Academic literature on the topic 'Armónicos'

Objetivo: Realizar una revisión bibliográfica acerca del comportamiento de los armónicos a causa de la iluminación LED.Método: Plantear una investigación a fondo en Índices Bibliográficos (IB) y Bases Bibliográficas con Comité de Selección (BBCS) acerca de los Armónicos en iluminación LED.El siguiente Artículo presenta el comportamiento eléctrico de la iluminación LED enfocado en la distorsión armónica, analizando temas como: generación de armónicos, normas aplicadas a los armónicos, solución de los armónicos, entre otros; cada tema mencionado viene acompañado de su respectiva citación para garantizar los derechos de autor y brindar al lector un movimiento dinámico entre lo consignado en este trabajo y los trabajos citados.Resultados: Se realizó una investigación a fondo de forma minuciosa, enfocándose en los armónicos en iluminación LED, analizando su estado actual y consecuencias con respecto a las otras luminarias convencionales y el sistema energético.

El cifrado de números romanos es el tipo de escritura más utilizado en los ámbitos académicos para el análisis armónico de obras musicales. En este trabajo indagamos el uso del cifrado armónico que los estudiantes de música realizan en actividades de audición musical. En el estudio, los participantes transcribieron el preludio de una suite barroca para cello, en donde la melodía compuesta presentaba tonos sucesivos (no simultáneos) en una textura de conducción de voces. Durante la realización de la tarea los alumnos realizaron producciones sonoras con la voz y/o un instrumento para tocar y escribir las reducciones armónicas en un pentagrama, a partir de las cuales finalmente cifraron los acordes. Los resultados del estudio presentan diferentes respuestas para los grados armónicos que fueron cifrados entre los límites de las armonías de tónica y dominante de la primera frase del preludio. La discusión de los resultados obtenidos vincula a la audición musical que se produce en la interacción del alumno con la grabación y la producción de reducciones armónicas para la interpretación del movimiento de las voces, involucrando aspectos performáticos que se integran al análisis, la teoría musical y la notación de la armonía como cifrado.

La finalidad del presente artículo es proporcionar las bases teóricas del oído musical, tanto desde el punto de vista melódico como armónico. Para ello, se realiza un análisis documental exhaustivo, sintetizando y contrastando las aportaciones de reconocidos autores en el campo de la audición musical. En el plano melódico, se profundiza en el estudio de la identificación auditiva de los grados de la escala, la percepción de las relaciones de alturas y del contorno melódico, y la identificación auditiva de los intervalos melódicos. Por su parte, en el plano armónico, se comentan los principales trabajos sobre la percepción auditiva de la consonancia y la disonancia, la identificación auditiva de los intervalos armónicos y el desarrollo de la percepción armónica durante la infancia. Las reflexiones aquí trabajadas buscan establecer unos cimientos sólidos que abran el camino hacia nuevas propuestas metodológicas para la educación auditiva.

<p>En este trabajo se muestran el análisis de los resultados de medición de contenido de distorsión armónica en tensiones y corrientes, realizada con un registrador Fluke 1735 en cada uno de los tres interruptores de acometida en Baja Tensión de la instalación eléctrica del Instituto de Cardiología “Juana Francisca Cabral” de la Ciudad de Corrientes. El proceso de medición se extendió por 24 hs para el registro de armónicas en cada uno de los puntos de medición. Los valores de armónicos obtenidos en los puntos de medición se comparan con los valores máximos admisibles establecidos en las Resoluciones ENRE 99/97 y ENRE 184/2000. La determinación de la situación de los valores medidos en relación dichos límites permite la evaluación cualitativa del estado de la instalación del Instituto, específicamente en lo que respecta a armónicas de tensión y corriente.</p><p> </p>

El presente trabajo de investigación, tiene por finalidad determinar la calidad de la energía en la estación transmisora de Radio Universitaria. El estudio es de tipo descriptivo-aplicativo que analiza las mediciones eléctricas para determinar que la calidad de la energía esté dentro de los rangos mínimos aceptables en los parámetros eléctricos según la NTCSE. El presente estudio está enmarcado dentro de la línea de investigación sobre calidad del servicio. Para determinar los parámetros eléctricos y obtener una mejor caracterización de los armónicos con fines de la evaluación con la NTCSE, se tomaron mediciones cada 15 minutos para la tensión RMS, para las armónicas individuales de tensión, THD de tensión y armónicas de corriente; mediante una evaluación y análisis de las variaciones de los parámetros eléctricos se determinó que la calidad de energía de la estación transmisora de Radio Universitaria no es de buena porque los parámetros eléctricos no está dentro de los límites permisibles de la NTCSE, por lo que se recomienda la utilización de filtros de armónicos de 5to orden y 7mo orden para disminuir los efectos de variación de tensión y corriente.

Contexto: Una de las funciones de un filtro activo de potencia es calcular las consignas de corriente (i.e.: reducción de armónicos, corrección del factor de potencia, balancear las corrientes y voltajes) que compensen la fuente de alimentación. Existen en la literatura varios algoritmos que realizan esta función. El objetivo de este artículo es presentar los resultados obtenidos sobre el funcionamiento de cinco algoritmos propuestos en la literatura, bajo condiciones de voltajes distorsionados.Método: Consiste en la implementación de los siguientes algoritmos: potencia reactiva instantánea; factor de potencia unitario; compensación perfecta de armónicos; algoritmo pqr; y marco de referencia síncrono, en el programa de simulación Matlab – Simulink. Luego, usando un sistema eléctrico compuesto por cargas lineales y no lineales con características similares a un circuito real, se calcula la distorsión armónica total, el valor eficaz de la corriente de línea y de su componente fundamental, y el factor de potencia en la fuente trifásica. Se tomarán valores antes y después de la conexión a la red del filtro activo de potencia, considerando cada uno de los algoritmos por separado y manteniendo las mismas condiciones en el sistema para cada uno de ellos. También se calculan otras cantidades en el sistema de potencia para realizar la comparación. Resultados: Se muestran las corrientes de la red de alimentación antes y después de la conexión del filtro activo de potencia, además de la distorsión armónica de las corrientes y el factor de potencia. También se presenta la forma de onda del voltaje de continua del inversor con cada uno de los algoritmos utilizados, para evaluar el desempeño de un controlador de tensión que requiere el filtro.Conclusiones: En condiciones de funcionamiento con voltajes distorsionados en la red de alimentación, el algoritmo con mejor desempeño es el de compensación perfecta de armónicos, ya que este utiliza un filtro pasa bajo para mitigar los efectos de los armónicos de los voltajes sobre el cálculo de las corrientes de compensación.

