14 resultados para Rectificador de tensão trifásico
em Repositório Digital da UNIVERSIDADE DA MADEIRA - Portugal
Resumo:
Este projecto tem como principal objectivo a criao de sistemas autnomos de^alimentao para redes de sensores sem fios (RSSF) que prolonguem a autonomia das mesmas. Considerando que, geralmente, a alimentao das RSSF fornecida por baterias e devido limitao que estas impem a nvel de durabilidade e autonomia crucial desenvolver sistemas capazes de captar e armazenar energia ambiental de modo a disponibiliz-la aos ns sensores quando estes necessitarem. Assim sendo, este projecto apresenta trs prottipos cujo intuito visa prolongar a longevidade dos ns sensores. Nesta conformidade recorreu-se ao aproveitamento da energia produzida pelo sol, vento e cursos de gua. Foram estudados dois prottipos solares, um com ligao directa ao elemento de armazenamento e o outro com um circuito que deve transferir o mximo de potncia fornecida pela fonte. Para o aproveitamento do fluxo de ar foi desenvolvido um pequeno gerador trifásico com uma estrutura de captao de energia segundo o modelo de ps do aerogerador Savonius. As caractersticas (tensão e corrente) foram analisadas com o objectivo de poder desenvolver um circuito de controlo de carga para as baterias. O ltimo sistema de controlo foi dirigido ao aproveitamento da gua proveniente das levadas ou ribeiras. Este sistema tambm composto por um pequeno gerador trifásico ao qual foi associado um sistema de ps do tipo Pelton. Este prottipo foi proposto para situaes em o caudal sada de um reservatrio se mantm constante evitando desta forma, a necessidade de utilizao de elementos de armazenamento de energia Todos os sistemas possuem circuitos que permitem a monitorizao de variveis fundamentais para a avaliao dos mesmos. Para a transferncia de dados foi utilizada uma rede de sensores sem fios, com recurso a um rdio XBee. Estes dados so encaminhados para uma base de dados presente na estao central. Aps todo o tratamento de dados, a informao disponibilizada atravs de uma pgina da Internet.
Resumo:
Nesta dissertao de Mestrado em Engenharia Eletrotcnica Telecomunicaes desenvolveu-se um sistema de monitorizao de defeitos de uma rede de energia eltrica de mdia tensão, para melhorar a qualidade de servio do fornecimento de energia eltrica. O sistema deteta e indica a localizao da respetiva falha, que impede o funcionamento de uma parte da rede, tambm interliga todos os sensores instalados na rede a um ponto central que recebe toda a informao proveniente dos sensores, e ajuda na tomada de deciso. Neste trabalho de dissertao fez-se o estudo e descrio das redes de energia eltrica, realando a topologia, o modo de operao e parmetros de qualidade. Assinalou-se tambm os principais defeitos que podem ocorrer na rede de mdia tensão. Apresentou-se, ao nvel comercial, solues para mitigar o problema alvo de estudo. Explorou-se, num ambiente de simulao, solues de deteo dos defeitos da rede, tendo sido desenvolvidos trs sistemas distintos: sistema A, sistema B e sistema C. Sistema A que monitoriza o valor nominal da corrente eltrica em cada troo da rede eltrica, sistema B com a monitorizao do valor da corrente eltrica em cada posto de transformao e sistema C que compara as correntes no inicio e final de cada troo da rede eltrica, verificando se h alguma discrepncia entre ambas. Aps a anlise e simulao das solues descreve-se o procedimento realizado para criar um prottipo de um sistema de monitorizao. Comeou-se por testar, individualmente, os sensores de corrente, circuito de condicionamento, microcontroladores e sistema Scada, usado para a visualizao dos dados. Posteriormente, elaborou-se manuais de utilizao de forma a auxiliar o sistema em trabalhos futuros que venham dar continuidade a este trabalho. Para validar a anlise terica e confirmar os resultados da simulao, testou-se experimentalmente o sistema de deteo C. Confirmou-se que o sistema de monitorizao de defeitos capaz de detetar e localizar a avaria presente na rede de energia eltrica.
