Sistema de conversão de energia eólica baseado no gerador de indução duplamente alimentado: análise e contribuição ao controle da máquina

The humanity reached a time of unprecedented technological development. Science has achieved and continues to achieve technologies that allowed increasingly to understand the universe and the laws which govern it, and also try to coexist without destroying the planet we live on. One of the main challenges of the XXI century is to seek and increase new sources of clean energy, renewable and able to sustain our growth and lifestyle. It is the duty of every researcher engage and contribute in this race of energy. In this context, wind power presents itself as one of the great promises for the future of electricity generation . Despite being a bit older than other sources of renewable energy, wind power still presents a wide field for improvement. The development of new techniques for control of the generator along with the development of research laboratories specializing in wind generation are one of the key points to improve the performance, efficiency and reliability of the system. Appropriate control of back-to-back converter scheme allows wind turbines based on the doubly-fed induction generator to operate in the variable-speed mode, whose benefits include maximum power extraction, reactive power injection and mechanical stress reduction. The generator-side converter provides control of active and reactive power injected into the grid, whereas the grid-side converter provides control of the DC link voltage and bi-directional power flow. The conventional control structure uses PI controllers with feed-forward compensation of cross-coupling dq terms. This control technique is sensitive to model uncertainties and the compensation of dynamic dq terms results on a competing control strategy. Therefore, to overcome these problems, it is proposed in this thesis a robust internal model based state-feedback control structure in order to eliminate the cross-coupling terms and thereby improve the generator drive as well as its dynamic behavior during sudden changes in wind speed. It is compared the conventional control approach with the proposed control technique for DFIG wind turbine control under both steady and gust wind conditions. Moreover, it is also proposed in this thesis an wind turbine emulator, which was developed to recreate in laboratory a realistic condition and to submit the generator to several wind speed conditions.

Estabilização de órbitas periódicas instáveis utilizando controle por modos deslizantes com compensação adaptativa

The chaotic behavior has been widely observed in nature, from physical and chemical phenomena to biological systems, present in many engineering applications and found in both simple mechanical oscillators and advanced communication systems. With regard to mechanical systems, the effects of nonlinearities on the dynamic behavior of the system are often of undesirable character, which has motivated the development of compensation strategies. However, it has been recently found that there are situations in which the richness of nonlinear dynamics becomes attractive. Due to their parametric sensitivity, chaotic systems can suffer considerable changes by small variations on the value of their parameters, which is extremely favorable when we want to give greater flexibility to the controlled system. Hence, we analyze in this work the parametric sensitivity of Duffing oscillator, in particular its unstable periodic orbits and Poincar´e section due to changes in nominal value of the parameter that multiplies the cubic term. Since the amount of energy needed to stabilize Unstable Periodic Orbits is minimum, we analyze the control action needed to control and stabilize such orbits which belong to different versions of the Duffing oscillator. For that we will use a smoothed sliding mode controller with an adaptive compensation term based on Fourier series.

Emprego da fluorescência de raios X por dispersão de energia para o mapeamento de troncos de árvores em Campinas, São Paulo

Dendrochemistry is based on the determination of elements retained in tree rings, which can be useful to characterize environmental occurrences. This work shows elemental mappings obtained by EDXRF of the cross section of a tree stem. The tree is originated from a polluted area in Campinas, São Paulo. Some profiles, as the sulfur one, show variations that can be attributed to external contributions, whereas the silicon one can be inferred to a protection defense natural mechanism. Besides being simultaneous and multielementar, the main advantages here are its performance through a non-destructive sample treatment and the ease of operation of XRF equipments.

Princípios fundamentais e modelos de transferência de energia inter e intramolecular

This work outlines the historic development of the concept and main theories of energy transfer, as well as the principal experiments carried out to confirm or refute the proposed theories. Energy transfer in coordination compounds is also discussed with a focus on rare earth systems.

Correlação entre o ponto de compensação respiratoria e desempenho em corredores de rua

Universidade Estadual de Campinas . Faculdade de Educação Física

Avaliação de um programa de treinamento da flexibilidade utilizado para compensação de esforços

Universidade Estadual de Campinas . Faculdade de Educação Física

Efeitos de dietas com níveis crescentes de milho no metabolismo ruminal de energia e proteína em bubalinos

Avaliaram-se os efeitos de dietas com níveis crescentes de milho em grão moído (0, 22, 37 e 49% na MS) em substituição ao feno de coast-cross mantendo-se diferentes relações proteína:carboidratos não-fibrosos (PB:CNF = 1,01; 0,39; 0,33 e 0,27) sobre o metabolismo ruminal de búfalos. Utilizaram-se quatro búfalos fistulados no rúmen, mantidos em delineamento quadrado latino 4 × 4, para a coleta de amostras do líquido ruminal, colhidas em cada período experimental (de 28 dias) nos tempos 0, 2, 4 e 8 horas após a alimentação. Em geral, os bubalinos apresentaram boa capacidade tamponante no rúmen, com pH médio alto (6,70) e aumento da ingestão de milho em grão moído. O acréscimo nos níveis de milho na dieta promoveu aumento da produção de ácido butírico. Somente a dieta com 49% de milho promoveu melhor fermentação ruminal, com menor propoção de ácidos acético:propiônico. A relação PB:CNF de 1,01 indica deficiência de energia da dieta disponível para microrganismos no rúmen ao longo do dia, enquanto dietas com PB:CNF entre 0,39 e 0,27 promovem fermentações ruminais semelhantes, o que indica sincronismo na utilização de nitrogênio e energia pelos microrganismos no rúmen nessas condições.

