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.

Indução de calos embriogênicos em explantes de cupuaçuzeiro

Objetivou-se a indução de calos embriogênicos em cupuaçuzeiro, em função do tipo de explante e meio de cultura. Foram testados como explantes, segmentos cotiledonares e eixos embrionários divididos em três partes: região da plúmula, radícula e hipocótilo. Os explantes foram cultivados em 2 diferentes meios de cultura: 1) MS suplementado com 2,4-D (1 mg L-1) e Cinetina (0,25 mg L-1); 2) MS acrescido de ANA (5 mg L-1) e Cinetina (0,25 mg L-1). Constatou-se que a região do hipocótilo foi a parte mais responsiva do eixo embrionário, formando calos com aspecto branco e friável. As auxinas testadas nos meios não estimularam o processo embriogênico em calos de cupuaçuzeiro.

Indução de brotos laterais de mamoeiro (Carica papaya L.)

O presente trabalho teve por objetivo estudar o efeito da benzilaminopurina e do ácido giberélico, bem como a forma de aplicação destes, na produção de brotos laterais de mamoeiro. Foram utilizados mamoeiros 'Sunrise Solo' e os reguladores vegetais benzilaminopurina (BAP) e ácido giberélico (GA), na concentração de 500 mg.L-1. As formas de aplicação de BAP + GA estudadas foram: pulverização; pasta de lanolina; injeção; completo, que consistiu na utilização de todas as formas de aplicação, e o controle, constituído pela ausência de aplicação de reguladores. Foram realizadas três aplicações semanais dos reguladores em cada forma de aplicação, sendo eliminado o meristema apical de todas as plantas após a última aplicação. O comprimento e o diâmetro dos brotos laterais foram avaliados aos 30; 55 e 86 dias após a retirada da gema apical. O uso de reguladores favoreceu a produção de brotos laterais. A pulverização apresentou os melhores resultados tanto em relação ao número de brotos obtidos quanto à conformação das estacas, seguida pela injeção e pasta de lanolina.

Épocas de indução floral e soma térmica do período do florescimento à colheita de abacaxi 'Smooth Cayenne'

Na produção do abacaxi, é importante conhecer o efeito do clima no ciclo da cultura. O objetivo do trabalho foi estudar as somas térmicas do período da indução floral à colheita de abacaxi 'Smooth Cayenne' para diferentes épocas de indução floral no Norte do Paraná e sua influência na produção e qualidade dos frutos. Os tratamentos foram indução floral artificial com ethephon, nos meses de abril, maio, junho e julho, além da testemunha, induzida naturalmente. A inflorescência surgiu aos 115,5; 107,3; 77,3 e 48,3 dias após a indução floral, respectivamente, para os tratamentos de abril, maio, junho e julho. O período entre o surgimento da inflorescência e a colheita foi de 163 dias para a indução de abril, maior do que o observado para os demais tratamentos (144 a 151 dias). O tratamento de abril proporcionou frutos menores do que o de julho, mas a acidez titulável, o teor de sólidos solúveis e o "ratio" não foram influenciados pelas épocas de aplicação do indutor. A soma térmica média do período entre o florescimento e a colheita foi de 1.090 graus-dia, sem diferenças estatísticas entre as épocas de indução floral.

Indução de embriogênese somática em cupuaçu (Theobroma grandiflorum Schum.)

Folhas jovens de cupuaçu (Theobroma grandiflorum Schum.) foram empregadas para indução de embriogênese somática, as quais foram cultivadas inicialmente em meio MS suplementado com 6,0 mg/L BAP e 0,5 mg/L AIA (meio de estabelecimento), seguindo-se o cultivo em meio MS suplementado com 2,20 mg/L TDZ (meio de indução). A região da nervura mostrou intumescimento três dias após inoculação no meio de estabelecimento, o qual foi seguido pela formação de cachos de calos. As massas calosas foram transferidas para o meio de indução, e as estruturas com características pró-embriogênicas puderam ser observadas após uma semana. Estudos de microscopia eletrônica de varredura revelaram estruturas com características de embriões somáticos no meio com TDZ.

