Inácio, David Comparação numérica e experimental das características dos Motores de Histerese Convencional e Supercondutor. Eds. Mário Neves, Anabela Gonçalves, and João Pina. FCT-UNL, 2008.
AbstractOs motores de histerese são muito atraentes, numa ampla gama de aplicações devido à característica binário - velocidade e simplicidade de construção. É esperado que o rendimento destes motores seja melhorado aquando do uso de materiais supercondutores de alta temperatura (SAT ? supercondutores de alta temperatura) e, de facto, os motores de histerese têm-se mostrado como, provavelmente, a melhor máquina eléctrica usando materiais SAT. Ambos os motores, quer convencional quer supercondutor (com SAT), são motores de histerese, mas apresentam diferentes fenómenos físicos para o seu funcionamento: o comportamento de histerese nos materiais ferromagnéticos convencionais é devido à falta de linearidade das suas propriedades magnéticas dos materiais ferromagnéticos enquanto a histerese nos materiais supercondutores de alta temperatura é de natureza ohmica e está relacionada com dinâmica de vórtices. Nesta tese aspectos teóricos, experimentais e simulados de ambos os motores são discutidos, realçando-se o princípio de funcionamento de cada um e as características mais relevantes de cada um. As características obtidas, quer por testes experimentais quer por uso do simulador usando elementos finitos (FLUX2D?), foram comparadas com o objectivo de avaliar o rendimento dos motores electromecânicos e a eficiência dos sistemas, incluindo a criogenia para os dispositivos supercondutores de alta temperatura.
Ferreira, Jorge Controlo de Geradores de Indução Duplamente Alimentados em Turbinas Eólicas. Eds. Mário Neves, and João Pina. FCT-UNL, 2009.
AbstractA instalação em larga escala de turbinas eólicas equipadas com um gerador de indução duplamente alimentado (GIDA) tem vindo a promover a realização de vários estudos relacionados com potenciais soluções para a sua integração na rede eléctrica. Nesta tese apresenta-se uma técnica de controlo que permite regular as potências activa e reactiva do GIDA de forma estável e independente. A sua viabilidade é suportada não só por um estudo teórico prévio mas também pelos resultados da simulação de modelos desenvolvidos usando o software Matlab?Simulink?. Apesar de este sistema funcionar a velocidade variável (ainda que dentro de certos limites), continua a existir a necessidade de limitar a potência fornecida pela turbina eólica quando a velocidade do vento assume valores superiores ao nominal. Assim, faz-se também uma breve análise de alguns métodos de regulação de potência activos e passivos.
Leote, Ricardo Electrificação de serviços primários em povoados remotos africanos recorrendo a sistemas solares fotovoltaicos (PV). Eds. Mário Neves, and João Pina. FCT-UNL, 2009.
AbstractA presente dissertação surge pelo interesse em estudar a adequação do uso de sistemas solares fotovoltaicos na electrificação de serviços primários em povoados remotos nos países Africanos mais carenciados. A abordagem teórica tem como objectivo principal reflectir sobre a importância destas aplicações intervindo naquelas que são consideradas as maiores dificuldades dos países subdesenvolvidos, ou seja, saneamento básico, serviços de saúde e meios de comunicação adequados. Nesse contexto estuda-se a viabilidade de alimentar com energia eléctrica produzida localmente unidades sanitárias na província de Sofala (Moçambique). O trabalho exigiu por isso um estudo de caso baseado numa dessas unidades. Mediante a análise das amostras recolhidas para esta investigação elaborou-se através de ferramentas informáticas um dimensionamento e uma modelação adequadas ao sistema fotovoltaico a ser implementado. Os resultados obtidos de acordo com os requisitos da unidade sanitária permitiram dimensionar os elementos do sistema bem como, simular hora a hora o seu funcionamento diário ao longo do ano. Uma vez provada a sua viabilidade incluiuse ainda neste trabalho um anteprojecto da instalação.
Tavares, Alexandra Impacto do mercado ibérico de electricidade (MIBEL) no comportamento competitivo dos agentes produtores de energia eléctrica. Eds. Mário Neves, Jorge Sousa, and João Pina. FCT-UNL, 2009.
