Modeling of a MIT for the application of a frequency inverter of the electric vehicle

Nowadays, drives that use a combination of induction motors and frequency inverters are very common, a fact due to the financial practicality and viability in purchasing and operating that system. This system modeling and simulation becomes important when it wants to evaluate the performance, to calculate and correct parameters, and it has a fundamental role in functionality and viability analysis for application of new configurations and technologies. This work is about to elaborate a simple induction motor model based in the torque versus speed characteristic, using the linearization method for application in a specific operation range to be controlled by a frequency inverter. © 2011 Springer-Verlag Berlin Heidelberg.

High frequency inverter topologies integrated with the coupled inductor bridge arm

A new topology of the high frequency alternating current (HFAC) inverter bridge arm is proposed which comprises a coupled inductor, a switching device and an active clamp circuit. Based on it, new single-phase and threephase inverters are proposed and their operating states are analysed along with the traditional H-bridge inverter. Multiphase and multi-level isolated inverters are also developed using the HFAC bridge arm. Furthermore, based on the proposed HFAC, a front-end DC-DC converter is also developed for photovoltaic systems to demonstrate the application of the proposed HFAC converter. Simulation and experimental results from prototype converters are carried out to validate the proposed topologies which can be utilised widely in high frequency power conversion applications such as induction heating and wireless power transfer.

Construção de um variador de frequência

A dificuldade de controlo de um motor de indução, bem como o armazenamento de energia CC e posterior utilização como energia alternada promoveram o desenvolvimento de variadores de frequência e inversores. Assim, como projeto de tese de mestrado em Automação e Sistemas surge o desenvolvimento de um variador de frequência. Para elaboração do variador de frequência efetuou-se um estudo sobre as técnicas de modulação utilizadas nos inversores. A técnica escolhida e utilizada é a Sinusoidal Pulse Width Modulation (SPWM). Esta técnica baseia-se na modelação por largura de impulso (PWM), o qual é formado por comparação de um sinal de referência com um sinal de portadora de elevada frequência. Por sua vez, a topologia escolhida para o inversor corresponde a um Voltage Source Inverter (VSI) de ponte trifásica completa a três terminais. O desenvolvimento da técnica de modulação SPWM levou ao desenvolvimento de um modelo de simulação em SIMULINK, o qual permitiu retirar conclusões sobre os resultados obtidos. Na fase de implementação, foram desenvolvidas placas para o funcionamento do variador de frequência. Assim, numa fase inicial foi desenvolvida a placa de controlo, a qual contém a unidade de processamento e que é responsável pela atuação de Insulated Gate Bipolar Transistors (IGBTs). Para além disso, foi desenvolvida uma placa para proteção dos IGBTs (evitando condução simultânea no mesmo terminal) e uma placa de fontes isoladas para alimentação dos circuitos e para atuação dos IGBTs. Ainda, foi desenvolvida a técnica de SPWM em software para a unidade de controlo e finalmente foi desenvolvida uma interface gráfica para interação com o utilizador. A validação do projeto foi conseguida através da variação da velocidade do motor de indução trifásico. Para isso, este foi colocado a funcionar a diversas frequências de funcionamento e a diferentes amplitudes. Para além disso, o seu funcionamento foi também validado utilizando uma carga trifásica equilibrada de 3 lâmpadas de forma a ser visualizada a variação de frequência e variação de amplitude.

Design of flywheel generator for a diesel hybrid working machine

The aim of this work is to design a flywheel generator for a diesel hybrid working machine. In this work we perform detailed design of a generator. Mobile machines are commonly used in industry: road building machines, three harvesting machines, boring machines, trucks and other equipment. These machines work with a hydraulic drive system. This system provides good service property and high technical level. Manufacturers of mobile machines tend to satisfy all requirements of customers and modernized drive system. In this work also a description of the frequency inverter is present. Power electronics system is one of the basic parts for structures perform in the project.

Experimental research on the influence of the air humidity conditions in an air conditioning system

The factors that have influence on the energy consumption of a small air conditioning system that are worth mentioning are the efficiencies of the compressor, evaporator and condenser, the form that the refrigerant flow is controlled, the fan model used, and climatic conditions. Within the climate issue, an interesting factor is that the relative humidity when it comes to the effect that it causes, especially in the performance of the air condenser, which generally is not considered in the projects. This study aims to evaluate the influence of humidity on the coefficient of system performance (COP), seeking to quantify their influence when it happens. The tests were performed on a testing bench, mounted at the Laboratory for Energy Efficiency (LAMOTRIZ) UNESP-Campus Guaratinguetá. In the study, the wet bulb temperature was ranged, keeping the rotation of the scroll compressor with application of a frequency inverter in its best performance. The test bench is provided with a supervisory system of data collection that is also able to control all functions of the bench. In the results, there was a significant influence, particularly when comparing high humidity conditions with low humidity, noting that only over 65% relative humidity is that significant changes are observed in the COP of the system. © 2013 Elsevier Inc.

