que compartilham um único barramento. A primeira topologia pode operar com os dois conversores funcionando com frequências distintas, um conversor de filtro ´e controlado somente para compensar o reativo fundamental da carga enquanto que o outro é controlado para compensar as componentes de corrente ativas e reativas harmônicas da carga. Além de compensar o conteúdo harmônico da carga, este segundo conversor tem por finalidade corrigir quaisquer distúrbios harmônicos originados pelo filtro de menor frequência. A depender da carga, o filtro de reativos pode processar correntes superiores ao filtro de harmônicos, o que implica numa redução nas perdas de chaveamento se comparada com a configuração padrão de filtro ativo de potência paralelo que utiliza somente um conversor fonte de tensão controlado tanto para compensar reativos quanto para reduzir harmônicos de corrente. A segunda topologia visa a contribuição na redução do número de componentes, além de permitir que o sistema filtro (composto de dois conversores fonte de tensão compartilhando um único barramento) possa operar com potências de carga superiores aos níveis de tensão e corrente dos dispositivos de mercado, já que é possível dividir a corrente de compensação entre os dois filtros. Neste tipo de topologia surge uma corrente de circulação entre os dois conversores de filtro e, atualmente, esta corrente de circulação é reduzida via indutores acoplados conectados aos reatores de filtro, mas neste trabalho é proposto um esquema de controle que elimina esta corrente de circulação, além da consequente estratégia PWM (Modulação por Largura de Pulso) com esta finalidade. This work addresses active shunt filters with two or more source operating in parallel. For this possibility of operation, this work intends to propose two topologies active shunt filters operating in parallel: one that uses two filter converters two different buses and the other using two different which share a single bus. The first topology can operate with the two inverters running at frequencies filter converter is controlled only to compensate for the fundamental reac- of the load while the other is controlled to compensate the components active current and harmonic reactive loads. In addition to compensating content harmonic load, this second converter is intended to correct any harmonic disturbances caused by the lower frequency filter. Depending on the load, the reagent filter can process currents higher than the harmonic filter, which implies a reduction in switching losses compared to parallel power active filter pattern that uses only a controlled voltage both to compensate reactive and to reduce harmonics of chain. The second topology aims to contribute in reducing the number of components, in addition to allowing the filter system (composed of two voltage source converters sharing a single bus) can operate at higher load ratings the voltage and current levels of the market devices, since it is possible to divide the compensation current between the two filters. In this type of topology a circulating current between the two filter converters and, currently, this current of ducting is reduced via coupled inductors connected to the filter reactors, but in this work is proposed a control scheme that eliminates this circulating current, in addition to the consequent PWM (Pulse Width Modulation) strategy with this goal.

Submitted by Deyse Queiroz (deysequeirozz@hotmail.com) on 2019-03-20T12:30:45Z No. of bitstreams: 1 ALUISIO ALVES DE MELO BENTO - TESE PPGEE 2009..pdf: 7061016 bytes, checksum: 02c68a8df455606c58266d54b036f5da (MD5) Made available in DSpace on 2019-03-20T12:30:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ALUISIO ALVES DE MELO BENTO - TESE PPGEE 2009..pdf: 7061016 bytes, checksum: 02c68a8df455606c58266d54b036f5da (MD5) Previous issue date: 2009-05 O principal objetivo da tese é estudar a utilização da Técnica de Controle de Um Ciclo (One-Cycle Control Technique) para correção de fator de potência com retificadores boost. As principais vantagens desta técnica são a simplicidade, o baixo custo e a estabilidade do controle. O estudo inclui os retificadores boost: (1) unidirecionais monofásicos; (2) bidirecionais monofásicos; (3) bidirecionais trifásicos de dois e (4) de três níveis NPC. Ao todo, são consideradas nove topologias, sendo que, algumas destas comportam mais de um modo de operação. Assim, além de apresentar uma revisão básica do funcionamento de cada