Indução da brotação da macieira 'Eva' em região de baixa incidência de frio

A macieira caracteriza-se pela queda das folhas no final do ciclo e a conseqüente entrada em dormência. Na região norte do Paraná, onde o frio é insuficiente para a quebra natural da dormência da macieira, é necessário o uso de produtos químicos para estimular a brotação das plantas. O objetivo deste trabalho foi comparar o efeito de diferentes doses de cianamida hidrogenada, associada ao óleo mineral, sobre a quebra de dormência de gemas da macieira 'Eva', na região de Londrina-PR. Foi avaliado o efeito da aplicação de cinco concentrações de cianamida hidrogenada (0,00%; 0,25%; 0,50%; 0,75% e 1,00%), associadas ao óleo mineral 3%, sobre a quebra de dormência das gemas laterais e terminais das plantas. Avaliou-se a relação entre o número de frutos e o número de gemas brotadas por ramo de cada tratamento. Observou-se que a cianamida hidrogenada 0,50% associada ao óleo mineral 3% foi a concentração que resultou na melhor eficiência da brotação das gemas e da frutificação da macieira 'Eva' na região.

Efeito do paclobutrazol e de ácido giberélico na indução floral do maracujazeiro-amarelo em condições de entressafra

Objetivou-se estudar os efeitos de ácido giberélico (GA3) (i.a.), nas concentrações de 50 e 100 mg L-1, acrescido do espalhante adesivo Extravon® a 0,05%, em duas aplicações via foliar e do paclobutrazol (PBZ) (i.a.), em doses de 2 e 4 g por planta, aplicado via solo, em uma única aplicação, na antecipação da floração do maracujazeiro-amarelo, em Araguari-MG. O delineamento experimental empregado foi em parcelas subdivididas, com cinco tratamentos (parcelas) e dois tratamentos (subparcelas), com quatro repetições e quatro plantas por parcela. Foram identificados 12 ramos terciários por parcela, com seis ramos expostos à luminosidade predominante pela manhã e seis com luminosidade predominante à tarde. Avaliaram-se os dois lados da espaldeira aos 103 dias após a primeira aplicação dos tratamentos, observando-se o comprimento dos ramos e de entrenós, número de nós e de botões florais. Os reguladores não promoveram respostas significativas para o comprimento dos entrenós e o número de botões florais. Porém, observaram-se indícios de maior número de botões florais com PBZ 2 g. O maior comprimento dos ramos foi obtido com GA3 100 mg L-1, sob luminosidade, pela manhã. Ao se compararem os tratamentos nas duas condições de luminosidade, o PBZ 4 g, independentemente da condição de luminosidade, proporcionou o menor comprimento dos ramos.

Ocorrência de condições ambientais para a indução do florescimento de laranjeiras no Estado de São Paulo