Resumo:
Nesta dissertao apresento um estudo detalhado de vrios aspectos da interaco entre um plasma de arco de alta presso e ctodos refractrios. Um modelo da camada de plasma junto ao ctodo num plasma sujeito a uma presso da ordem de uma ou vrias atmosferas reconsiderado com base em recentes resultados tericos. A fsica da camada de plasma junto ao ctodo analisada para valores da queda de tensão na camada de plasma junto ao ctodo at 50V, de acordo com recentes resultados experimentais que mostram que a queda de tensão na camada de plasma junto ao ctodo numa descarga de arco de alta presso pode atingir valores to elevados. So identificados os mecanismos que originam a no monotonia da dependncia da densidade de fluxo de energia (proveniente do plasma para a superfcie do ctodo) em relao temperatura da superfcie do ctodo, para um valor fixo da queda de tensão junto ao ctodo. Uma descrio fechada da interaco plasma-ctodo obtida por meio da resoluo numrica do problema no linear com condies de fronteira para a distribuio da temperatura no interior do corpo do ctodo. So apresentados resultados da modelao numrica da descarga difusa nas condies de funcionamento de uma lmpada de descarga experimental, sendo bom o acordo entre os resultados numricos e os dados experimentais. Manchas solitrias num ctodo plano infinito e modos difuso e mancha axialmente simtricos em ctodos finitos de descargas de arco de alta presso so estudados num grande intervalo de corrente. So analisados aspectos gerais e apresentados resultados numricos referentes a ctodos de tungstnio planos e de forma cilndrica a operar num plasma de argon presso atmosfrica para correntes de arco at 100 kA. mostrado, em particular, que a temperatura da superfcie do ctodo no interior de uma mancha solitria varia relativamente pouco, podendo ser estimada com uma preciso de cerca de 200 300K sem ser necesrio resolver a equao da conduo trmica no corpo do ctodo. O comportamento assimpttico das solues para um ctodo finito no caso limite de altas correntes encontrado e confirmado pelos resultados numricos. confirmado um padro geral das caractersticas tensão-corrente de vrios modos de transferncia de corrente em ctodos finitos sugerido previamente com base numa anlise de bifurcaes. estudada a transio de modos mancha num ctodo finito no limite de ctodos de grandes dimenses para o modo mancha solitria num ctodo plano infinito. estabelecido que o modo mancha solitria representa uma forma limite do modo mancha de alta tensão num ctodo finito. considerada a questo da distino entre modo difuso e modo mancha num ctodo finito. desenvolvida uma abordagem para o clculo de pontos de bifurcao nos quais solues mancha tridimensionais bifurcam-se a partir de solues que descrevem o modo difuso e modos mancha axialmente simtricos. Em particular, calculado o primeiro ponto de bifurcao posicionado na soluo que descreve o modo difuso e, por conseguinte, o seu limite de estabilidade, isto , a corrente abaixo da qual o modo difuso torna-se instvel. So apresentados os resultados da modelao numrica efectuada para o caso de um ctodo de tungstnio de forma cilndrica a operar num plasma de alta presso. estudado o efeito produzido no limite de estabilidade pelas variaes dos parmetros de controle (dimenses do ctodo, funo de trabalho do material do ctodo, tipo e presso do gs que produz o plasma). Foi encontrado que o comportamento do limite de estabilidade sujeito a estas variaes est em conformidade com as tendncias observadas experimentalmente. Foi encontrado que o limite de estabilidade muito mais sensvel s variaes dos parmetros de controle do que as caractersticas tensão-corrente do modo difuso, sendo o efeito mais forte produzido pelas variaes das dimenses do ctodo e da funo de trabalho do material do ctodo. Este resultado est em conformidade com o facto experimental de que a transio difuso-mancha de difcil reproduo.