<p style="text-align: justify;">Por medio del uso de un vibrador electromagnético es posible observar cómo se generan las ondas estacionarias por la superposición de ondas de igual magnitud y frecuencia, las mismas que se pueden observar en una cuerda bajo tensión. Al variar la tensión se obtienen diferentes armónicos que van desde una onda hasta n ondas, se consiguió generar con este equipo hasta un total de 13 ondas armónicas.</p>

La investigación establece una modelación matemática del estudio de los armónicos producidos en las corrientes del estator de un motor trifásico jaula de ardilla, considerando que la información contenida en los armónicos de la señal pueden indicar la presencia de diversos tipos de fallas tanto eléctricas como mecánicas, para realizar la simulación del modelo matemático se utilizó el software de Simulink de Matlab, la valoración del modelo matemático esta dado de forma experimental al correlacionar el valor de distorsión armónica total de la señal de corriente de cada fase del estator obtenida en la simulación y comparar con los valores establecidos por el CONELEC entidad encargada de determinar los valores límites que debe tener una señal de corriente para que un motor esté funcionando correctamente y no tenga ninguna falla eléctrica y/o mecánica; se implementó el análisis de varianza acompañado de la prueba de Tuckey para la valoración de resultados obteniendo una diferencia del 2% entre el modelo determinado y un motor que se encuentra en condiciones óptimas de funcionamiento.

Introducción: el presente artículo es un estudio de caso del proyecto titulado “Calidad de energía orientado a los valores de armónicos en las luminarias utilizadas en las intersecciones semafóricas en la ciudad de Bogotá D. C.”. Este proyecto se desarrolló durante el 2015 en la Universidad Distrital Francisco José de Caldas. Metodología: se realizaron mediciones encaminadas a las distorsiones armónicas y el factor de potencia en las luminarias de Bogotá tipo led, incandescente y halógena, para contrastar con los niveles recomendados de thd para cada tipo en la iec 61000-3-2. Se utilizó para el análisis un medidor digital modelo Everfine pf9811. Resultados: se determinaron presencias importantes de distorsión armónica y afectación a la red con las nuevas luminarias tipo led, lo cual denota una baja en la calidad de energía con la cual opera el equipo de control. Conclusiones: se evidencian retos técnicos para la puesta en marcha de las intersecciones, por cuenta de las perturbaciones electromagnéticas que afectan a la red eléctrica por parte de las nuevas tecnologías de iluminación; por ello, deben mitigarse o erradicarse los efectos dañinos de las perturbaciones electromagnéticas en la red eléctrica. Se concluye y recomienda la observación de los valores base existentes en este artículo y nuevas investigaciones.

Los rectificadores de potencia controlados son dispositivos utilizados con el fin de minimizar la contaminación armónica producida en las redes eléctricas durante el proceso de conversión de la potencia. El objetivo es obtener una corriente de entrada sinusoidal en fase con el voltaje de la red. Aunque es extenso el uso del control Proporcional Integral en el lazo de corriente, no es posible lograr altos desempeños con estos compensadores. Por otro lado, el Control Repetitivo y el Control Resonante son técnicas mediante las cuales se logran resultados excepcionales. La desventaja de estas estrategias de control es la gran pérdida de desempeño en el sistema cuando la frecuencia de lared se desvía de su valor nominal. En este artículo, se propone el uso de un Controlador Repetitivo Impar de Alto Orden para el lazo de corriente del rectificador. Este controlador se diseña para obtener una señal sinusoidal de corriente y rechazar los armónicos impares introducidos en el sistema. Al atacar sólo los armónicos impares, el costo computacional de su implementación resulta muy similar al del controlador repetitivo convencional, con la ventaja de proporcionar robustez ante cambios en la frecuencia de la red. Los resultados experimentales muestran el alto desempeño del compensador aún cuando la frecuencia de la red se desvía del valor nominal de diseño.

El trabajo de investigación aborda el desarrollo de nuevos métodos y software para el análisis espectral de series de tiempo escalares o vectoriales, con énfasis en aplicaciones de interés geodésico. El punto de partida puede ubicarse en el método introducido por Harada y Fukushima para el análisis no lineal de series temporales, que permite detectar recursivamente las frecuencias, sus amplitudes y fases asociadas, así como términos seculares mixtos de Fourier cuando éstos se encuentran en la señal. Este método se extiende de diferentes maneras permitiendo el tratamiento de series (regular o irregularmente espaciadas) afectadas por un ruido de autocorrelación de ley potencial. Esto se hace tanto a nivel de detección de frecuencias como de ajuste no lineal. Una reducción del tiempo de cómputo es también obtenida. El trabajo teórico viene acompañado por el desarrollo de un software completo y especializado para el análisis armónico no lineal de series de tiempo utilizando el lenguaje de programación MATLAB. Gran parte de las herramientas que encontramos hoy en día para el análisis de series temporales periódicas son válidas sólo para ciertos tipos de éstas, mientras que los programas que se presentan en este trabajo pueden ser aplicados a series irregularmente espaciadas e influenciadas por una componente residual fruto, por ejemplo, de una combinación de ruido blanco y parpadeante. Los nuevos métodos y rutinas se utilizan para analizar algunas series interesantes como aquellas que describen las perturbaciones del polo celeste, las variaciones del geocentro debidas a la redistribución de la masa de agua en la superficie terrestre, el exceso de la duración del día, el flujo de agua continental y las posiciones de estaciones GPS, entre otros. Los modelos armónicos no lineales estimados permiten explicar cada uno de estos fenómenos en el dominio temporal considerado y extraer conclusiones de su comportamiento.

