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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/32787| Título: | Projeto de motor de ímãs permanentes aplicado à tração veicular |
| Título(s) alternativo(s): | Design of permanent magnet motor for vehicle propulsion |
| Autor(es): | Menezes, Gustavo Garbelini de |
| Orientador(es): | Bazzo, Thiago de Paula Machado |
| Palavras-chave: | Motores síncronos Ímãs Veículos elétricos Motores - Projetos Electric motors, Synchronous Magnets Electric vehicles Motors - Design |
| Data do documento: | 10-Jun-2022 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Curitiba |
| Citação: | MENEZES, Gustavo Garbelini de Menezes. Projeto de motor de ímãs permanentes aplicado à tração veicular. 2022. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Elétrica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2022. |
| Resumo: | Este trabalho desenvolve o projeto de um motor síncrono de ímãs permanentes aplicado à tração veicular. Veículos motorizados são amplamente utilizados nos deslocamentos dentro dos centros urbanos e, atualmente, o elemento central do sistema de tração da grande maioria destes veículos, são motores de combustão interna. Por realizarem a queima de combustíveis fósseis, os motores à combustão possuem baixo rendimento e ainda emitem uma grande quantidade de gases poluentes e intensificadores do efeito estufa. Em contrapartida, por fazerem a conversão de energia elétrica em mecânica, os motores elétricos não emitem gases poluentes e ainda são mais silenciosos e eficientes que motores à combustão e, por isso, a eletrificação veicular vem ganhando força nos últimos anos. Dentro da vasta gama de motores elétricos, motores síncronos de ímãs permanentes são inconfundivelmente os mais aptos à tração veicular, apresentando alta densidade de torque e potência e a maior eficiência dentre todos. Além disso, a disposição dos ímãs no rotor pode conferir ao motor atributos valiosos para tração de veículos elétricos, como a operação em velocidades elevadas. O projeto de um motor é um processo complexo, que deve ser realizado de maneira minuciosa, a fim de obter um motor em completo acordo com sua aplicação. Por estes motivos, o presente trabalho detalha as condições e parâmetros da dinâmica veicular que são fundamentais para o projeto do motor elétrico aplicado à tração veicular, além de detalhar as escolhas e considerações de projeto, bem como sua sequência de etapas constituintes. Para verificar a eficácia do projeto e comprovar que o motor atende as necessidades de torque e velocidade dos automóveis, simulações com software de elementos finitos foram realizadas. Com os resultados das simulações, ficou evidente que o projeto e a metodologia utilizada são eficazes e precisos, uma vez que mesmo a maior diferença entre valores de projeto e dos resultados foram consideravelmente pequenas. Além disso, também foi possível constatar que a curva de torque por velocidade produzida pelo motor atende as necessidades dos veículos elétricos, produzindo torque elevado de maneira constante em velocidades baixas e trabalhando em potência constante para velocidades mais elevadas; atingindo ainda um valor elevado de velocidade máxima. |
| Abstract: | This work develops the design of a permanent magnet synchronous motor applied to vehicular traction. Motor vehicles are widely used within urban centers to and, currently, the central element of the traction system of the overwhelming majority of these vehicles are internal combustion engines. This type of engine have low efficiency and still emit a large amount of polluting gases and greenhouse effect intensifiers, due to the fact that they burn fossil fuels. On the other hand, by converting electrical energy into mechanical energy, electric motors do not emit polluting gases and are still quieter and more efficient than combustion engines and, therefore, vehicular electrification has been gaining strength in recent years. Within the wide range of electric motors, permanent magnet synchronous motors are unmistakably the most suitable for vehicle traction, presenting high torque and power density and the highest efficiency of all. Furthermore, the arrangement of magnets in the rotor can give the motor valuable attributes for traction of electric vehicles, such as operation at high speeds. The design of an engine is a complex process, which must be carried out in a meticulous way, in order to obtain an engine in complete agreement with its application. For these reasons, the present work details the conditions and parameters of vehicular dynamics that are fundamental for the design of the electric motor applied to vehicle traction, in addition to detailing the design choices and considerations, as well as its sequence of constituent steps. To verify the effectiveness of the project and prove that the engine meets the needs of torque and speed of cars, simulations with finite element software were carried out. With the results of the simulations, it was evident that the design and methodology used are effective and accurate, since even the biggest difference between design values and results were considerably small. In addition, it was also possible to verify that the torque per speed curve produced by the engine meets the needs of electric vehicles, producing constant high torque at low speeds and working at constant power for higher speeds; still reaching a high value of maximum speed. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/32787 |
| Aparece nas coleções: | CT - Engenharia Elétrica |
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