Engrenagem

1 Introdução

Neste capítulo é feita uma breve descrição e contextualização do trabalho desenvolvido.

Posteriormente, são apresentados os principais conteúdos de cada capítulo desta tese.

1.1 Âmbito da tese

O primeiro veículo eléctrico foi construído no ano de 1830, mas só em finais do século XIX é que se

começou a comercializar estes veículos (Larminie e Lowry, 2003). Actualmente, os veículos eléctricos

são vistos como sendo o futuro da indústria automóvel (Jain et al., 2009). No entanto, estes veículos

ainda não são muito comercializados devido à barreira actualmente existente no armazenamento de

energia no veículo, o que tem consequências na sua autonomia. Por essa razão, tem sido feito um

investimento no desenvolvimento de sistemas de propulsão mais eficientes, mais leves e mais

compactos de modo a maximizar a autonomia do veículo.

Vários tipos de motores eléctricos têm sido utilizados para aplicação em veículos eléctricos.

Historicamente, os motores eléctricos mais utilizados foram os motores eléctricos de corrente contínua

(DC) (Nanda e Kar, 2006). A preferência dada a este tipo de motor eléctrico estava relacionada com o

seu controlo de velocidade simples, assim como com a sua característica de binário/velocidade.

Actualmente, e devido aos recentes avanços tecnológicos, é dada preferência à utilização de motores de

corrente alternada (AC), pois estes motores são caracterizados por uma maior eficiência, maior

segurança, maior densidade de potência e menor necessidade de manutenção (Nanda e Kar, 2006). No

grupo dos motores eléctricos AC, os motores de indução e os motores de ímanes permanentes (sem

escovas) são aqueles que têm sido alvo de maior atenção na actualidade para aplicação em veículos

eléctricos (Nanda e Kar, 2006). Também os motores DC de ímanes permanentes e os motores de

relutância comutada têm sido utilizados para algumas aplicações.

Esta tese centra-se no estudo de motores alternativos que possam ser utilizados para aplicação

num veículo eléctrico comercial para utilização em percursos citadinos (FIAT Elletra Seicento). Em

particular, efectuou-se o dimensionamento e simulação no software de elementos finitos Finite Element

Method Magnetics (FEMM) de dois grupos de motores principais: motor de indução e motor AC de

ímanes permanentes.

1.2 Estrutura da tese

Apresenta-se agora uma descrição sucinta da estrutura da tese, que se encontra dividida em sete

capítulos. 2

No presente capítulo (Capítulo 1) faz-se uma breve introdução ao tema a desenvolver ao longo

desta tese.

No Capítulo 2 é feita uma revisão bibliográfica dos principais motores utilizados para aplicação em

veículos eléctricos, sendo descritas em detalhe as principais vantagens e desvantagens associadas à

utilização de cada motor. No final deste capítulo são ainda apresentadas as motivações para o

desenvolvimento de trabalhos nesta área.

No Capítulo 3 são apresentados e justificados os objectivos desta tese.

No Capítulo 4 é apresentado em detalhe o método de dimensionamento de um motor de indução a

aplicar num veículo eléctrico comercial, assim como os respectivos resultados. Posteriormente, é

apresentada a simulação do motor dimensionado utilizando o software de elementos finitos FEMM.

No Capítulo 5 é descrito o método de dimensionamento de dois motores AC de ímanes

permanentes a aplicar num veículo eléctrico comercial: um motor AC de ímanes permanentes de fluxo

axial constituído por dois estatores e um motor cilíndrico AC de ímanes permanentes. Os resultados

obtidos para este dimensionamento