Inversores integrados monof��sicos aplicados em sistemas fotovoltaicos com conex��o �� rede de distribui����o de energia el��trica

Coordena����o de Aperfei��oamento de Pessoal de N��vel Superior (CAPES)

Inversores integrados monof��sicos e trif��sicos para aplica����es fotovoltaicas: t��cnicas para obten����o de mppt, detec����o e prote����o de ilhamento, sincroniza����o e paralelismo com a rede de distribui����o de energia el��trica

P��s-gradua����o em Engenharia El��trica - FEIS

Desempenho de colhedoras de cana-de-a����car em fun����o do perfil de carga do motor

P��s-gradua����o em Agronomia (Ci��ncia do Solo) - FCAV

Conversor inversor integrado tr��s estados buck-boost para gera����o distribu��da, com opera����o conectada ou ilhada

P��s-gradua����o em Engenharia El��trica - FEIS

Proposta de controlador de carga com MPPT utilizando LabVIEW

This paper presents one proposal of the energy management's model system using photovoltaic panels. The module proposed seeks to monitor photovoltaic panels, which have intermittency in power generation caused by environmental or load conditions, in order to control the coupling between the panel and the load - through the charge controller, of aiming that the panel's operation will be always on the maximum power transfer point as possible. For this, it used the maximum power point tracking technique - MPPT, implemented in LabVIEW software, also utilizing the data acquisition card NI myDAQ. In addition, it was implemented the controller access remote module, from the sharing of network data, so the panels performance can be through a tablet, monitored and controlled with no need for direct contact with the Supervisory server

Sistema aut��nomo de ilumina����o utilizando energia solar

This work presents a self-sustainable lighting system using ultracapacitor as a storage device, replacing the conventional battery, using solar energy as the only energy supplier. A detailed study of solar panels, switched mode converters and ultracapacitors was made, in order to design a circuit capable of capturing solar energy and transfer it efficiently to a bank of ultracapacitors. Later, at nighttime, this energy is used for lighting in LED luminaires which have high luminous efficiency and high reliability index. This work presents the design of the solar panel, ultracapacitors bank, the development of the voltage converter circuit and charger working at the maximum power point of the solar panel. All subsystems were simulated and it was shown that the use of ultracapacitors is feasible to feed a LED lamp with enough brightness for a person to walk at night, for two night shifts, using a capacitive bank with twenty-four ultracapacitors. Replacing the battery by an ultracapacitor allows a faster recharge, with low maintenance costs, since ultracapacitors have a lifetime bigger than batteries; beyond reducing the environmental impact, as they don't use potentially toxic chemical compounds

Proposta de controlador de carga com MPPT utilizando LabVIEW

This paper presents one proposal of the energy management's model system using photovoltaic panels. The module proposed seeks to monitor photovoltaic panels, which have intermittency in power generation caused by environmental or load conditions, in order to control the coupling between the panel and the load - through the charge controller, of aiming that the panel's operation will be always on the maximum power transfer point as possible. For this, it used the maximum power point tracking technique - MPPT, implemented in LabVIEW software, also utilizing the data acquisition card NI myDAQ. In addition, it was implemented the controller access remote module, from the sharing of network data, so the panels performance can be through a tablet, monitored and controlled with no need for direct contact with the Supervisory server

Sistema aut��nomo de ilumina����o utilizando energia solar

This work presents a self-sustainable lighting system using ultracapacitor as a storage device, replacing the conventional battery, using solar energy as the only energy supplier. A detailed study of solar panels, switched mode converters and ultracapacitors was made, in order to design a circuit capable of capturing solar energy and transfer it efficiently to a bank of ultracapacitors. Later, at nighttime, this energy is used for lighting in LED luminaires which have high luminous efficiency and high reliability index. This work presents the design of the solar panel, ultracapacitors bank, the development of the voltage converter circuit and charger working at the maximum power point of the solar panel. All subsystems were simulated and it was shown that the use of ultracapacitors is feasible to feed a LED lamp with enough brightness for a person to walk at night, for two night shifts, using a capacitive bank with twenty-four ultracapacitors. Replacing the battery by an ultracapacitor allows a faster recharge, with low maintenance costs, since ultracapacitors have a lifetime bigger than batteries; beyond reducing the environmental impact, as they don't use potentially toxic chemical compounds