Ingeniero Civil en Computación
La ortodoncia invisible consta de alineadores o placas que son fabricadas en base a un es- caneo tridimensional de la dentadura del paciente. Cada placa es diseñada en un software especializado, y es fabricada posteriormente con impresión 3D. El alumno fue intervenido con un tratamiento de ortodoncia invisible, durante el cual se detectaron múltiples falencias. Debido a esto, se ideó un sistema para realizar tratamientos de esta índole solucionando las deficiencias observadas. Esta misión se enmarca en el naci- miento de la empresa TecDent, cuyo único propósito es entregar estos tratamiento de manera económica y cómoda. La presente memoria consistió en el diseño del primer paso para poder realizar un tra- tamiento una vez que la dentadura del paciente ya ha sido digitalizada. Este primer paso es identificar de manera automática y correcta cada una de las estructuras anatómicas pre- sentes en el escaneo tridimensional, es decir, cada uno de los dientes y encía. Este paso es fundamental, ya que para poder modificar la posición de los dientes cualquier programa o sistema requiere saber su posición inicial. Después de cuatro implementaciones de algoritmos fallidos, aquella que resultó exitosa fue una adaptación obtenida desde la literatura. En esta, se detectan puntos claves dentro de los dientes de manera automática y se utilizan campos armónicos para detectar la forma final y posición de cada diente. El trabajo fue probado con un total de veintidós modelos. Seis de estos obtenidos de medios públicos y los dieciséis restantes siendo tomados por una asistente dental en yeso, de pacientes que activamente buscaban un tratamiento de ortodoncia, para ser digitalizados posteriormente por un escáner tridimensional. Como resultado el programa desarrollado logró segmentar correctamente las estructuras anatómicas en los modelos tridimensionales, debido a que en base a esta segmentación se fabricaron y ejecutaron tratamientos de ortodoncia de manera exitosa. El proceso de seg- mentación requiere aún en algunos casos de mínima intervención humana, siendo un sistema semi-automático.

Since the last quarter of the last century, and due to the spectacular increment of the connection of electronic loads to the electric system, it has been extraordinarily increased the existence of non-sinusoidal currents with high content of harmonics. This fact, in comparison to our environment, is named "electric pollution".
The presence of these electronic loads is given in all power levels, from hundreds of VA until some MVA and, although the problem is increased with the installed power, it is not negligible the effect achieved by the accumulation of many loads of small power. Due to this fact specific power quality standards have been imposed.
The conventional filter techniques, based on passive filters installation tuned at the supposed harmonics in the plant, became inadequate due to the variability in the value and content of the same ones throughout the time.
The present PhD thesis is dedicated to the study of the current techniques for the elimination of those harmonics, and also the conventional reactive energy, by means of Active Power Filters based on the use of static power converters and specific control algorithms.
After exposing the mains theories on the instantaneous power in the electric systems, and their application to the compensation techniques of harmonic and reactive energy by means of Active Power Filters, improvements are contributed in the application of those theories consistent in the simplification of the same ones based on the exclusive consideration of the active instantaneous power, as a really physical concept and easily measurable.
In particular it is considered of special interest, for their simplicity and excellent results, the so called Simplified General Theory of the Instantaneous Power. This theory is applicable to one-phase as well as three-phase systems with or without neutral conductor.
Analogical and digital prototypes of control have been built, based on the exposed theories, with experimental results that confirm the validity of the same ones.
An industrial prototype of a Active Power Filter of 40kVA of compensation power has also been built, whose control is based in Simplified General Theory of the Instantaneous Power, and experimental results in laboratory demonstrate the excellent behaviour even with electronics loads whose Total Harmonic Distortion of current (THDi) exceeds 70%. This THDi is reduced below values of 5%.
Desde el último cuarto del pasado siglo, y debido al espectacular incremento de la conexión de cargas electrónicas al sistema eléctrico, se ha incrementado extraordinariamente la existencia de corrientes no senoidales con alto contenido de armónicos, apareciendo lo que, por similitud con el entorno medioambiental, se denomina "polución eléctrica."
La presencia de estas cargas electrónicas se da en todos los niveles de potencia, desde centenas de VA hasta algunos MVA y, aunque el problema se agrava con la potencia instalada, no es por ello despreciable el efecto provocado por la acumulación de muchas cargas de pequeña potencia, hasta tal punto que el contenido de armónicos ha debido ser regulado por normas específicas.
Las técnicas convencionales de filtrado, basadas en la instalación de filtros pasivos sintonizados con los armónicos supuestamente presentes, resultan inadecuadas debido a la variabilidad en el valor y contenido de los mismos a lo largo del tiempo.
El presente trabajo de tesis está dedicado al estudio de las técnicas actuales para la eliminación de esos armónicos, y también de la energía reactiva convencional, mediante técnicas de Filtrado Activo de Potencia (FAP), basadas en la utilización de Convertidores Estáticos de Potencia y algoritmos de control específicos.
Después de exponer las principales teorías sobre la potencia instantánea en los sistemas eléctricos, y su aplicación a las técnicas de compensación de armónicos y energía reactiva
mediante FAP, se aportan mejoras en la aplicación de esas teorías, consistentes en la simplificación de las mismas basadas en la consideración exclusiva de la potencia activa instantánea, como concepto de indudable sentido físico y fácilmente medible.
En particular se considera de especial interés, por su simplicidad y excelentes resultados, la denominada Teoría General de la Potencia Instantánea Simplificada (TGPIS), de aplicación tanto a sistemas monofásicos como a trifásicos, con o sin neutro.
Se han construido prototipos de control analógico y digital, basados en las teorías expuestas, con resultados experimentales que confirman la validez de las mismas.
También se ha construido un prototipo industrial de un FAP de 40kVA de potencia de compensación, cuyo control está basado en la TGPIS, sobre el que se han realizado ensayos de laboratorio a potencias del orden de 15kVA, con resultados que demuestran su excelente comportamiento, incluso ante cargas cuya Distorsión Armónica Total de corriente (THD) excede el 70%, que queda reducida a valores inferiores al 5%.