topologia, o trabalho de tese considera 20 estratégias de controle, que foram obtidas com a Técnica de Controle de Um Ciclo e que contemplam todos os modos de operação considerados. Destas, algumas já existem e outras são concebidas neste trabalho. Entre aquelas existentes, algumas recebem melhorias. Das topologias estudadas, duas topologias intercaladas monofásicas, sendo para a ponte completa e outra para a meia-ponte, bem como suas estratégias de controle. Ainda, um circuito integrado controlador universal que inclui, no mínimo, os seis controladores para os retificadores monofásicos bidirecionais, é concebido neste trabalho. São obtidos resultados de simulação para todas as topologias e resultados experimentais, com controladores analógicos e digitais, para várias topologias. The main goal of this work is to investigate One-Cycle Control (OCC) Technique for power factor correction by using boost rectifiers. Some advantages of OCC technique are simplicity, low cost and control stability. The study includes the following boost rectifiers: (1) unidirectional single-phase; (2) bi-directional single-phase; (3) bi-directional three-phase twolevel and (4) bi-directional three-phase three. Nine topologies are considered, and, in some of these more than one operation mode is analyzed. Besides presenting a basic review of each topology operation, twenty OCC strategies are considered, which contemplate those operation modes. Some of them have been conceived in this work, while some of other, already existent, received some improvements. Two single-phase interleaved rectifiers, derived from full-bridge and half-bridge rectifiers, are proposed. Also, a universal controller integrated circuit, which includes, at least, the six controllers for bi-directional single-phase rectifiers, is conceived. Simulation results are obtained for all topologies. Experimental results, with analogical and digital controllers, are presented for several topologies.

Submitted by Ruth Quaresma de Freitas (ruth_quaresma@hotmail.com) on 2019-04-02T15:58:34Z No. of bitstreams: 1 VINICIUS EDUARDO FERRAZ DA NÓBREGA - DISSERTAÇÃO PPGEE 2009..pdf: 11783038 bytes, checksum: 6d8a52cb0b45dfb375322317f77a18ee (MD5) Made available in DSpace on 2019-04-02T15:58:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 VINICIUS EDUARDO FERRAZ DA NÓBREGA - DISSERTAÇÃO PPGEE 2009..pdf: 11783038 bytes, checksum: 6d8a52cb0b45dfb375322317f77a18ee (MD5) Previous issue date: 2009-04-29 Este trabalho trata da utilização de uma máquina de indução trifásica com rotor em gaiola e conversores estáticos em sistemas de geração de energia elétrica a partir de fontes eólicas de energia. São estudados dois sistemas de geração isolados, capazes de fornecer energia elétrica às comunidades rurais distantes da rede elétrica. Um destes sistemas é composto por um conversor estático em paralelo com uma carga trifásica. A estratégia de controle garante uma regulação na tensão da carga e a regulação da tensão do barramento CC é realizada por um circuito auxiliar chave/resistor. O outro sistema de geração isolado é composto por um conversor estático CA/CA com barramento CC, composto por um banco de capacitores. As estratégias de controle destinam-se ao controle da velocidade da máquina de indução otimizando a potência extraída da mesma e a regulação da tensão na carga trifásica. Em ambos os sistemas um banco auxiliar de baterias pode ser conectado ao barramento CC para garantir a excitação inicial do gerador de indução, bem como, garantir a alimentação da carga quando a potência extraída do vento é insu ciente. Além disso, nos intervalos em que a potência do vento é insu ciente, um desligamento de cargas, pode ser empregado de forma que apenas cargas de maior importância continuem sendo alimentadas. Além das configurações isoladas, é apresentado aqui um sistema de geração distribuído que pode atuar em regiões que possuam acesso à rede elétrica. Este sistema de cogeração envolve o gerador de indução e uma conexão à rede através de um conversor CA/CA com barramento CC. Tal estrutura é capaz de alimentar uma carga local, dependendo da potência disponível do vento, bem como enviar o excedente de potência à rede. Por outro lado, quando a potência gerada é insuficiente para suprir a carga local, a rede fornece o complemento de potência. A validação experimental destes sistemas se deu com a utilização de um Emulador de Turbina Eólica que reproduz o mesmo desempenho conjugado/velocidade