Analytical tools to assess the voltage stability of induction-based distributed generators

The installation of induction distributed generators should be preceded by a careful study in order to determine if the point of common coupling is suitable for transmission of the generated power, keeping acceptable power quality and system stability. In this sense, this paper presents a simple analytical formulation that allows a fast and comprehensive evaluation of the maximum power delivered by the induction generator, without losing voltage stability. Moreover, this formulation can be used to identify voltage stability issues that limit the generator output power. All the formulation is developed by using the equivalent circuit of squirrel-cage induction machine. Simulation results are used to validate the method, which enables the approach to be used as a guide to reduce the simulation efforts necessary to assess the maximum output power and voltage stability of induction generators. (C) 2011 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Le macchine multifase nelle applicazioni Sensorless:indagine teorico-sperimentale di un azionamento basato su DSP per macchine asincrone eptafase

Fino ad un recente passato, le macchine elettriche di tipo trifase costituivano l���unica soluzione in ambito industriale per la realizzazione di azionamenti di grande potenza. Da quando i motori sono gestiti da convertitori elettronici di potenza si �� ottenuto un notevole passo in avanti verso l���innovazione tecnologica. Infatti, negli ultimi decenni, le tecnologie sempre pi�� all���avanguardia e l���aumento dell���utilizzo dell���elettronica, sia in campo civile quanto in quello industriale, hanno contribuito a una riduzione dei costi dei relativi componenti; questa situazione ha permesso di utilizzare tecnologie elaborate che in passato avevano costi elevati e quindi risultavano di scarso interesse commerciale. Nel campo delle macchine elettriche tutto questo ha permesso non solo la realizzazione di azionamenti alimentati e controllati tramite inverter, in grado di garantire prestazioni nettamente migliori di quelle ottenute con i precedenti sistemi di controllo, ma anche l���avvento di una nuova tipologia di macchine con un numero di fasi diverso da quello tradizionale trifase, usualmente impiegato nella generazione e distribuzione dell���energia elettrica. Questo fatto ha destato crescente interesse per lo studio di macchine elettriche multifase. Il campo di studio delle macchine multifase �� un settore relativamente nuovo ed in grande fermento, ma �� gi�� possibile affermare che le suddette macchine sono in grado di fornire prestazioni migliori di quelle trifase. Un motore con un numero di fasi maggiore di tre presenta numerosi vantaggi: 1. la possibilit�� di poter dividere la potenza su pi�� fasi, riducendo la taglia in corrente degli interruttori statici dell���inverter; 2. la maggiore affidabilit�� in caso di guasto di una fase; 3. la possibilit�� di sfruttare le armoniche di campo magnetico al traferro per ottenere migliori prestazioni in termini di coppia elettromagnetica sviluppata (riduzione dell���ampiezza e incremento della frequenza della pulsazione di coppia); 4. l���opportunit�� di creare azionamenti elettrici multi-motore, collegando pi�� macchine in serie e comandandole con un unico convertitore di potenza; 5. Maggiori e pi�� efficaci possibilit�� di utilizzo nelle applicazioni Sensorless. Il presente lavoro di tesi, ha come oggetto lo studio e l���implementazione di una innovativa tecnica di controllo di tipo ���sensorless���, da applicare in azionamenti ad orientamento di campo per macchine asincrone eptafase. Nel primo capitolo vengono illustrate le caratteristiche e le equazioni rappresentanti il modello della macchina asincrona eptafase. Nel secondo capitolo si mostrano il banco di prova e le caratteristiche dei vari componenti. Nel terzo capitolo sono rappresentate le tecniche di modulazione applicabili per macchine multifase. Nel quarto capitolo vengono illustrati il modello del sistema implementato in ambiente Simulink ed i risultati delle simulazioni eseguite. Nel quinto capitolo viene presentato il Code Composer Studio, il programma necessario al funzionamento del DSP. Nel sesto capitolo, sono presentati e commentati i risultati delle prove sperimentali.