Resumo:
O objectivo deste projecto desenvolver um sistema de monitorizao florestal recorrendo s Redes de Sensores sem Fios. Para a monitorizao florestal foi desenvolvido um prottipo cuja funo obter periodicamente os valores de temperatura, humidade, luminosidade, tensão nas baterias e a indicao do nvel de sinal de rdio frequncia recebido (RSSI- Received Signal Strength Indicator). O equipamento referido foi instalado num ambiente exterior, com caractersticas semelhantes de interesse de modo a permitir avaliar os efeitos do ambiente no desempenho da rede. O funcionamento das Redes de Sensores sem Fios, baseadas no protocolo ZigBee, foi estudado e depois aplicado para transmitir os valores obtidos. Os dados referidos percorrem a rede ZigBee at alcanar a estao base, que tem como funo processar, manipular, armazenar numa base de dados e disponibilizar os dados em tempo real atravs de uma pgina de Internet. Como os dados so armazenados sempre possvel efectuar uma consulta base de dados para realizao de estudos e estatsticas. Tendo em conta a capacidade limitada dos sistemas de armazenamento de energia utilizados em ambientes exteriores, foi desenvolvido um algoritmo que permite comutar os dispositivos na rede ZigBee de router para end-device e vice-versa, de modo a diminuir o consumo de energia e aumentar o tempo de vida da rede. Este algoritmo foi testado numa situao em que os ns sensores esto colocados em linha, existindo um nico salto entre os mesmos.
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A procura de solues de baixo custo hoje em dia, uma exigncia quando se fala em aquisio de equipamentos para empresas e instituies. Essa procura torna-se ainda mais premente quando as solues disponveis comercialmente so demasiado caras e no traduzem por completo os objectivos para as quais se destinam. Com o trabalho desenvolvido nesta tese de Mestrado pretendeu-se criar uma verso low cost de um sistema de medio de deformaes em estruturas, para ser utilizado pelo laboratrio de Engenharia Civil da Universidade da Madeira. Fazendo uso da filosofia low cost utilizada para o desenvolvimento do sistema de medio, utilizou-se um Arduno Duemilanove como plataforma de interface com o LabVIEW, em detrimento das dispendiosas placas de aquisio de dados. De forma a tornar o sistema de medio funcionalmente mais completo, e aproveitando-se a interface criada, bem como os deflectmetros digitais pertencentes instituio, criou-se um sistema de medio personalizado que consegue medir simultaneamente os dados de trs extensmetros e os valores medidos por dois deflectmetros. Foram efectuados diversos testes no equipamento desenvolvido, permitindo no s a calibrao do mesmo, mas tambm um estudo das suas capacidades e limitaes. Por fim, e de forma a demonstrar a versatilidade da interface criada, procedeu-se a um teste final onde foi possvel verificar-se que era possvel obter-se uma taxa de amostragem de cerca de 408,3Hz, caso o sistema fosse utilizado para a aquisio de um s valor de tensão analgico.
Resumo:
O Relatrio de Mestrado aqui em apreciao tem como tema A Relao Matemtica- Realidade na Educao e Formao de Adultos e foi elaborado no mbito do Mestrado em Ensino de Matemtica no 3 Ciclo do Ensino Bsico e no Secundrio, ministrado na Universidade da Madeira no ano letivo 2011/2012. No presente estudo, pretende-se compreender a forma como os adultos evidenciam competncias matemticas, adquiridas nos mais diversos contextos sociais, culturais e humanos. Nesta perspetiva, a atividade proposta consistiu em estudar uma situao real, no que respeita ao consumo de eletricidade e, assim, averiguar se a tarifa e a potncia contratadas eram as mais vantajosas. Os adultos alvo desta investigao foram formandos de um curso de habilitao escolar, de nvel B3, integrado no mbito do projeto Educao e Formao de Adultos da Escola Bsica dos 2 e 3 Ciclos Dr. Eduardo Brazo de Castro. Para descrever, estudar e compreender a forma como se processa a evidenciao de competncias matemticas nos adultos, optou-se por uma abordagem metodolgica de carcter qualitativo, de cunho descritivo e interpretativo. Concluda a atividade e efetuada uma anlise interveno dos formandos, aquando da apresentao do tema Tarifas de Eletricidade de Baixa Tensão Normal e ao desempenho da formanda Ana na realizao da atividade proposta, foi possvel comprovar que estes so detentores de saberes matemticos inerentes a muitas situaes do dia-a-dia.