La síntesis de tensión alterna a partir de continua mediante la generación de señales de modulación de anchura de pulsos (PWM) representa un método económico y eficaz de realización de dicha transformación, ya que se requieren pocos dispositivos semiconductores que trabajan de una forma más eficiente al hacerlo en conmutación. El inconveniente de estos sistemas es la presencia de armónicos que deben ser cancelados. En esta tesis se estudia la eliminación selectiva de armónicos mediante la transformada de Walsh como una alternativa más eficaz que la eliminación armónica programada. La generación de señales PWM utilizando la técnica de eliminación armónica programada necesita la solución de sistemas de ecuaciones trascendentes no lineales. Normalmente, debido a su elevado tiempo de procesado por necesitar una solución iterativa, estas ecuaciones deben resolverse off-line y los valores correspondientes a los ángulos de conmutación óptimos deben almacenarse en tablas de consulta, o interpolados mediante funciones simples para permitir el funcionamiento on-line. La flexibilidad del sistema es muy limitada, especialmente para aplicaciones que requieren, a la vez, control de amplitud y frecuencia. Una alternativa más eficiente es la utilización de la transformada de Walsh ya que permite el cálculo de los ángulos de conmutación mediante ecuaciones lineales dependientes de la amplitud de la fundamental utilizada como consigna. En esta tesis se realiza, en primer lugar, un estudio exhaustivo sobre la viabilidad del método convencional de Walsh, presentado en la literatura consultada. En ella se expone un método de eliminación selectiva de armónicos con regulación de la amplitud de la fundamental. Todo ello es conseguido mediante unas ecuaciones lineales que permiten el cálculo de los ángulos de conmutación de la señal PWM a partir de la amplitud de fundamental deseada. No obstante, como se demuestra en esta tesis, con este método el máximo valor de rango de variación de la fundamental no supera el 58% y es necesario, además, combinar diferentes conjuntos de soluciones para cubrir dicho rango. Se ha mejorado el método convencional con una nueva forma de especificar los ángulos de conmutación, mediante fracciones de intervalos que producen una simplificación en el método matemático. En segundo lugar, en esta tesis se presenta un nuevo método, denominado avanzado, fruto del ensayo de diferentes alternativas al método convencional que suponían una modificación en la forma de la señal, circunscrita a la definición del ángulo de final del corte, que en el método convencional es fijo y en el nuevo método propuesto es variable. Con el nuevo método el rango de variación se aproxima al 100%. De esta forma, es posible almacenar en el sistema de generación de la señal un solo conjunto de ecuaciones que consigue, con muy bajo coste de procesado, resolver cualquier aplicación de modulación escalar. Otro aspecto estudiado es la influencia de diferentes causas de funcionamiento no ideal sobre la distribución armónica de una onda PWM. Las causas analizadas comprenden: el tiempo muerto, los tiempos de transición de la señal PWM, la imprecisión en el cálculo y el truncamiento de decimales de los ángulos de disparo. Los resultados obtenidos permiten definir el límite real de las prestaciones del convertidor y los requisitos que debe satisfacer su sistema de control. Por último, se ha puesto a punto una planta de pruebas para la comprobación experimental de los métodos estudiados con el propósito de validar los resultados de simulación. A partir de los resultados obtenidos se proponen las reglas de diseño a seguir para implementar el método avanzado. Los resultados de simulación expuestos y los resultados experimentales obtenidos prueban la aplicación generalizada de la nueva metodología propuesta. Por este motivo, las investigaciones debieran considerar cuidadosamente las prometedoras posibilidades de las técnicas basadas en las funciones de Walsh.
The synthesis of alternating current (AC) voltage from direct current (DC) voltage by means of pulse width modulation (PWM) waveforms represents an economic and efficient method of making this conversion, since few semiconductor devices are required and they work in a more efficient way when doing it in commutation. However, the main drawback of these systems is the presence of harmonics to be cancelled. It is well known that the generation of PWM signals using the technique of programmed harmonic elimination requires the solution of non-linear transcendental equations systems. Normally, because of its high processing time for needing an iterative solution, these equations must be solved off-line and the values corresponding to the optimal commutation angles have to be stored in look-up tables or interpolated by simple functions to allow the on-line operation. The flexibility of the system is very limited, especially for applications that require simultaneous control of amplitude and frequency. This thesis studies the selective harmonic elimination by means of the Walsh transform as a more efficient alternative to the programmed harmonic elimination, since it permits the calculation of the switching angles by linear equations that depend on the fundamental amplitude, used as a reference. In the first place, this thesis carries out an exhaustive study about the feasibility of the Walsh method presented in the consulted literature, where it is analysed a method of harmonic elimination with regulation of the fundamental amplitude. All this is achieved by means of linear equations that allow the calculation of the PWM signal switching angles from the desired fundamental amplitude. However, as demonstrated in this thesis, by this method the maximum fundamental