Realizzazione e collaudo di un inverter di media tensione per prove su formette

L���introduzione massiccia dell���elettronica di potenza nel campo degli azionamenti elettrici negli ultimi decenni ha sostanzialmente rivoluzionato la tipologia di alimentazione dei motori elettrici. Da un lato ci�� ha migliorato la qualit�� del controllo della velocit��, ma dall���altro ha aggravato le sollecitazioni che gli isolanti delle macchine devono sopportare. Si �� infatti passati da tecniche di controllo tradizionali, che consistevano nell���alimentare i motori in alternata direttamente con la rete sinusoidale a 50 Hz (o a 60 Hz), ad alimentazioni indirette, cio�� realizzate interponendo tra la rete e la macchina un convertitore elettronico (inverter). Tali dispositivi operano una conversione di tipo ac/dc e dc/ac che permette, come nella modulazione Pulse Width Modulation (PWM), di poter variare la frequenza di alimentazione della macchina, generando una sequenza di impulsi di larghezza variabile. Si �� quindi passati dalle tradizionali alimentazioni con forme d���onda alternate sinusoidali a forme di tensione impulsive e ad elevata frequenza, cio�� caratterizzate da rapidi fronti di salita e di discesa (dell���ordine di qualche kV/��s). La natura impulsiva di queste forme d���onda ha aggravato la sollecitazione elettrica a cui sono sottoposti i materiali impiegati per l���isolamento dei conduttori degli avvolgimenti delle macchine. E��� importante notare che l���utilizzo dei dispositivi elettronici, che ormai si trovano sparsi nelle reti di bassa tensione, assorbono correnti ad elevato contenuto armonico sul lato di prelievo, hanno quindi un effetto distorcente che altera l���andamento sinusoidale della rete stessa. Quindi, senza opportuni filtri, anche tutte le altre utenze connesse nelle vicinanze, dimensionate per alimentazioni sinusoidali di tipo tradizionale, possono risentire di queste distorsioni armoniche. Per tutti questi motivi �� sorta la necessit�� di verificare l���adeguatezza dei tradizionali isolamenti ad essere in grado di sopportare le sollecitazioni che derivano dall���utilizzo di convertitori elettronici. In particolare, per i motori elettrici tale interrogativo �� stato posto in seguito al verificarsi di un elevato numero di guasti inaspettati (precoci), probabilmente imputabile alla diversa sollecitazione elettrica applicata ai materiali. In questa tesi ci si �� occupati della progettazione di un inverter di media tensione, che verr�� impiegato per eseguire prove sugli avvolgimenti di statore di motori (formette), al fine di condurre successivamente uno studio sull���invecchiamento dei materiali che compongono gli isolamenti. Tale inverter �� in grado di generare sequenze di impulsi con modulazione PWM. I parametri caratteristici delle sequenze possono essere modificati in modo da studiare i meccanismi di degradazione in funzione della tipologia delle sollecitazioni applicate. Avendo a che fare con provini di natura capacitiva, il cui isolamento pu�� cedere durante la prova, il sistema deve essere intrinsecamente protetto nei confronti di tutte le condizioni anomale e di pericolo. In particolare deve essere in grado di offrire rapide ed efficaci protezioni per proteggere l���impianto stesso e per salvaguardare la sicurezza degli operatori, dato l���elevato livello delle tensioni in gioco. Per questo motivo �� stata pensata un���architettura di sistema ad hoc, in grado di fronteggiare le situazioni anomale in modo ridondante. E��� infatti stato previsto l���inserimento di un sistema di controllo basato sul CompactRIO, sul quale �� stato implementato un software in grado di monitorare le grandezze caratteristiche del sistema e le protezioni che affiancheranno quelle hardware, realizzate con dispositivi elettronici. I dispositivi elettronici di protezione e di interfacciamento sono stati studiati, implementati e simulati con PSpice, per poi essere successivamente dimensionati e realizzati su schede elettroniche, avvalendosi del software OrCAD. La tesi �� strutturata come segue: - Il primo capitolo tratta, in maniera generale, i motori asincroni trifase, gli inverter e l���invecchiamento dei sistemi isolanti, con particolare interesse alle sollecitazioni meccaniche, termiche ed elettriche nel caso di sollecitazioni impulsive; - Il secondo capitolo riguarda il sistema realizzato nel suo complesso. Inizialmente verr�� descritto lo schema elettrico generale, per poi analizzare pi�� nello specifico le varie parti di cui il sistema �� composto, come l���inverter di media tensione, il generatore di media tensione, la scheda di disaccoppiamento ottico, la scheda di controllo del generatore di media tensione, la scheda OCP; - Il terzo capitolo descrive le lavorazioni meccaniche eseguite sulle scatole contenti i rami di inverter, la realizzazione delle fibre ottiche e riporta le fasi di collaudo dell���intero sistema. Infine, verranno tratte le conclusioni.