de uma turbina eólica real. This work deals with the utilization of a squirrel-cage three-phase induction machine and static converters in electric energy generation systems with wind energy sources.Two isolated generation systems capable to feed rural communities far from electrical grid are studied. One of these systems is composed by a static converter in parallel connection with three-phase load. The control strategy guarantees a regulated load voltage and the regulated bus voltage is realized by assistance circuit key/resistor. The other isolated generation system is composed by a dc-link static converter in capacitors bank. The control strategies are designated to the induction machine speed control optimizing power extraction from itself and regulated load voltage. In both systems an assistance batteries bank might be connected to the dc-bus to ensure the induction generator start and guarantee load supply while wind power is insu cient. Besides that, in times which wind power extraction is insu cient, a load management, in the way of taking o loads from the system, might be done to prioritize the most important loads.Besides isolated systems, is presented here a distributed generation system which can work in regions with access to the electrical grid. This cogeneration system involves induction generator and a grid connection through a dc-link static converter. This structure is able to supply a local load, depending on the wind power available, as well as send the abundance power to grid. In the other hand, when generated power is insu cient to supply the local load, the grid will supply the power complement. The experimental validation of these systems was done using the Wind Turbine Emulator which produces the same torque/speed performance of a real Wind Turbine.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2019-03-27T16:05:12Z No. of bitstreams: 1 MONTIÊ ALVES VITORINO - DISSERTAÇÃO PPGEE 2008..pdf: 6416950 bytes, checksum: d0e7feb6b96ea01808dbe70959349a32 (MD5) Made available in DSpace on 2019-03-27T16:05:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MONTIÊ ALVES VITORINO - DISSERTAÇÃO PPGEE 2008..pdf: 6416950 bytes, checksum: d0e7feb6b96ea01808dbe70959349a32 (MD5) Previous issue date: 2008-08-26 Este trabalho trata da utilização da energia fotovoltaica aplicada ao bombeamento de água utilizando motor de indução trifásico acoplado à uma bomba centrífuga sem a necessidade de baterias eletroquímicas para o acúmulo de energia gerada pelo sistema fotovoltaico. No sistema de bombeamento estudado não existe excesso de energia gerado pelos geradores fotovoltaicos, pois toda a energia gerada pelos mesmos é entregue ao conjunto motor-bomba, que por sua vez bombeará mais ou menos volume de água, dependendo da incidência de radiação solar. Pelo fato dos geradores fotovoltaicos possuírem baixa e eficiência na conversão de energia luminosa e energia elétrica, é bastante interessante que essa energia sofra a menor perda possível no seu processamento, que vai desde a geração até o destino final,que neste caso é a energia mecânica necessária ao bombeamento. É feito um estudo experimental do conversor elevador push-pull para determinar a melhor relação entre a tensão de entrada e de saída para se obter um bom controle da corrente de entrada como máximo de eficiência.Também é estudado como otimizar a conversão de energia elétrica em mecânica por parte do motor de indução. As estratégias de otimização estudadas são: controle do fator de potência; controle de busca; e controle com corrente siguais. Neste trabalho também é apresentado o estudo de seis técnicas de controle e acionamento da máquina de indução, que são: controle Volts/Hertz; controle de corrente orientado pelo uxorotórico (IFOC) tradicional; IFOC modificado, tensão de eixo-d; IFOC odificado,tensão de eixo-q; controle direto por escorregamento com fluxo estatórico; e controle vetorial direto do conjugado (DTC). Algumas destas técnicas possuem a vantagem de não necessitar de sensor de velocidade.Este estudo é feito para determinar qual destas técnicas de controle é a melhor para aplicação no bombeamento utilizando energia fotovoltaica. This work deals with the use of photovoltaic energy applied to water pumping using triphases induction motor attached to a centrifuga pump with out need of electrochemistry batteries for save the generated energy by the photovoltaic system. On the pumping system studied there isn't excess of generated energy