amplitude range achieved doesn¿t exceed 58% and it is also necessary to combine different equations sets to cover this range. This method, named conventional, has been significantly improved in this thesis with a new way of definition of the switching angles, by means of interval fractions that lead to a simplification of the mathematical calculation. Secondly, this thesis presents a new method, named advanced, as a result of testing different alternatives to the conventional method, based on modifications of the waveform of the signal, restricted to the definition of the angle corresponding to the end of the notch, that is fixed in the conventional method, and variable in the new proposed method. With the new method the amplitude range is close to 100%. Therefore, it is possible to store in the signal generation system a single set of equations that allows solving any scalar modulation application, with a low processing cost. Another studied aspect is the influence of different causes of non ideal behaviour on the harmonic distribution of a PWM waveform. The analyzed causes include: dead-time, transition times, uncertainty calculation and error due to truncation of switching angles digits. The obtained results allow the definition of the real limits of the converter performance and the requirements that has to satisfy its control system. Finally, a test plant has been build for experimental verification of the methods studied in order to validate the simulation results. From the obtained results there are proposed the design rules to follow in order to implement the advanced method. The simulation results shown and the experimental results obtained proof the generalized application of the proposed new methodology. For this reason, researchers should carefully consider the promising potentialities of techniques based on Walsh functions.
La síntesi de tensió alterna a partir de contínua mitjançant la generació de senyals de modulació d’amplada de polsos (PWM) representa un mètode econòmic i eficaç de realització d’aquesta transformació, ja que es requereixen pocs dispositius semiconductors que treballen d’una forma més eficient al fer-ho en commutació. L’ inconvenient d’aquests sistemes és la presència d’harmònics que han de ser cancel·lats. En aquesta tesi s’estudia l’eliminació selectiva d’harmònics mitjançant la transformada de Walsh com una alternativa més eficaç que l’eliminació harmònica programada. La generació de senyals PWM utilitzant la tècnica d’eliminació harmònica programada necessita la solució de sistemes d’equacions transcendents no lineals. Normalment, degut al seu elevat temps de processat pot necessitar una solució iterativa, aquestes equacions s’han de resoldre off-line i els valors corresponents als angles de commutació òptims s’han d’emmagatzemar en taules de consulta, o interpolats mitjançant funcions simples per permetre el funcionament online. La flexibilitat del sistema és molt limitada, especialment per a aplicacions que requereixen, a la vegada, control d’amplitud i freqüència. Una alternativa més eficient és la utilització de la transformada de Walsh ja que permet el càlcul dels angles de commutació mitjançant equacions lineals dependents de l’amplitud de la fonamental utilitzada com a consigna. En aquesta tesi es realitza, en primer lloc, un estudi exhaustiu sobre la viabilitat del mètode convencional de Walsh, presentat en la literatura consultada. En ella s’exposa un mètode d’eliminació selectiva d’harmònics amb regulació de l’amplitud de la fonamental. Tot això s’aconsegueix amb unes equacions lineals que permeten el càlcul dels angles de commutació del senyal PWM a partir de l’amplitud de fonamental desitjada. No obstant, com es demostra en aquesta tesi, amb aquest mètode el màxim valor de rang de variació de la fonamental no supera el 58% i és necessari, a més, combinar diferents conjunts de solucions per cobrir el rang esmentat. S’ha millorat el mètode convencional amb una nova forma d’especificar els angles de commutació, mitjançant fracciones d’intervals que produeixen una simplificació en el mètode matemàtic. En segon lloc, en aquesta tesi es presenta un nou mètode, anomenat avançat, fruit de l’assaig de diferents alternatives al mètode convencional que suposaven una modificació en la forma del senyal, circumscrita a la definició de l’angle de final del tall, que en el mètode convencional és fix i en el nou mètode proposat és variable. Amb el nou mètode el rang de variació de la fonamental s’aproxima al 100%. D’aquesta forma, és possible emmagatzemar en el sistema de generació del senyal un sol conjunt d’equacions que aconsegueix, amb un cost de processat molt baix, resoldre qualsevol aplicació de modulació escalar. Un altre aspecte estudiat és la influència de diferents causes de funcionament no ideal sobre la distribució harmònica d’una ona PWM. Les causes analitzades comprenen: el temps mort, els temps de transició del senyal PWM, la imprecisió en el càlcul i el truncament de decimals dels angles de disparament. Els resultats obtinguts permeten definir el límit real de les prestacions del convertidor i els requisits que ha de satisfer el seu sistema de control. Per últim, s’ha posat en marxa una planta de proves per a la comprovació experimental dels mètodes estudiats amb el propòsit de validar els resultats de simulació. A partir dels resultats obtinguts es proposen les regles de disseny a seguir per a l’ implementació del mètode avançat. Els resultats de simulació exposats i els resultats experimentals obtinguts proven l’aplicació generalitzada de la nova metodologia proposada. Per aquest motiu, les investigacions haurien de considerar amb cura les prometedores possibilitats de les tècniques basades en les funcions de Walsh.

