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Motores utilizados em veículos elétricos

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Motor de indução trifásico

O MIT foi um dos modelos predominantes de motores elétricos para tração na primeira grande onda de EVs comerciais, que ocorreu no começo da década de 2010. Dentre as várias características que o popularizaram nesse período, pode-se destacar o baixo custo, facilidade de controle, alta eficiência e alta densidade de potência.

A eficiência dos MITs para EVs passou a ser um problema, especialmente com a busca constante por números maiores de autonomia. Também, esses motores são maiores e mais pesados e, com o amadurecimento das técnicas de controle de PMSMs, as fabricantes gradualmente migraram para o motor de ímãs permanentes, que atualmente é dominante no mercado de EVs. Um dos primeiros BEVs a usar um MIT no powertrain foi o Tesla Roadster Sport, de 2008

Motor síncrono de ímãs permanentes (PMSM)

Os PMSMs são máquinas síncronas CA com ímãs permanentes instalados na superfície ou dentro do rotor (IPMSM), dispensando a necessidade de enrolamentos no mesmo para criação de um campo magnético. Atualmente, essas máquinas são dominantes nas aplicações de tração, devido ao seu design compacto, alta densidade de potência e torque elevado, estando presentes em EVs de todos os padrões de desempenho.

Motor de relutância síncrono (SynRM)

O SynRM é um motor elétrico com um rotor composto por lâminas com lacunas, feitas para criar caminhos de alta e baixa relutância para o campo magnético, causando num torque mais elevado por meio da relutância. Segundo Moghaddam (2007), “No SynRM, o campo é produzido por um enrolamento distribuído senoidalmente num estator ranhurado que conecta rotor e estator através de um pequeno entreferro, assim como no motor de indução trifásico”.

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Estrutura do Sistema de um Veículo Elétrico

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Estrutura do Sistema de um Veículo Elétrico

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- Drivetrain
Conjunto de transmissão de potência do eixo motor às rodas.

- Motor Elétrico
Podem ser de tipos variados, a depender do projeto do veículo. Há a predominância de motores de ímãs permanentes e motores de indução, também sendo encontrados motores de relutância síncrono.

- Inversor de frequência
Responsável pelo controle de velocidade e conversão da alimentação em CC para CA.

- Sistemas de Alimentação
Bancos formados por associações de células de bateria. Devem ser compactos e apresentar elevada densidade energética. Carregadores de alta performance são limitadores para a popularização dos veículos elétricos.

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Os EV'S são classificados em dois tipos básicos, quanto à fonte de energia do powertrain:

veículos puramente elétricos (AEV):  Os AEVs ainda podem ser divididos em veículos elétricos a bateria (BEV) e veículos elétricos a célula de combustível (FCV) ;

veículos elétricos híbridos (HEV):  Já entre os HEVs, alguns modelos podem ser conectados à rede elétrica assim como um BEV. Estes veículos são denominados veículos elétricos híbridos conectáveis (PHEV) .

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O modelo permite converter veículos a combustão em elétricos. Sistema completo acompanha um motor de ímã permanente, transmissão, diferencial e cabeamento.

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[1]. Gonçalves, George Anderson C. Revisão das Tecnologias no Powertrain de Veículos Elétricos e Híbridos. 2021. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Elétrica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2021.
[2]. SWINDON POWERTRAIN. Order book opens for production version of compact, ready to install ‘crate’ EV powertrain. Swindon, UK: Swindon, 2020.
[3]. INTEGRAL E-DRIVE. CTSM242 Series Off theShelf Motor/Generators.

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-  https://quatrorodas.abril.com.br/auto-servico/quais-sao-os-principais-tipos-de-motores-usados-em-carros-eletricos/;
/ctsm242-motor-generators-launched/;
- https://swind.life/products/hpd/;
- https://integralp.com/communication/ctsm242-motor-generators-launched/;

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Modelo compacto e robusto, apresenta eficiência entre 95% e 98%, com velocidade máxima de 15000rpm, pesando apenas 30kg. Permite resfriamento líquido.