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Nesta tese de mestrado em engenharia telecomunicaes e redes de energia, fez-se um estudo sobre conversores DC-DC comutados de elevado rendimento para sensores de imagem. Onde o principal objetivo que se desenvolva, em ambiente industrial, um conversor DC-DC de alto rendimento que seja capaz de criar uma tensão inferior sua alimentao. De salientar que o conversor foi implementado, quase na totalidade, sob a forma de circuito integrado, na tecnologia CMOS 0,35 m. A implementao deste trabalho foi realizada por meio de um estgio na empresa de sensores de imagem Awaiba. No desenvolvimento do conversor DC-DC inicializou-se o estudo com um regulador de condensadores comutados, com uma arquitetura simples, em que se verificou, atravs de simulaes realizadas num software especfico para circuitos integrados - Design Arquitect-IC, que este regulador, apesar de estabilizar a tensão de sada na pretendida, no apresentava alto rendimento, ficando pelos 62%. Na sequncia do estudo, na tentativa de melhorar as caractersticas do regulador de condensadores comutados, desenvolveu-se um conversor DC-DC com um filtro passa baixo na sada. Verificou-se, atravs de simulao que este conversor apresentava um rendimento de 92%, onde a sua tensão de alimentao de 3,3 V e consegue regular na sua sada uma tensão varivel entre 1,4 V e 2,2 V, suportando uma corrente mxima de 200 mA. de referir que o conversor desenvolvido apresenta um tempo de resposta de 20 s quando ocorre um consumo de corrente com variao em escalo. Sendo um conversor adequado para alimentar sensores de imagem e com elevado rendimento.
Resumo:
Nesta dissertao de mestrado prope-se simular um sistema para melhorar a qualidade da energia elctrica produzida por um parque elico, utilizando conversores multinvel NPC costas com costas e controlo ptimo predictivo. Neste trabalho feito o controlo da potncia activa e reactiva que fornecida rede de energia elctrica, a partir de um gerador elico e optimizada a forma de onda alternada e sinusoidal de tensão trifsica sem neutro, minimizando o tremor das correntes e a distoro harmnica total, contribuindo para melhorar a qualidade de energia da rede ou de sistemas de alimentao para aplicaes crticas como so os sistemas de telecomunicaes. Recorre-se ao Matlab/Simulink para simular e comparar os resultados obtidos no sistema de converso de energia de um parque elico com o conversor costas com costas com controlo ptimo predictivo com os resultados obtidos com o conversor costas com costas PWM, disponvel na biblioteca do software de simulao.
Resumo:
As energias renovveis tm-se tornado uma alternativa vivel e complementar aos combustveis fsseis, pelo facto de serem energias virtualmente inesgotveis, limpas e economicamente vantajosas. Um dos principais problemas associados s fontes de energia renovveis a sua intermitncia. Este problema impossibilita o controlo da produo de energia e reflete-se na qualidade da energia eltrica. Em sistemas de microproduo de energia, este problema pode ser atenuado com a incluso de sistemas de armazenamento intermdio que possibilitam o armazenamento do excedente extrado das fontes renovveis, podendo ser utilizado como recurso auxiliar na alimentao de cargas ou como meio de estabilizao e otimizao do desempenho da Rede Eltrica de Energia (REE), evitando variaes bruscas na energia transferida para a mesma. Os sistemas de microproduo com armazenamento intermdio podem ser considerados fundamentais na implementao do conceito de Rede Inteligente de Energia (RIE), visto serem sistemas de energia descentralizados que permitem uma melhor gesto da energia eltrica e uma consequente reduo de custos. No presente trabalho desenvolveu-se um sistema de microproduo de energia renovvel compatvel com as fontes renovveis fotovoltaica e elica, possuindo um banco de baterias como sistema de armazenamento intermdio. A construo deste sistema teve como principal objetivo seguir as referncias de potncia impostas pela RIE, independentemente das condies meteorolgicas, com recurso energia armazenada nas baterias, evitando a introduo de perturbaes na REE ao nvel da tensão e da frequncia. Estudou-se o comportamento do sistema na ocorrncia de variaes bruscas da fonte renovvel, perturbaes na tensão da REE e introduo de cargas lineares e no lineares. Foi desenvolvido um prottipo experimental com painis fotovoltaicos, no qual foram registados os valores de alguns parmetros da qualidade da energia eltrica. Obteve-se uma resposta de aproximadamente 25 s por parte das baterias para cada Watt de potncia requisitado pela RIE.