Composição química, valores de energia metabolizável e aminoácidos digestíveis de subprodutos do arroz para frangos de corte

Dois experimentos foram conduzidos para determinar a composição química, os valores de energia e os coeficientes de digestibilidade dos aminoácidos, do farelo de arroz integral (FAI) e da quirera de arroz (QA). No primeiro estudo, foram utilizadas 144 aves, com 21 dias de idade, machos, linhagem Cobb, que tiveram suas excretas totalmente coletadas para determinação da energia metabolizável aparente (EMA) e energia metabolizável aparente corrigida (EMAn). O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, com três tratamentos e seis repetições, com oito aves cada. No segundo experimento, foi utilizado o método de alimentação forçada para a determinação dos coeficientes de digestibilidade dos aminoácidos. O delineamento foi inteiramente casualizado, com dois alimentos e um jejum e seis repetições com um galo cada. Os valores de MS, PB, EE, FB, EMA e EMAn foram, respectivamente, para FAI: 88,6%; 11,8%; 15,3%; 10,2%; 2968kcal kg-1 e 2804kcal kg-1 e para QA: 93,5%; 9,1%; 0,73%; 0,45%; 3338kcal kg-1 e 3239kcal kg-1. Os valores médios encontrados dos coeficientes de digestibilidade de aminoácidos essenciais e não essenciais foram, respectivamente, de 75,9% e 73,9%, para FAI, e 77,9% e 76,5%, para QA. Embora tenham apresentado níveis inferiores de energia, FAI e a QA podem ser utilizados nas rações de aves em substituição ao milho, uma vez que tiveram níveis maiores de proteína bruta e aminoácidos digestíveis.

Biomassa e energia

Biomass was the dominating source of energy for human activities until the middle 19th century, when coal, oil, gas and other energy sources became increasingly important but it still represents ca. 10% of the worldwide energy supply. The major part of biomass for energy is still "traditional biomass" used as wood and coal extracted from native forests and thus non-sustainable, used with low efficiency for cooking and home heating, causing pollution problems. This use is largely done in rural areas and it is usually not supported by trading activities. There is now a strong trend to the modernization of biomass use, especially making alcohol from sugar cane thus replacing gasoline, or biodiesel to replace Diesel oil, beyond the production of electricity and vegetable coal using wood from planted forests. As recently as in 2004, sustainable "modern biomass" represented 2% of worldwide energy consumption. This article discusses the perspectives of the "first" and "second" technology generations for liquid fuel production, as well as biomass gaseification to make electricity or syngas that is in turn used in the Fischer-Tropsch process.

Crise financeira, energia e sustentabilidade no Brasil

A recente crise financeira global traz consigo efeitos como a redução da atividade econômica e, consequentemente, do consumo de energia. Essa pode ser uma importante oportunidade para reorganizar o sistema energético em bases mais sólidas e sustentáveis: a eficiência, a maior participação das fontes renováveis e a descentralização da produção de energia. O Brasil e outros países em desenvolvimento podem aproveitar a experiência dos países desenvolvidos em eficiência energética, complementando com um programa vigoroso em energias renováveis, particularmente as "modernas" (eólica, solar, biomassa e pequenas hidrelétricas). Entretanto, preocupa o cenário inercial nacional, baseado num aumento da participação das fontes fósseis de energia na matriz, na priorização dos recursos à exploração de petróleo e gás natural e na manutenção de padrões insustentáveis de produção e consumo.

Determinação da energia de ativação em hidrogéis poliméricos a partir de dados termogravimétricos

Curvas termogravimétricas com diferentes razões de aquecimento foram utilizadas para a determinação de parâmetros cinéticos seguindo o método de Flynn-Wall. Para isso, foi utilizado um hidrogel preparado a partir da mistura de dois polissacarídeos, quitosana/xantana (QX) e outro, contendo além destes, colágeno (QXC). Os resultados mostraram que o valor de energia de ativação para o hidrogel QX foi de 3,44 kJ.mol-1, enquanto que para o QXC foi de 14,84 kJ.mol-1, sugerindo que a água presente no hidrogel contendo colágeno está mais fortemente ligada aos biopolímeros. Isto pode ter ocorrido devido à presença de grupos carboxílicos na estrutura colagênica.

