Induction motor versus permanent magnet synchronous motor in motion control applications: a comparative study

High dynamic performance of an electric motor is a fundamental prerequisite in motion control applications, also known as servo drives. Recent developments in the field of microprocessors and power electronics have enabled faster and faster movements with an electric motor. In such a dynamically demanding application, the dimensioning of the motor differs substantially from the industrial motor design, where feasible characteristics of the motor are for example high efficiency, a high power factor, and a low price. In motion control instead, such characteristics as high overloading capability, high-speed operation, high torque density and low inertia are required. The thesis investigates how the dimensioning of a high-performance servomotor differs from the dimensioning of industrial motors. The two most common servomotor types are examined; an induction motor and apermanent magnet synchronous motor. The suitability of these two motor types indynamically demanding servo applications is assessed, and the design aspects that optimize the servo characteristics of the motors are analyzed. Operating characteristics of a high performance motor are studied, and some methods for improvements are suggested. The main focus is on the induction machine, which is frequently compared to the permanent magnet synchronous motor. A 4 kW prototype induction motor was designed and manufactured for the verification of the simulation results in the laboratory conditions. Also a dynamic simulation model for estimating the thermal behaviour of the induction motor in servo applications was constructed. The accuracy of the model was improved by coupling it with the electromagnetic motor model in order to take into account the variations in the motor electromagnetic characteristics due to the temperature rise.

Servo drive in hoist application

The objective of this master thesis is to test according to hoisting requirements, a servo drive system and compare its performance with the performance of a drive equipped with a vector controlled frequency converter. Both systems utilize closed-loop vector control based on PCL program control. In order to compare the results of tests both systems were connected to the same motor driving a variable speed electrical chain hoist. Tests were based on requirements to both systems. As requirements of tests zero speed operation, operation in field weakening, positioning accuracy and smoothness of motion are taken into consideration. Both systems demonstrate quite similar performance and meet the requirements. Servo drive system demonstrates a high positioning accuracy and dynamic performance. Frequency converter is not able to provide the same positioning accuracy and dynamic performance as servo drive.

Metodologia para aquisição de sinal elétrico e tratamento de dados em reômetros servo controlados.

A ciência na qual se estuda a deformação de um fluido no qual é aplicada uma tensão de cisalhamento é conhecida como reologia e o equipamento utilizado para a realização dos ensaios é chamado de reômetro. Devido a impraticabilidade de uso de reômetros comerciais, diversos pesquisadores desenvolveram reômetros capazes de analisar suspensões de macropartículas, baseados nos mesmos princípios de funcionamento dos equipamentos já existentes. Em alguns casos, a medição do torque do motor é realizada pela aquisição da tensão, uma vez que esta é proporcional ao torque. Entretanto, para melhor compreensão do resultado e para evitar a possibilidade de conclusões precipitadas, vê-se necessária correta interpretação do sinal elétrico, precisando avaliar qual frequência do sinal é relevante para o ensaio e, também, qual a melhor taxa de amostragem. Além da aquisição, para que o ensaio reológico seja realizado com precisão, é indispensável ótimo controle da taxa ou tensão do motor e uma alternativa é a utilização de um servomotor e um servoconversor. No caso desse ser comercial é essencial saber configurá-lo. Para facilitar o usuário leigo, alguns pesquisadores desenvolveram softwares para controle do equipamento e análise dos dados. Assim, o presente trabalho tem como objetivo propor uma metodologia para compreender o sinal aquisitado de um reômetro servo controlado e desenvolvimento do software de análise para o tratamento dos dados obtidos a partir de ensaios reológicos. Verificou-se a melhor configuração do servocontrolador, a melhor taxa de amostragem, de no mínimo 20 amostras/segundo, e, também, desenvolveu-se um filtro digital passa-baixa do tipo FIR para remover a frequência indesejada. Além disso, foi desenvolvido um software utilizando uma rotina em Matlab e uma interface gráfica do usuário (Graphical User Interface - GUI), para o pós-processamento dos dados para auxiliar o usuário leigo no tratamento e interpretação do resultado, que se mostrou eficaz.

Changes In Motor Behavior During Pregnancy In Rats: The Basis For A Possible Animal Model Of Restless Legs Syndrome.