Resumo:
O objetivo deste projeto foi o de realizar a sincronizao de pelo menos quatro cmaras individuais, ajustando dinamicamente o frame rate de operao de cada cmara, tendo por base a famlia de sensores de imagem CMOS NanEye da empresa Awaiba, numa plataforma FPGA com interface USB3. Durante o projeto analisou-se, com a assistncia de um supervisor da Awaiba, o sistema core de captura de imagem existente, baseado em VHDL. Foi estudado e compreendido o princpio do ajuste dinmico do frame rate das cmaras. Tendo sido ento desenvolvido o mdulo de controlo da cmara, em VHDL, e um algoritmo de ajuste dinmico do frame rate, sendo este implementado junto com a plataforma de processamento e interface da FPGA. Foi criado um mdulo para efetuar a monitorizao da frequncia de operao de cada cmara, medindo o perodo de cada linha numa frame, tendo por base um sinal de relgio de valor conhecido. A frequncia ajustada variando o nvel de tensão aplicado ao sensor com base no erro entre o perodo da linha medido e o perodo pretendido. Para garantir o funcionamento conjunto de mltiplas cmaras em modo sncrono foi implementada uma interface Master-Slave entre estas. Paralelamente ao mdulo anteriormente descrito, implementou-se um sistema de controlo automtico de iluminao com base na anlise de regies de interesse em cada frame captada por uma cmara NanEye. A intensidade de corrente aplicada s fontes de iluminao acopladas cmara controlada dinamicamente com base no nvel de saturao dos pixis analisados em cada frame. Foram desenvolvidas e implementadas variantes do algoritmo de controlo e o seu desempenho foi avaliado em laboratrio. Os resultados obtidos na prtica evidenciam que a soluo implementada cumpre os requisitos de controlo e ajuste da frequncia de operao de mltiplas cmaras. Mostrou ser um mtodo de controlo capaz de manter um erro de sincronizao mdio de 3,77 s mesmo na presena de variaes de temperatura de aproximadamente 50 C. Foi tambm demonstrado que o sistema de controlo de iluminao capaz de proporcionar uma experincia de visualizao adequada, alcanando erros menores que 3% e uma velocidade de ajuste mxima inferior a 1 s.
Resumo:
O trabalho tem por objetivo principal estudar a utilizao de aerogeradores para microproduo de energia (menor que 1 W) de forma a poderem alimentar os ns das redes de sensores sem fios. Para tal, analisaram-se dois tipos de aerogeradores, os de eixo vertical e os de eixo horizontal, tendo-se efetuado simulaes de CFD (Computational Fluid Dynamics) para verificar o desempenho das turbinas, de forma a determinar qual o mais adequado. Foi realizado o projeto dos dois sistemas e analisou-se em particular as turbinas, os geradores e os conversores de potncia de forma a avaliar o desempenho. Efetuaram-se simulaes para determinar o comportamento esperado e posteriormente realizaram-se as medies experimentais num tnel de vento, tendo-se concludo que, para a dimenso dos aerogeradores desenvolvidos, o sistema vertical produz mais potncia que o de eixo horizontal para velocidades de vento inferiores a 4,5 m/s e tem a grande vantagem de no ser significativamente afetado pela turbulncia do vento. No entanto, o sistema de eixo horizontal sempre mais eficiente para qualquer velocidade de vento, devido ao seu coeficiente de potncia ser sempre superior ao do sistema vertical. Tambm se comparou o desempenho do conversor DC-DC redutor-elevador inversor com o elevador tendo-se determinado que o segundo apresenta melhor desempenho, na gama de valores de tensão utilizados no trabalho. Por fim implementaram-se os sistemas em ambiente real de forma a verificar como se comportam quando esto expostos aos elementos com a velocidade e a direo do vento a variar. Concluiu-se que mesmo com ventos fracos a potncia produzida suficiente para carregar uma bateria de 3,6 V (tensão nominal) e alimentar a carga, pelo que o uso de energia elica uma boa alternativa energia fotovoltaica.