La tesis estudia el problema del flujo armónico de cargas desde dos puntos de vista. La formulación del problema del flujo armónico de cargas analizando los distintos métodos existentes en la bibliografía y desarrollando una formulación completa del mismo. Y la resolución numérica del sistema no lineal planteado en la formulación. Analizando los distintos métodos numéricos existentes en la bibliografía y sus problemas de convergencia. Y desarrollando un nuevo método numérico, denominado método de h-newton, que ofrece rapidez y seguridad en la convergencia. Además se han caracterizado las soluciones falsas para los nudos de tipo p-q, p-v y no lineales.

El análisis de Fourier es el método fundamental para la medida de armónicos e interarmónicos en señales eléctricas y es el principio de análisis que establece la International Electrotechnical Commission para los instrumentos de medida. Con el objetivo de superar las limitaciones que lo hacen poco efectivo en determinadas condiciones se han propuesto otras técnicas de análisis como las wavelets. En esta tesis doctoral se explora esta alternativa en el campo de la calidad del suministro de energía eléctrica.Como aportación principal se presenta un nuevo método de medida de armónicos e interarmónicos basado en la Transformada Wavelet Packet compatible con el estándar de medida IEC 61000-4-7 de 2002. El método propuesto utiliza un árbol de descomposición wavelet, que en sus distintos niveles suministra la medida de armónicos e interarmónicos de la señal, así como su contenido subarmónico e información de sus variaciones en el dominio temporal.Se exponen las características principales del método en cuanto a la elección de la función wavelet madre, el banco de filtros que implementa el árbol de descomposición wavelet y el postprocesado que posibilita la compatibilidad con el estándar de medida. Se analizan las prestaciones del método en la medida de armónicos e interarmónicos, tanto en condiciones estacionarias como en el caso de pérdida de sincronía por variación de la frecuencia fundamental o variación de la ventana de muestreo de la señal, presencia de componentes no síncronas con la frecuencia de la red o presencia de componentes de amplitud variable. Por último, se expone la información que aporta el método para la estimación temporal de las componentes frecuenciales medidas.El método desarrollado junto con el método de IEC, se ha implementado sobre un equipo electrónico para adquisición y procesado de señal utilizando técnicas de instrumentación virtual. Se expone la estructura y características del hardware utilizado y del software desarrollado así como los resultados obtenidos en la medida del espectro frecuencial de señales de diferente naturaleza.Por último se resumen las conclusiones obtenidas y se proponen futuras líneas de investigación motivadas por la realización de esta tesis doctoral.
Fourier analysis is the fundamental method for the measurement of harmonics and interharmonics in electrical power systems and is the method proposed by the International Electrotechnical Commission (IEC) for standard measurement instruments. With the objective of overcoming the limitations in certain conditions, other techniques of analysis such as wavelets have been proposed. This doctoral thesis investigates alternatives in the field of the quality of the provision of electrical energy. The main contribution of this thesis is the proposal of a new method of measurement of harmonics and interharmonics based on the Wavelet Packet Transform compatible with the standard IEC 61000-4-7 of 2002. The method proposed simultaneously uses different levels of the same wavelet decomposition tree for the measurement of harmonic, interharmonic and subharmonic components in the input signal as well as their time evolution.The basic characteristics of the method in terms of the choice of the mother wavelet function, the bank of filters that implements the wavelet decomposition tree and the postprocessing to make the method compatible with the measurement standard are explained. The benefits of the method in the measurement of harmonics and interharmonics are analyzed, both in stationary conditions and in the case of loss of synchrony due to variation of the base frequency or variation of the sampling window of the signal, presence of nonsynchronous components with the frequency of the network or presence of components of variable amplitude. Finally, the information that the method provides about the temporal estimation of the measured frequencial components is described.The method developed and the IEC method have been implemented on a virtual instrument. The hardware used and the software developed are explained studying the performance of the instrument under different measurement conditions.Finally the conclusions obtained are summarized and future lines of investigation motivated by this doctoral thesis are proposed.

En este trabajo se desarrolló un modelo simplificado de un oscilador inicialmente excitado como un sistema cuántico interactuando con un gran número de osciladores como un reservorio. Todos estos osciladores están en su estado fundamental y sin acoplamientos entre sí, en el límite de acoplamiento débil entre el sistema y el reservorio. Este sistema podría ser un oscilador excitado en una micro cavidad que interactúa con el vacío del campo electromagnético a temperatura cero. El principal objetivo de este trabajo es obtener la solución exacta para la matriz de densidad del sistema en estas condiciones. El planteamiento general consiste en calcular la evolución de todos los osciladores como una única entidad aislada mediante el operador 𝑒−𝑖𝐻𝑡, donde 𝐻 es el hamiltoniano total. Partiendo de un estado inicial total factorizable entre el sistema y el reservorio, la evolución es unitaria y se toma la traza parcial en los grados de libertad del entorno para obtener la matriz de densidad del sistema en cualquier instante del tiempo; este procedimiento requiere diagonalizar1 𝐻. Se desarrollan técnicas generales que pueden ser extendidas a versiones más elaboradas del modelo, se inicia con la descomposición del espacio de Hilbert total ℋ=ℋ0⊗ℋ1⊗⋯ℋ𝑁 , que es el producto tensorial de los subespacios de Hilbert de cada oscilador ℋ𝑖, en subespacios ℋ(Σ) llamados subespacio de número de excitación definido, que corresponde al conjunto de todos los estados |𝑛 ⟩∈ℋ que tienen el mismo número de excitación colectiva Σ; cumpliéndose: ℋ=ℋ(0)⊕ℋ(1)⊕ℋ(2)⋯⊕ℋ(𝑁+1), donde 𝑁 es el número de osciladores del entorno. Se introducen diagramas compuestos de nodos y flechas para representar la acción del hamiltoniano en cada subespacio ℋ(Σ). Se plantea una notación para trabajar en estos subespacios y calcular la sumatoria asociada a la traza parcial. Los resultados son evaluados para un reservorio de 𝑁=1000 osciladores, valores particulares de la fuerza de acoplamiento y orden óhmico de la densidad espectral, contrastados con la correspondiente solución markoviana, descrita en la sección [2.3.1].
A simplified model of an initially excited oscillator as a quantum system interacting with a large number of oscillators acting as a reservoir has been developed in this work. All these oscillators are in their ground state uncoupled each other and at the limit of the weak coupling between the system and the reservoir. This system could be an oscillator excited in a microcavity that interacts with the vacuum’s electromagnetic field at zero temperature. This work’s primary goal is to obtain the system’s density matrix’s exact solution in these conditions. The general approach calculates all oscillators’ evolution as a single isolated entity using the operator 𝑒−𝑖𝐻𝑡, when 𝐻 is the total hamiltonian. Starting from a total initial state that can be factored between the system and the reservoir, the evolution is unitary, and the partial trace is taken in all the degrees of freedom of the environment to obtain the density matrix of the system at any instant of time; this procedure requires diagonalizing2 𝐻. General techniques are developed and would be extended to more elaborate versions of the model, starting with the decomposition of the total Hilbert space ℋ=ℋ0⊗ℋ1⊗⋯ℋ𝑁 , which is the tensor product of the Hilbert subspaces of each oscillator ℋ𝑖, into subspaces ℋ(Σ) called a subspace of defined excitation number, which corresponds to the set of all states |𝑛⟩∈ℋ that have the same collective excitation number Σ; being fulfilling: ℋ=ℋ(0)⊕ℋ(1)⊕ℋ(2)⋯⊕ℋ(𝑁+1), 𝑁 is the environment’s oscillators number. Diagrams composed of nodes and arrows are introduced to represent the Hamiltonian’s action in each subspace ℋ(Σ). A notation is also proposed to work on these subspaces and calculate the sum associated with the partial trace. The results are evaluated for a reservoir of 𝑁=1000 oscillators, particular values of the coupling force, and ohmic order of the spectral density, contrasted with the corresponding Markovian solution described in section [2.3.1].