Desenvolvimento e implementação de um sistema de controle de posição e velocidade de uma esteira transportadora usando inversor de frequência e microcontrolador

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Influência das propriedades petrográficas na qualidade do polimento de rochas ornamentais

Pós-graduação em Geologia Regional - IGCE

Aplicação do inversor de frequência para acionamento de sistemas de bombeamento em irrigação por aspersão

Pós-graduação em Agronomia (Irrigação e Drenagem) - FCA

Comparação da viabilidade técnica-econômica em condicionamento de ar: compressor a pistão versus compressor rotativo de velocidade variável

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEG

Eficiência energética em sistemas de aeração de silos de armazenagem de grãos, utilizando inversores de freqüência

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Bancada experimental para ensaios em geradores elétricos utilizados em aerogeradores de pequeno porte

Este trabalho apresenta uma bancada para testes em geradores elétricos, utilizados em aerogeradores de pequeno porte. O sistema é composto basicamente por um motor de indução trifásico, que simula um rotor eólico, acoplado mecanicamente ao gerador elétrico submetido ao ensaio; um inversor de frequência, usado para variação da velocidade do motor; transdutores de grandezas elétricas, que efetuam a medição dos parâmetros de interesse (tensões e correntes instantâneas) na saída do gerador; um sensor de velocidade angular, para medição da rotação que é fornecida ao eixo do motor; um microcomputador, para monitoração e armazenamento dos parâmetros medidos, e controle do inversor de frequência, por meio de um programa computacional desenvolvido; e uma placa de aquisição de dados, que serve como interface entre os transdutores/sensores e o microcomputador. A velocidade angular fornecida ao gerador em ensaio pode ser variada conforme valores fornecidos de velocidades de vento, as quais são associadas a valores correspondentes de rotação, a fim de simular o comportamento de um rotor eólico. Dessa forma, é possível traçar a curva de potência (potência versus velocidade de vento) do gerador ensaiado e analisar seu desempenho. Apresenta-se também neste trabalho os resultados de medições realizadas na bancada, referentes aos ensaios de um gerador comercial de pequena potência (1 kW) e de outro desenvolvido em projeto de pesquisa, ambos do tipo de imã permanente com fluxo axial.

Uso de inversor de frequência em sistema de irrigação do tipo pivô central e seu efeito na lâmina e uniformidade de distribuição de água

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Perfis de polietileno reciclado carregado com fibra de açaí

Foram obtidos perfis tubulares porosos de polietileno (PE) e de polietileno/fibra de açaí (PE/PA) 80/20 extrudados a partir de partículas granuladas de polietileno de alta densidade reciclado de embalagens pós-consumo de 600 μm, e deste com fibra de açaí de 300 μm. Para o processamento das peças foi desenvolvida uma extrusora mono-rosca de bancada, com sistema mecânico acionado por um motor elétrico de ½ CV (0,37 kw) controlado por um inversor de freqüência, com canhões, roscas, matriz e sistema de aquecimento substituíveis. Para permitir uma visualização didática de condições de operação do equipamento de modo simplificado foram realizados testes com parafina em canhão de vidro variando-se a velocidade de rotação do parafuso e perfil de temperatura, ajustando vazão mássica e pressão na saída. Para a extrusão dos perfis porosos foram realizados ensaios reológicos de PE e PE/FA sendo selecionado rosca, barril e matriz de alumínio; rosca com passo de 9 mm e relação comprimento diâmetro (L/D) 22, composta de um elemento misturador e um elemento de flutuação na zona de controle de vazão; ângulo entre o filete e o eixo da rosca 17º, folga entre a rosca e o barril 0,15 mm; rotação de 1,3 rpm; aquecimento ao longo do canhão de 120ºC; matriz tubular com 21 mm de diâmetro interno e mandril de 19 mm de diâmetro externo. Os perfis PE e PE/FA apresentaram poros com diâmetros médios de 0,7 e 0,6 mm; densidade relativa à água a 28ºC de 0,77 e 0,73; módulo de elasticidade de 1,002 e 2,601 GPa e máximo inchamento aparente do extrudado de 100 e 80%.

Controle de velocidade de um motor de indução trifásico usando técnicas de ajuste empírico para bancada de teste no laboratório de automação

This work aims to make the closed loop control of a three phase induction motor, through the integration of the following equipment: a frequency inverter, the actuator system; a programmable logic controller (PLC), the controller; an encoder, the velocity sensor, used as a feedback monitoring the control variable and the three-phase induction motor, the plant to be controlled. The control is performed using a Proportional - Integrative - Derivative (PID) approach. The PLC has a help instruction, which performs the auto adjustment of the controller, that instruction is used and confronted with other adjustment methods. There are several types of methods adjustments to the PID controllers, where the empirical methods are addressed in this work. The system is deployed at the Interface and Electro Electronic Control laboratory in the Universidade Estadual Paulista Júlio Mesquita Filho, Guaratinguetá, São Paulo, then, in the future, this work becomes an experiment to be conducted in the classroom, allowing undergraduate students to develop a greater affinity to the programs used by the PLC as well as studies of undergraduate and graduate works with the help of assembly made

Análise da viabilidade econômica na implantação de inversores frequência em sistemas de bombeamento

The present work aims to conduct a study of the economic feasibility of the implementation of variable frequency inverters in pump systems with variable flow rates. The concern with the reduction of energy expenditure in industries raised in 2001 due to the energy crisis that hit Brazil at that time, forcing industries to reduce their electric costs under penalty of fines if this were not done (MOREIRA, 2008). Frequency inverter is an electronic device that allow greater control in the operation of pumping systems and also a reduction in electrical consumption, being a viable solution to achieve a reduction in energy consumption. For the development of this work, approaching important topics in pumping systems was necessary in order to make a correct choice of hydraulic pumping and also other components responsible for the operation of the system , such as electric motors and frequency inverters. In the case study, a theoretical analysis of the behavior of electrical consumption in systems with variable flow rates was performed, comparing when the system is operated via frequency inverters and when the system is operated without such a device. As expected, the result of the implantation of the device was quite satisfactory, and the primary goal of reducing energy expenditure was achieved. Also important to highlight the environmental issue of this work, as all forms of energy production affects nature in some way, achieving a reduction in consumption also contributes indirectly in environmental conservation