O presente estudo objetivou avaliar a ocorrência de condições ambientais propícias para a indução do florescimento de laranjeiras no Estado de São Paulo, considerando como fatores de indução a baixa temperatura, dada pelo número de horas de frio abaixo de 13ºC (NHF), e a deficiência hídrica acumulada nos meses de junho, julho e agosto (DEF I), dada pelo balanço hídrico climatológico. Os cálculos e as estimativas foram realizados a partir dos dados de temperatura máxima e mínima diária e precipitação diária dos últimos 5 a 14 anos, dependendo da localidade. Foram consideradas áreas representativas das principais regiões produtoras de citros, onde os plantios estão em expansão ou áreas com potencial para exploração citrícola, sendo: Barretos, Bauru, Botucatu, Catanduva, Itapetininga, Itapeva, Jaboticabal, Jaú, Limeira, Lins, Matão, Mococa, Ourinhos, Piracicaba, São José do Rio Preto e Votuporanga. Com exceção de Botucatu, Itapetininga, Itapeva e Ourinhos, onde a indução do florescimento ocorre por baixa temperatura, a deficiência hídrica é o principal fator de indução nas demais regiões. Já nas regiões de Jaú, Limeira e Piracicaba, a indução do florescimento é ocasionada pelos dois fatores. A influência de NHF na indução do florescimento é mais variável se comparada à DEF I. Em 1996, 2000 e 2004, NHF foi superior a 300 h na maioria das localidades estudadas, mesmo em áreas onde a baixa temperatura não é comum, ex. Barretos, S. J. Rio Preto e Votuporanga. Em relação à deficiência hídrica, a maioria das localidades apresentou esse tipo de influência ambiental no período analisado, sendo as menores ocorrências observadas em Itapeva e Itapetininga (54,5 e 72,7% dos anos, respectivamente). Situação atípica ocorreu em 2004, quando a deficiência hídrica variou de fraca (10<DEF I<30 mm) a moderada (31<DEF I<69 mm) na maioria das localidades. Concluindo, a deficiência hídrica é a principal variável ambiental durante o período de indução do florescimento de laranjeiras na região centro-norte do Estado de São Paulo, enquanto a baixa temperatura é predominante na região centro-sul do Estado, havendo influência desses dois fatores ambientais na região central.

Efeito de giberelina (GA3) e do bioestimulante 'Stimulate' na indução floral e produtividade do maracujazeiro-amarelo em condições de safra normal

O objetivo do trabalho foi avaliar os efeitos de GA3, nas concentrações de 100; 200 e 300mg L-1 e do bioestimulante Stimulate®, em doses de 2,08; 4,17 e 6,25mL L-1, em duas aplicações via foliar, acrescidas de espalhante adesivo Silwett® a 0,05% e a exposição dos ramos à luminosidade, na indução floral e produtividade do maracujazeiro-amarelo, em condições de safra normal, em Araguari-MG. Aos 30 dias após a primeira aplicação dos tratamentos, iniciaram-se as avaliações do número de flores, com contagens diárias, nos dois lados da espaldeira, nos meses de setembro de 2002 a março de 2003. As colheitas dos frutos foram realizadas semanalmente, no período de novembro de 2002 a abril de 2003, observando-se a produção. O GA3 e o Stimulate não proporcionaram efeito significativo no número de flores, nas sete épocas, assim como no número total de flores. Não houve efeito dos tratamentos para a produtividade e produção total de frutos. Os ramos sob luminosidade pela tarde apresentaram maior número de flores, nos meses de setembro, dezembro, fevereiro e março. A interação entre os tratamentos e a exposição dos ramos à luminosidade não foi significativa para o número de flores, nas épocas avaliadas.

Regulador vegetal e bioestimulante na indução floral do maracujazeiro-amarelo em condições de entressafra

O objetivo do trabalho foi avaliar o efeito de regulador vegetal e de bioestimulante na indução floral do maracujazeiro-amarelo em condições não-indutivas, em Araguari-MG. Foram identificados e podados 12 ramos terciários por parcela (02-04-05), sendo 6 deles expostos de um lado da espaldeira, com luminosidade predominante pela manhã e 6 do outro lado da espaldeira, com luminosidade à tarde. O delineamento experimental foi em parcelas subdivididas, com 7 tratamentos principais (parcelas): 0mg L-1 (testemunha); 100mg L-1; 200mg L-1 e 300mg L-1 de regulador vegetal GA3 (i.a.); 2,08 mL L-1; 4,17mL L-1 e 6,25mL L-1 de bioestimulante Stimulate® (i.a.), em duas aplicações foliares (09-04-02 e 09-05-02), acrescidas de espalhante adesivo Silwett® a 0,05%. Além desses, foram utilizados 2 tratamentos secundários (subparcelas): exposição dos ramos à luminosidade da manhã e da tarde, com 4 repetições de 3 plantas por parcela. Cada subparcela foi um dos dois lados da espaldeira. As médias foram comparadas pelo teste de Tukey, a 5% de probabilidade. Realizou-se, aos 75 dias, a avaliação nos dois lados da espaldeira do comprimento dos ramos e entrenós, número de nós, de folhas e de botões florais. As variáveis estudadas não foram influenciadas pelo uso de GA3 e Stimulate®, no entanto houve diferença quando os ramos ficaram expostos à luminosidade da manhã em relação àqueles com luminosidade à tarde.