Energia, meio ambiente e economia: o Brasil no contexto mundial

The cycle of fossil fuels as an energy source for mankind is approaching its end. Finite resources, coupled with greenhouse gas, have led to an increased effort in the search for alternative renewable energy sources. Brazil has a leading position, due to a 46% participation of renewable sources in its primary energy supply, compared to the global average of 12%. The expansion of the renewable sources in Brazil depends on medium and long term planning, and a large volume of investments. The present financial crisis will have major effects in the energy market. Despite a negative initial impact, it is expected that the rearrangement of the financial system will ultimately lead to an expansion in the use of renewable energy sources. Brazil is a tropical country, with the largest biodiversity in our planet and excellent conditions to expand the use of all forms of renewable sources.

Estado nutricional e adequação da ingestão de energia e nutrientes em pacientes com insuficiência cardíaca

FUNDAMENTO: Maior conhecimento sobre o estado nutricional e a ingestão de energia e nutrientes é necessário para auxiliar no tratamento de pacientes com insuficiência cardíaca (IC). OBJETIVO: Verificar o estado nutricional e analisar a adequação da ingestão de energia, macro e micronutrientes de pacientes com IC em atendimento ambulatorial. MÉTODOS: Foram coletados dados antropométricos e de ingestão alimentar habitual de 125 pacientes (72% homens, 52,1±9,8 anos, IMC 26,9±4,4 kg/m²). As variáveis antropométricas foram comparadas entre os sexos, e analisou-se a adequação da ingestão de energia e nutrientes perante as recomendações. RESULTADOS: Depleção ou risco de depleção das reservas musculares estava presente em 38,4% dos pacientes (associação com sexo masculino; p < 0,0001). Em 69,6% dos casos, a ingestão média de energia foi menor que as necessidades energéticas (p < 0,0001). Entre os micronutrientes analisados, magnésio, zinco, ferro e tiamina apresentaram prevalências de inadequação importantes, e a maioria dos pacientes teve consumo de cálcio e potássio abaixo da ingestão adequada e consumo de sódio acima. CONCLUSÃO: Pacientes ambulatoriais com IC apresentam depleção de reservas musculares, com ingestão inadequada de energia e diversos nutrientes. Não se observou associação significante entre quantidade de energia proveniente da dieta habitual e o estado nutricional. O acompanhamento multiprofissional deve ser estimulado para avaliar melhor o estado geral desses pacientes.

Estimativa do consumo de energia e de macronutrientes no domicílio e na escola em pré-escolares

OBJETIVO: Estimar o consumo de energia e de macronutrientes no domicílio e na escola em tempo integral em crianças de 2 a 6 anos e pesquisar diferenças no consumo entre as crianças de escolas públicas e particulares. MÉTODOS: Estudo transversal realizado com 362 pré-escolares em Caxias do Sul (RS). O estado nutricional foi avaliado pela razão peso para estatura. O consumo na escola foi avaliado por meio do método de pesagem direta individual dos alimentos consumidos pelas crianças e, no domicílio, por meio do método de registro alimentar realizado pelos pais ou responsáveis. Para as análises estatísticas utilizou-se o teste U de Mann-Whitney (p < 0,05). RESULTADOS: Observou-se que 28 crianças (7,7 por cento) apresentaram excesso de peso, 92 (25,4 por cento), risco para excesso de peso e sete (1,9 por cento), baixo peso para a estatura. A avaliação da ingestão alimentar em 24 horas mostrou que 51,3 por cento da energia, 60,3 por cento dos lipídios e 51,6 por cento das proteínas foramconsumidos nos domicílios, apesar de as crianças permanecerem em período integral nas escolas. Observou-se maior ingestão de energia (p = 0,001), carboidratos (p < 0,001) e lipídios (p = 0,04) nos pré-escolares de escolas particulares em relação aos de escolas públicas, porém o consumo total diário se mostrou similar nas diferentes instituições. CONCLUSÕES: Os achados sugerem que as crianças consomem proporcionalmente mais energia, proteínas e lipídios nas refeições complementares dos domicílios em relação às refeições diárias nas escolas infantis. Apesar das diferenças de consumo entre as escolas públicas e particulares, a ingestão diária mostrou-se similar entre as crianças

Fontes de variação da ingestão de energia e nutrientes entre adolescentes do Município de São Paulo, Brasil

Este estudo propôs-se a descrever as fontes de variação da ingestão de energia e nutrientes e calcular o número de dias necessários para a estimativa da ingestão habitual em adolescentes do Município de São Paulo, Brasil. Foi aplicado um recordatório alimentar de 24 horas (R24h) em 273 adolescentes, durante os anos de 2007 e 2008, e posteriormente cada indivíduo foi convidado a responder a outro R24h. Foram estimadas as fontes de variação da ingestão utilizando-se modelo de efeitos aleatórios. A variância intrapessoal foi o componente de variância que mais contribuiu para a variabilidade da ingestão de energia e nutrientes, ao passo que a contribuição do dia da semana e mês do ano foi pequena (< 8por cento ) para a variabilidade total da ingestão. As razões de variância variaram de 1,15 para o cálcio a 7,31 para a vitamina E. O número de R24h necessário para estimar a ingestão habitual variou de acordo com o nutriente: em torno de 15 para o sexo masculino e 8 para o feminino