En el trabajo de investigación desarrollado en esta Tesis se propone una modelización completa y a la vez sencilla del transformador y trifásico de tres columnas para el funcionamiento en condiciones de saturación del núcleo. La modelización propuesta en este trabajo fue inicialmente desarrollada en el programa de simulación Pspice. Las simulaciones se han validado con un amplio experimental, en el cual se describe el proceso de obtención de los parámetros mediante ensayos de laboratorio fáciles de realizar. Uno de los principales objetivos de este trabajo es, que el modelo del transformador sea adecuado para integrarse a un programa de análisis de flujos de cargas con armónicos. Para esto, se ha desarrollado un algoritmo de resolución directa del régimen permanente del sistema de ecuaciones no lineal del transformador con saturación del núcleo.
Las simulaciones del modelo desarrollado tanto en el programa de simulación Pspice como en el algoritmo de obtención del régimen permanente directo, se han validado contra las medidas de los ensayos de laboratorio. En ambos casos, las simulaciones han mostrado gran concordia con las medidas. Finalmente se hace una comparación entre los resultados de las simulaciones obtenidas con el programa de simulación y las obtenidas con el algoritmo. Los resultados son muy similares, lo cual indica que el algoritmo es adecuado.

En esta Tesis se presentan dos aportaciones novedosas principales. La primera es la propuesta del control Robusto basado en modelo de referencia (RMF) para regular las corrientes de salida y la tensión del Bus DC de un convertidor NPC de tres niveles, trabajando como Filtro Activo Paralelo (FAP) en redes de media tensión. La segunda aportación importante de la tesis es el desarrollo de nuevos modelos de pequeña señal del convertidor NPC-FAP de tres niveles, que permiten diseñar con mayor precisión tanto los reguladores de corriente como los reguladores de tensión de Bus de continua (DC) del convertidor. Se ha propuesto una metodología de modelado de convertidores trifásicos en el sistema de referencia síncrono dq0, y se han desarrollado los modelos de pequeña y gran señal del convertidor NPC de tres niveles, para una aplicación de filtro activo paralelo a tres hilos. Se han obtenido las funciones de transferencia necesarias para el control lineal del convertidor, deduciendo las funciones de transferencia necesarias para el control de la corriente inyectada por el filtro y de la tensión de Bus DC del convertidor. Se ha realizado un estudio de nuevas alternativas para el control de las corrientes del FAP y de la tensión del Bus DC. Tras analizar el control convencional PI, se propone un nuevo control robusto RMF, aplicando ambos controles tanto a la regulación de armónicos de corriente como al control de la tensión de Bus DC. Se analiza también un "controlador resonante" basado en Integradores Generalizados (PIS) aplicado al control de corriente del convertidor. En todos los casos se desarrolla una metodología de diseño de los controladores, tanto en tiempo continuo como en tiempo discreto, y se lleva a cabo un análisis comparativo entre los distintos reguladores propuestos, tanto de corriente como de tensión. Se llega a la conclusión de que la mejor opción para el lazo de corriente es el controlador PIS, mientras que el controlador RMF es el óptimo para el lazo
Munduate Tellería, A. (2007). Control robusto basado en modelo de referencia de convertidores multinivel. Aplicación a filtros activos en conexión paralelo para corrección de armónicos en redes eléctricas de media tensión [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/1942
Palancia