Distribuição de líquido da ponta de pulverização com indução de ar e jato excêntrico AIUB 8502 sob diferentes condições

Objetivou-se com este trabalho avaliar a distribuição de líquido da ponta de pulverização com indução de ar e jato excêntrico AIUB 8502 sob diferentes condições operacionais. Foram avaliados perfil individual, vazão, ângulo de abertura do jato, faixa de aplicação e distribuição volumétrica simulada de duas pontas AIUB 8502 nas pressões de trabalho de 200, 300, 400 e 500 kPa, altura de 30, 40 e 50 cm em relação ao alvo e espaçamento entre pontas de 30 a 100 cm. Todas as análises foram realizadas seguindo a norma ISSO 5682-1, com algumas adaptações. A ponta apresentou distribuição de líquido excêntrica com um lado descontínuo e extremidade oposta excêntrica, com queda abrupta do volume de líquido. À medida que se aumentou a altura da barra e a pressão de trabalho, alongou-se o perfil do jato. O maior número de configurações uniformes foi obtido na altura de 50 cm, decrescendo nas alturas de 40 e 30 cm. A vazão e o ângulo do jato excêntrico aumentaram com o incremento na pressão, não havendo diferença entre o ângulo do jato descontínuo e o total entre as pressões de 400 e 500 kPa e de 200 e 300 kPa.

Indução da expressão precoce de sintomas de Guignardia citricarpa em frutos de laranjeira 'pêra-rio'

O presente trabalho teve por objetivo avaliar a influência de diferentes concentrações de ethephon na expressão precoce de sintomas de Guignardia citricarpa em frutos de laranjeira 'Pêra-Rio'. Para tal, frutos assintomáticos e isentos de aplicações com fungicidas, com 20 e 28 semanas após a queda de pétalas, foram coletados em área de comprovada existência da doença, no município de Conchal-SP e levados ao Laboratório de Fitopatologia da FCAV/UNESP, em Jaboticabal-SP, onde foram tratados com soluções nas seguintes doses de ethephon: i) 1,57 g L-1; ii) 2,10 g L-1; iii) 2,42 g L-1; iv) Testemunha (água). Todas acrescidas de imazalil a 0,25 g L-1, para prevenir podridões de pós-colheita. Após os tratamentos, os frutos foram mantidos em câmara incubadora para B.O.D., calibrada à temperatura de 25ºC ±1ºC, por 15 dias. Posteriormente, os frutos foram submetidos a quatro avaliações, em intervalos semanais, sendo atribuídas notas que variaram de zero (ausência de sintomas) a 6 (sintomas severos). Os dados da severidade da doença observados nos frutos colhidos prematuramente e submetidos aos diferentes tratamentos com ethephon foram comparados aos observados em frutos ensacados e não ensacados, mantidos no campo até a maturação natural. Constatou-se maior equivalência de sintomas nos frutos com idade entre 20 e 28 semanas, quando estes foram tratados com 2,10 g L-1 de ethephon e avaliados entre 28 e 35 dias. Concluiu-se que o emprego de ethephon, nestas condições, viabilizou a expressão precoce dos sintomas da mancha preta em frutos contendo infecções quiescentes de G. citricarpa, com antecedência de, pelo menos, 105 dias antes da colheita. Tal resultado constitui-se, portanto, em alternativa de grande aplicabilidade na detecção precoce de sintomas de mancha preta.