Resumo:
A transio entre ciclos de ensino descrita pela literatura como um acontecimento de vida que pode ser problemtico e desencadear situaes de tensão e de stress, provocando o insucesso escolar dos alunos. Neste contexto, a adaptao do aluno aos novos problemas e desafios vai depender em grande medida das experincias precedentes, assim como da qualidade das experincias vividas na escola de acolhimento. Por isso, professores e pais/encarregados de educao concordam que os momentos de transio devem ser muito bem pensados, de modo a se realizarem harmoniosamente (Bento, 2007). O presente estudo teve como propsito conhecer a problemtica do processo de transio do 1. para o 2. Ciclo do Ensino Bsico, em cinco escolas da Regio Autnoma da Madeira, percecionada pelos alunos, respetivos pais/encarregados de educao e professores. Para o efeito, a investigao foi conduzida em duas vertentes: antes e depois da transio dos alunos entre o 1. e o 2. ciclos, no final do ano letivo de 2011/2012. A partir de um estudo de caso, recorremos aplicao do inqurito por questionrio aos alunos do 4. e 5. anos de escolaridade e aos respetivos pais/ encarregados de educao, bem como realizao de entrevistas a oito docentes, quatro professores titulares de turma do 4. ano e quatro diretores de turma do 5. ano. Apontou-se para uma metodologia que, apesar de ter contado com indicadores quantitativos, assumiu forte preocupao interpretativa, com o intuito de atingir uma maior profundidade de anlise dos processos de pensamento e de ao dos intervenientes na transio escolar. Dos resultados obtidos foi possvel inferir que a transio do 4. para o 5. ano era preparada no interior de cada organizao e que os alunos se sentiam, na generalidade, satisfeitos com a mesma, evidncia confirmada pelas percees dos pais e dos professores. No obstante os docentes reconheceram que a articulao promove uma maior continuidade entre os ciclos de ensino e proporciona uma melhor adaptao s exigncias impostas pela progresso na escolaridade, constatou-se que as prticas de articulao entre as escolas eram muito incipientes.
Resumo:
A produo de energia eltrica a partir de fontes de energia renovvel est gradualmente a ser uma alternativa energia produzida a partir de combustveis fsseis. A tcnica de converso dessas mesmas energias para energia eltrica, para entrega na Rede de Energia Eltrica (REE), cada vez mais estudada para que se obtenha uma maior eficincia assim como qualidade. Neste trabalho desenvolve-se um projeto de converso de energia fotovoltaica, para produo de energia eltrica para a rede utilizando um conversor multinvel, otimizando a transferncia de potncia assim como melhorando a forma da corrente AC. A converso multinvel uma topologia que tem algumas vantagens relativamente topologia de 2 nveis, permitindo trabalhar com nveis de tensão mais elevados, melhorando a qualidade de energia. O conversor multinvel de dodos ligados ao ponto neutro utiliza condensadores para criar os nveis de tensão, que neste trabalho vo ser usados para ligar os painis, otimizando a transferncia de potncia. Aplica-se um mtodo de controlo das correntes AC para terem a forma a alternada e sinusoidal e em fase com a tensão da rede. Os resultados experimentais mostram que a utilizao do algoritmo de procura do ponto de mxima potncia dos painis permitem a extrair a mxima potncia, de acordo com as condies de irradiao solar e temperatura dos painis.