Datos de mareógrafos a lo largo de la costa estadounidense del Golfo de México muestran notoria variabilidad interanual del nivel del mar durante el último siglo. En particular, los datos muestran una aceleración del aumento del nivel del mar a partir del año 2011. Al parecer, esta aceleración produjo el máximo de nivel del mar a finales de 2017. Durante el periodo 2011-2017, las costas del sur de la Florida tuvieron periodos de inundación por marea durante las mareas más altas de cada año. Estos periodos aumentaron su incidencia hasta 2017. El hecho de que el nivel del mar no haya seguido aumentando en 2018 puede ser una de las razones por las cuales hubo menos periodos de inundación por marea en ese año. La disociación de los datos de marea en componentes principales, o funciones empíricas ortogonales, permitió proponer un índice de cambios interanuales de nivel del mar en todo el Golfo de México para el periodo 1920-2018. El primer modo, o índice de variabilidad interanual del nivel del mar, explica 77% de la variabilidad en todos los datos. Dicho índice muestra periodos de aumento rápido de nivel del mar durante la segunda mitad de la década de los 1940s, a principios de los 1970s, y del 2011 hasta principios del 2017. La variabilidad del índice de cambios del nivel del mar en el Golfo de México está explicada, hasta en un 71%, por la combinación de armónicos y subarmónicos de marea de largo periodo (>1 año). Estos armónicos están relacionados a precesiones lunares (nodal y apsidal) y a interacciones anomalísticas (perigeo a perigeo, periodo de 27.554551 días) con draconianas (aparición de nodo ascendente, periodo de 27.212221 días). La precesión nodal tiene un periodo de 18.61 años, la apsidal de 8.85 años y la coincidencia del nodo ascendente en perigeo, de 6 años. La combinación de armónicos y subarmónicos que se ajusta mejor al índice de variación de nivel del mar en el golfo se usa para proponer en qué lustros se esperan aumentos rápidos del nivel durante el resto del siglo 21.

Desde una perspectiva comparatista arquitectura-literatura-pintura y Francia-Inglaterra, hemos abordado la imagen del agua en el «jardín inglés», de moda en el siglo XVIII en la literatura libertina y sentimental, y la pintura llamada «galante» y «pre-romántica» francesas (La Petite Maison de Jean-François Bastide, La Nouvelle Héloïse, de Jean-Jacques Rousseau, Les Liaisons dangereuses de Choderlos de Laclos, Point de Lendemain de Vivant Denon; lienzos y dibujos de Watteau, Boucher, Fragonard, Hubert Robert), repertoriando sus representaciones más emblemáticas, a partir de los tratados arquitectónicos sobre jardines de la época, y su trasposición ficcional e imaginaria en las obras de los escritores y pintores anteriormente indicados. Dicha trasposición se presenta en oposición al agua dentro del jardín «a la francesa», inmóvil, estanca, dominada por la mano del hombre, encerrada en estanques, lagos artificiales perfectamente simétricos y artificialmente armónicos, y fuentes-construcción arquitectónica. En efecto, en el jardín inglés, el agua se representa bajo todas sus formas naturales, libre, fluyente, brava, viva, naciente, desembocando, fuera de todo encierro arquitectónico, al menos en apariencia. Ello nos lleva a la conclusión de que el elemento acuático, si bien cohabita con los otros tres elementos esenciales que en la visión clásica componen el universo, adquiere una importancia primordial en el panorama paisajístico europeo, inglés pero también francés por influencia británica, y su representación imaginaria, y ello de manera paradójica en una época donde triunfa la razón en el pensamiento, pero donde fluye de manera libre un imaginario fresco y cambiante. Se expondrán planos de los jardines ingleses en Francia más representativos de la época y realizados por los arquitectos más notables, así como las obras de los pintores citados anteriormente donde aparecen representaciones de jardines ingleses, que se presentarán en contraste a jardines franceses que coexistieron en el siglo de las Luces con los estudiados.DOI: http://dx.doi.org/10.4995/XXVColloqueAFUE.2016.2619

Resumen: Los proyectos para la Sainte-Baume y para Cap Martin retoman el hilo de varias de las investigaciones realizadas previamente por Le Corbusier en torno a la vivienda de densidad media construidas a partir de muros de carga, como son las Maisons Loucheur (1929), las Maisons Murodins (1940), las Maisons pour Maîtres et Contremaîtres de la S.P.A (1940) y las Unités Transitoires (1944). No obstante, es posible afirmar que en ellos se opera una búsqueda nueva que tiene que ver con la asociación de estos módulos residenciales en pro de formar un conjunto coherente y unitario, analizando las implicaciones que ello tiene con respecto al paisaje. A la par que Le Corbusier reflexiona sobre la métrica y optimiza la distribución de estos espacios residenciales, continúa trabajando de manera intensa con la sección para intentar encontrar la manera adecuada de llegar al suelo y de relacionarse tanto con el entorno natural sobre el que el edificio se apoya, como con el paisaje lejano con el que se pretende dialogar. A esta búsqueda se suma otra que ahonda en la necesidad de una definición material acorde. A partir de estas premisas se orquesta un diálogo a varias bandas que recoge reflexiones sobre forma y proporción, sobre materialidad y sintaxis constructiva, así como sobre el entendimiento de una relación deseada entre el hombre y la naturaleza.Abstract: The projects for the Sainte-Baume and Cap Martin take up the thread of several previous investigations by Le Corbusier about the medium density housing built from load-bearing walls, as they are the Maisons Loucheur (1929), the Maisons Murodins (1940), the Maisons pour Maîtres et Contremaîtres of the SPA (1940) and the Unites Transitoires (1944). However, one can say that in them lies a new search that has to do with the association of these residential units in favour of forming a coherent and unified whole, analysing the implications that those create with the landscape. At the same time that Le Corbusier makes a reflexion on metrics and optimize the distribution of these premises, he continues to work intensively with section in order to try to find the appropriate way to reach the ground and to relate both to the natural environment on which the building rests, as well as with the distant landscape. In parallel to this work appears a search that delves into the need for a consistent material definition according to it. From these premises he establishes a dialogue that gathers several bands reflections on form and proportion, about materiality and constructive syntax, as well as the understanding of a desired relationship between man and nature.Palabras clave: Le Corbusier; paisaje; búsqueda; Cap Martin; Roq et Rob; Sainte-Baume.Keywords: Le Corbusier; landscape; search; Cap Martin; Roq et Rob; Sainte-Baume.DOI: http://dx.doi.org/10.4995/LC2015.2015.586