Dyrk1A is dynamically expressed on subsets of motor neurons and in the neuromuscular junction: possible role in Down syndrome

Individuals with Down syndrome (DS) present important motor deficits that derive from altered motor development of infants and young children. DYRK1A, a candidate gene for DS abnormalities has been implicated in motor function due to its expression in motor nuclei in the adult brain, and its overexpression in DS mouse models leads to hyperactivity and altered motor learning. However, its precise role in the adult motor system, or its possible involvement in postnatal locomotor development has not yet been clarified. During the postnatal period we observed time-specific expression of Dyrk1A in discrete subsets of brainstem nuclei and spinal cord motor neurons. Interestingly, we describe for the first time the presence of Dyrk1A in the presynaptic terminal of the neuromuscular junctions and its axonal transport from the facial nucleus, suggesting a function for Dyrk1A in these structures. Relevant to DS, Dyrk1A overexpression in transgenic mice (TgDyrk1A) produces motor developmental alterations possibly contributing to DS motor phenotypes and modifies the numbers of motor cholinergic neurons, suggesting that the kinase may have a role in the development of the brainstem and spinal cord motor system.

Dysfunction in endoplasmic reticulum-mitochondria crosstalk underlies SIGMAR1 loss of function mediated motor neuron degeneration.

Mutations in Sigma 1 receptor (SIGMAR1) have been previously identified in patients with amyotrophic lateral sclerosis and disruption of Sigmar1 in mouse leads to locomotor deficits. However, cellular mechanisms underlying motor phenotypes in human and mouse with disturbed SIGMAR1 function have not been described so far. Here we used a combination of in vivo and in vitro approaches to investigate the role of SIGMAR1 in motor neuron biology. Characterization of Sigmar1(-/-) mice revealed that affected animals display locomotor deficits associated with muscle weakness, axonal degeneration and motor neuron loss. Using primary motor neuron cultures, we observed that pharmacological or genetic inactivation of SIGMAR1 led to motor neuron axonal degeneration followed by cell death. Disruption of SIGMAR1 function in motor neurons disturbed endoplasmic reticulum-mitochondria contacts, affected intracellular calcium signalling and was accompanied by activation of endoplasmic reticulum stress and defects in mitochondrial dynamics and transport. These defects were not observed in cultured sensory neurons, highlighting the exacerbated sensitivity of motor neurons to SIGMAR1 function. Interestingly, the inhibition of mitochondrial fission was sufficient to induce mitochondria axonal transport defects as well as axonal degeneration similar to the changes observed after SIGMAR1 inactivation or loss. Intracellular calcium scavenging and endoplasmic reticulum stress inhibition were able to restore mitochondrial function and consequently prevent motor neuron degeneration. These results uncover the cellular mechanisms underlying motor neuron degeneration mediated by loss of SIGMAR1 function and provide therapeutically relevant insight into motor neuronal diseases.

Indução de multibrotação in vitro em videira cv. Bordô

A micropropagação possibilita a propagação massal e pode contribuir para atender à demanda de plantas-matrizes e mudas de qualidade genética e sanitária comprovadas de videira. Diferentes meios de cultura, acrescidos ou não de reguladores vegetais, tem sido usado com freqüência para auxiliar na indução de brotações. O trabalho teve por objetivo avaliar os meios de cultura MS e GZ completo ou com metade da concentração de sais acrescidos de BAP para indução de multibrotação em videira da cv. Bordô. O experimento foi realizado em delineamento inteiramente casualizado, em esquema fatorial 4 x 4, com quatro meios de cultura (MS, MS/2, GZ, GZ/2) e quatro concentrações de BAP (0; 2,5; 5 e 10 μM), com quatro repetições. Avaliaram-se aos 30 dias o número de brotos por micro-estaca, número de novas microestacas por broto, número de folhas por broto, comprimento médio dos brotos, número de raízes por microestaca e comprimento da raiz principal. O meio de cultura mais eficiente para indução de multibrotação em videira cv. Bordô e o desenvolvimento da parte aérea é o meio MS acrescido de 2,5 μM de BAP.