AbstractA presente Dissertação consiste num estudo do comportamento competitivo de entidades, produtoras e comercializadoras de energia eléctrica, num período de tempo antes e após a entrada em vigor do Mercado Ibérico de Electricidade (MIBEL). Esse período de tempo engloba os meses entre Abril de 2007 e Abril de 2008, sendo que o MIBEL teve início a 1 de Julho de 2007. O estudo incide principalmente no grau de competitividade ou ausência da mesma, que as referidas entidades adoptaram após o começo do MIBEL. Para poder efectuar essa avaliação, recorre-se a uma abordagem baseada em variações conjecturais, que constituem um indicador desse grau de competitividade. Ou seja, as variações conjecturais representam a convicção que determinada empresa X tem face ao comportamento que outra empresa Y adoptará após uma acção efectuada pela empresa X. Por acção depreende-se, por exemplo, uma redução ou um aumento da quantidade de produção de uma empresa. Se o valor da variável conjectural for 0, as empresas encontram-se a concorrer à Cournot. Caso seja -1, as empresas encontram-se em concorrência perfeita. Por outro lado, se o valor da variação conjectural for superior a 0 pode existir uma situação de conluio entre as empresas. De modo a obter estes valores das variações conjecturais, utiliza-se e readapta-se um simulador de mercado diário, denominado SiMEC - Simulador do Mercado Eléctrico e do Carbono. Este simulador, que anteriormente simulava apenas períodos temporais precedentes ao MIBEL, foi reajustado de modo a incluir dados pós MIBEL. Finalmente, são então realizados gráficos comparativos e retiradas conclusões acerca do comportamento das entidades face a alterações na estrutura do mercado de electricidade.
Inácio, Steve Projecto de uma caixa de velocidades eléctrica por meio da variação do número de pólos para motores em disco de rotor em alumínio e em materiais supercondutores de alta temperatura (SAT). Eds. Mário Neves, João Pina, and Stanimir Valtchev. FCT-UNL, 2008.
AbstractNesta dissertação apresenta-se um motor em disco polifásico inovador bem como uma estratégia de controlo com base no método de variação de velocidade por comutação do número de pares de pólos. A configuração das bobinas aliada à escolha das correntes e tensões que se injectam nas bobinas dos estatores, permite comutar electronicamente o número de pólos do motor entre 2, 4 6 e 8 pólos, conseguindo-se controlar a característica binário?velocidade do motor. O motor em disco possui a bobinagem feita em cobre com dois semi-estatores, em que quando utiliza o rotor em alumínio (com condutividade diferente de zero) comporta-se como um motor de indução convencional. Quando se substitui o rotor em alumínio por um constituído por um supercondutor de alta temperatura (SAT), o dispositivo comporta-se como um motor de histerese. O princípio de funcionamento do motor em disco convencional é baseado na indução de força electromotrizes no rotor e, consequentemente, uma vez que o alumínio é bom condutor eléctrico, correntes eléctricas induzidas, originadas por haver um campo magnético variável que é criado pelos semi-estatores. O comportamento deste tipo de motores, no que diz respeito a principais características (como o binário?velocidade para os diferentes números de pares de pólos), circuito equivalente de Steinmetz, entre outras teorias associadas é já conhecido há bastante tempo. O princípio de funcionamento do motor SAT é diferente do apresentado anteriormente, funciona com base na dinâmica de vórtices e devido ao facto de aparecer o fenómeno de ancoragem de fluxo (flux pinning) nos supercondutores de alta temperatura. Como o campo magnético varia, então o disco roda. Este motor tem um princípio de funcionamento muito mais complexo que o motor de indução sendo a obtenção do modelo do motor SAT complicada. A obtenção do modelo do motor SAT não é abordado nesta dissertação. Os comportamentos e modos de operação do motor com disco de alumínio e em materiais SAT são simulados através de um programa comercial de elementos finitos, nesta dissertação, sendo a supercondutividade simulada com base na relação entre o campo eléctrico e a densidade de corrente pela lei da potenciação (E-J power law). Com as simulações pretende-se comparar o rendimento electromecânico de ambos os motores.
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