Pregnant women have a 2-3 fold higher probability of developing restless legs syndrome (RLS - sleep-related movement disorders) than general population. This study aims to evaluate the behavior and locomotion of rats during pregnancy in order to verify if part of these animals exhibit some RLS-like features. We used 14 female 80-day-old Wistar rats that weighed between 200 and 250 g. The rats were distributed into control (CTRL) and pregnant (PN) groups. After a baseline evaluation of their behavior and locomotor activity in an open-field environment, the PN group was inducted into pregnancy, and their behavior and locomotor activity were evaluated on days 3, 10 and 19 of pregnancy and in the post-lactation period in parallel with the CTRL group. The serum iron and transferrin levels in the CTRL and PN groups were analyzed in blood collected after euthanasia by decapitation. There were no significant differences in the total ambulation, grooming events, fecal boli or urine pools between the CTRL and PN groups. However, the PN group exhibited fewer rearing events, increased grooming time and reduced immobilization time than the CTRL group (ANOVA, p<0.05). These results suggest that pregnant rats show behavioral and locomotor alterations similar to those observed in animal models of RLS, demonstrating to be a possible animal model of this sleep disorder.

Long-term Spinal Ventral Root Reimplantation, But Not Bone Marrow Mononuclear Cell Treatment, Positively Influences Ultrastructural Synapse Recovery And Motor Axonal Regrowth.

We recently proposed a new surgical approach to treat ventral root avulsion, resulting in motoneuron protection. The present work combined such a surgical approach with bone marrow mononuclear cells (MC) therapy. Therefore, MC were added to the site of reimplantation. Female Lewis rats (seven weeks old) were subjected to unilateral ventral root avulsion (VRA) at L4, L5 and L6 levels and divided into the following groups (n = 5 for each group): Avulsion, sealant reimplanted roots and sealant reimplanted roots plus MC. After four weeks and 12 weeks post-surgery, the lumbar intumescences were processed by transmission electron microscopy, to analyze synaptic inputs to the repaired α motoneurons. Also, the ipsi and contralateral sciatic nerves were processed for axon counting and morphometry. The ultrastructural results indicated a significant preservation of inhibitory pre-synaptic boutons in the groups repaired with sealant alone and associated with MC therapy. Moreover, the average number of axons was higher in treated groups when compared to avulsion only. Complementary to the fiber counting, the morphometric analysis of axonal diameter and g ratio demonstrated that root reimplantation improved the motor component recovery. In conclusion, the data herein demonstrate that root reimplantation at the lesion site may be considered a therapeutic approach, following proximal lesions in the interface of central nervous system (CNS) and peripheral nervous system (PNS), and that MC therapy does not further improve the regenerative recovery, up to 12 weeks post lesion.

Acompanhamento de indicadores de crescimento físico, maturação biológica, qualidade óssea e desempenho motor, em jovens praticantes de atletismo

Universidade Estadual de Campinas . Faculdade de Educação Física

A reeducação do movimento respiratorio em relação aos dominios psicologicos e motor de idosos

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Brincando no ambiente natural : uma contribuição para o desenvolvimento sensorio-motor da criança portadora de paralisia cerebral

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Crescimento e desempenho motor em pre-escolares de Itapira SP : um enfoque bio-social-cultural

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Efeito do treinamento e maturação sexual sobre o crescimento, composição corporal e desempenho motor em adolescentes do sexo masculino

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Perfil antropometrico e desempenho fisico-motor de crianças e jovens com deficiencia visual participantes do atletismo nos 1. Jogos Escolares da Confederação Brasileira de Desportos para Cegos

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Homo-motor, ciborgues e... aha! pessoas : da revolução industrial a revolução da informação

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Crescimento, composição corporal, desempenho motor de escolares de 07a 10 de idade do municipio de Cascavel-Parana

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Crescimento fisico e desempenho motor em crianças de 6 a 12 anos decondição socio-economica media da area urbana da provincia de Arequipa-Peru

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Aspectos motores da Paralisia Cerebral Espástica diparética : o Nintendo WII 'MARCA REGISTRADA' como atividade motora complementar = Motor aspects of Spastic Cerebral Palsy : the Nintendo WII 'TRADEMARK' as a supplementary motor activity

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