by the photovoltaic generators, because all the energy generated by them is deliver to the aggregation motor-pump, that will pumping more or less water volume, depending on the incidence of solar radiation. Because of photovoltaic generators have low eficiency on conversion of light energy in electric energy, is much interesting that this energy suffers the least possible loss in its processing, that goes from the generation to the final destination, that in this case is mechanical energy needed for the pumping. It is done an experimental study of the push-pull converter lift to determine the best relationship between the voltage input and out put to get a good input current control with maximum eficiency. It is also studied how to optimize the electric energy conversion to mechanical by the induction motor. The optimization strategies studied are: power fact control; search control; and equal current control. In this work is presented the study of six control and drive techniques of the induction machine, they are: Volts / Hertz control; classic indirect field oriented control (IFOC);modified IFOC,d-axis voltage;modified IFOC, q-axis voltage; direct stator flux slip control; and direct torque vector control (DTC).Some of those techniques have the advantage of no need velocity sensor.This study is done for determinate which of these techniques of control is better for implementation in pumping using photovoltaic energy.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2019-01-16T18:07:35Z No. of bitstreams: 1 JADSONLEE DA SILVA SÁ - DISSERTAÇÃO PPGEE 2007..pdf: 5409162 bytes, checksum: bec1fe0dd40859b9da03431d5fe30236 (MD5) Made available in DSpace on 2019-01-16T18:07:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JADSONLEE DA SILVA SÁ - DISSERTAÇÃO PPGEE 2007..pdf: 5409162 bytes, checksum: bec1fe0dd40859b9da03431d5fe30236 (MD5) Previous issue date: 2007-03-16 Nesta dissertação descreve-se o projeto e análise de um sistema de aquisição de dados distribuído, que foi desenvolvido para adquirir em tempo real as informações convertidas por vários sensores distribuídos no Laboratório de Geração Termoelétrica, o qual está instalado nas dependências do Departamento de Engenharia Elétrica na Universidade Federal de Campina Grande. O principal componente deste Laboratório é um sistema eletro-mecânico constituído por um motor do ciclo diesel de 250HP acoplado a um gerador elétrico com capacidade de 150 kW. O sistema de aquisição de dados é constituído por oito nós sensores e um nó supervisor. Todos os nós sensores foram projetados e desenvolvidos de acordo com os requisitos da aplicação. Cada nó sensor é responsável pela aquisição e transmissão das informações coletadas pelos seus respectivos sensores para o nó supervisor, conforme os requisitos de tempo exigidos pelo sistema. Os nós comunicam-se por meio de um barramento com 25 m de comprimento de acordo com o protocolo de comunicações CAN (Controller Area Network) a uma taxa de transmissão de 1Mbps. Uma versão Time-Triggered do protocolo CAN foi implementada por software no mesmo chip CAN, utilizando um algoritmo de sincronização baseado na especificação TTCAN (Time-Triggered CAN) nível 1. In this dissertation is presented the project and analysis of a Distributed Acquisition Data System that it was development to acquire in real time the information converted for some distributed sensors into the Laboratory of Thermoelectrical Generation which is installed in the Department of Electric Engineering in the Federal University of Campina Grande. The main component of this Laboratory is an electromechanical system consisting by an motor of the cycle diesel of 250 HP connected to an electric generator to capacity of 150 kW. The acquisition data system is composed by eight sensor nodes and one supervisor node. All sensor nodes have been projected and development in accordance with the requirement of the application. Each in sensor node is responsible for the acquisition and transmission of the information collected for its respective sensors to the supervisor node, as the requirements of time demanded by the system. These no descommunicate via a bus with 25 meters in length with a transmission rate of 1 Mbps in accordance with the CAN (Controller Area Network) protocol. A version time-triggered of the CAN protocol was implemented by software in the CAN chip, having used an algorithm of synchronization based on specification TTCAN (Time-Triggered CAN) level 1.