Monitoraggio di un dispositivo a breve raggio: uno studio di fattibilit��.

Il contesto generale nel quale �� inserito tale elaborato di tesi �� la tecnologia RFID; se ne fa una disamina completa, partendo dalla ricostruzione delle tappe storiche che hanno portato alla sua diffusione. Viene data particolare enfasi alle differenze esistenti tra le varie tipologie, alle frequenze a cui possono operare i dispositivi e agli standard legislativi vigenti. Vengono enunciati inoltre i costi dei dispositivi e le critiche verso la tecnologia. L'obiettivo della tesi �� quello di valutare la possibilit�� di realizzare un meccanismo di monitoraggio a breve raggio di dispositivi dotati di rfid: per questo la visione che si da della tecnologia �� il pi�� completa possibile. La prerogativa di lunga durata richiesta dal sistema ha portato a valutare se potesse essere utile integrare un meccanismo di recupero energia; per questo si prosegue con una disamina dell'energy harvesting, fornendo dettagli su tutte le fonti da cui �� possibile recuperare energia e casi pratici di meccanismi realizzati, sia che questi siano gi�� presenti sul mercato, sia che siano solo risultati di ricerche e prototipi. Si conclude quindi il lavoro valutando le effettive possibilit�� di realizzazione del sistema, evidenziando le scelte consigliate per una migliore esecuzione.

Studio ed ottimizzazione di caricabatterie in configurazione flyback

Questa tesi tratta dell'ottimizzazione dei componenti di potenza di un convertitore flyback al fine di massimizzare l'efficienza di un caricabatteria per batterie al piombo. Le perdite vengono studiate all'interno di uno spazio di progetto che individua due variabili libere (rapporto spire e indice di ondulazione della corrente). Diverse mappe con le stime di dissipazione derivante da tutti i contributi, permettono l'individuazione del punto ottimo di progetto e consentono la corretta valutazione dei trade-off. Il risultato dell'analisi ha portato al progetto di un dimostratore in cui si �� potuto verificare la correttezza del valore di efficienza predetta, in questo modo migliorando le performance di un prodotto esistente.

Progetto di un sistema a microcontrollore per il controllo di uno shaker elettrodinamico

In questa tesi viene illustrato il progetto di un sistema di controllo per uno shaker elettrodinamico. L'architettura �� basata su sistemi a microcontrollore Microchip PIC e implementa un controllo in retroazione al fine di ottenere una elevata precisione nell'ampiezza dell'oscillazione. Un prototipo del sistema �� stato implementato con componenti commerciali. Vengono presentati i risultati del test funzionale dei sotto-circuiti realizzati.