Máquinas
de
ímãs
Permanentes Montados por Inserção (Incrustados):
.png) |
Seção transversal de um motor com rotor de ímãs Permanentes
Montados por Inserção (incrustados, mostrando um par de polos). |
Tal
qual as máquinas de ímãs permanentes montados em superfície, as
máquinas de ímãs permanentes inseridos tem ímãs permanentes
montados (incrustados) sobre a superfície do rotor.
No
entanto, os espaços vagos entre os ímãs permanentes são
parcialmente enchidos com ferro, como mostrado na figura. Esta
configuração é chamada de máquina de ímãs permanentes
inseridos.
O
ferro entre os ímãs permanentes cria uma saliência e dá um torque
de relutância para além do torque dos magnetos. As máquinas de
ímãs permanentes inseridos são mais adequadas para aplicações de
acionamento direto de alta velocidade, apesar do torque de relutância
sobre o desempenho da máquina comparado aos projetos de máquinas de
ímãs permanentes montados em superfície.
Máquinas
de
ímãs
Permanentes
Montados
Embutidos:
Outra
maneira de colocar os ímãs permanentes no rotor é embuti-los no
interior da laminação do
rotor. Uma vantagem das configurações da máquina de ímãs
permanentes embutidos em comparação com as máquinas de ímãs
permanentes de superfície é a possibilidade de concentrar o fluxo
gerado pelos magnetos permanentes do rotor e, assim, alcançar
densidades de fluxo mais
elevadas
no entreferro.
Além
disso, os ímãs permanentes embutidos estão bem protegidos contra
desmagnetização, contra o estresse mecânico e descolamento.
Muitas
possibilidades diferentes para a colocação dos ímãs permanentes
embutidos
no rotor são concebíveis. Por exemplo, duas configurações são
descritas abaixo.
Máquina
de ímãs Permanentes Montados Embutidos (Arranjados em forma de V):
Nesta
configuração (ver figura), dois magnetos permanentes por polo são
colocados num determinado ângulo em um arranjo sob a forma de um
"V". Entre as extremidades dos magnetos permanentes em
forma de V e o no entreferro, existem duas pontes de ferro.
.png) |
Seção transversal de um motor com rotor de ímãs Permanentes
Montados Embutidos (mostrando um par de polos). |
A
principal desvantagem de rotores com ímãs Permanentes em forma de V
embutidos é a presença das pontes de ferro.
Com
a espessura mínima das pontes sendo determinada por restrições
mecânicas, existe uma grande parte das fugas do fluxo dos ímãs
permanentes através dessas pontes, em vez de atravessar o entreferro
e contribuir para o torque.
Além
disso, o rotor em forma de V não é muito facilmente adaptado para
números elevados de polos: quanto maior o número de polos, menor o
espaço disponível para cada ímãs permanentes e tanto menor é o
ângulo entre os dois ímãs em forma de V.
Portanto,
o ferro entre os ímãs permanentes pode facilmente ficar saturado se
o ângulo for muito pequeno. Outra desvantagem da configuração de ímãs permanentes em forma de V é o elevado número de ímãs
permanentes, o que aumenta o custo de produção.
Ainda
assim, podemos encontrar dessas máquinas com ímãs Permanentes em
forma de V operando como motores síncronos em aplicações de
indústria de papel e celulose, até 45 kW.
Máquina
de ímãs
Permanentes
Tangencialmente
Magnetizados:
 |
Seção transversal de um motor com rotor de ímãs permanentes,
tangencialmente magnetizados (mostrando um par de polos). |
Nesta
segunda configuração de ímãs permanentes embutidos (ver figura),
conhecido como tangencialmente magnetizado de ímãs permanentes, o
rotor é composto de diferentes peças de ferro e permanente ímãs
que estão fixadas juntos em volta de um eixo não-ferromagnético
(com
um eixo ferromagnético, uma grande parte do fluxo gerado pelos
magnetos permanentes vazaria através do eixo).
O
motor de ímãs permanentes tangencialmente magnetizados tem o
inconveniente de que muitas peças de ferro e ímãs permanentes têm
de ser manipulados quando o número de polos é elevado. Por isso,
podem surgir algumas dificuldades de produção.
No
entanto, este motor não conter nenhuma ponte de ferro em comparação
com a configuração com ímãs permanentes em forma de V e, assim, a
fuga de fluxo é muito reduzida.
A
concepção de uma máquina e ímãs permanentes tangencialmente
magnetizados é uma das quais
o emprego mais
tem crescido.
Máquinas
de ímãs
Permanentes de Fluxo Axial:
Máquinas
de ímãs permanentes do tipo de fluxo axial (de discos)
experimentaram interesses crescentes nas duas últimas décadas. Nos
anos 90 foram sendo cada vez mais utilizadas em ambos, aplicações
militares e comerciais, e, na última década, começaram a ser
implementas em aplicações de tração de veículos elétricos, como
uma alternativa para as máquinas de fluxo radiais convencionais.
 |
Máquina de Ímãs Permanentes de Fluxo Axial (com indicações
de direção de fluxo e correntes). |
Máquinas
de Fluxo Axial tem algumas vantagens distintas sobre Máquinas de
Fluxo Radial, em primeiro lugar, porque elas podem ser concebidas
para ter uma relação potência / peso mais elevada, resultando em
menos material do núcleo e uma maior eficiência. Em segundo lugar,
elas são menores em tamanho do que os seus homólogos de fluxo
radial e tem forma de disco do rotor e do estator estruturas.
Esta
é uma característica importante das máquinas de fluxo axial,
porque a forma e tamanho adequados, para corresponder à limitação
de espaço, é crucial para algumas aplicações, tais como a dos
veículos elétricos. Em terceiro lugar, elas têm entreferros
planares e ajustável, e as máquinas de fluxo radial não. Além
disso, a direção principal do fluxo no entreferro pode ser variada
e muitas topologias discretas podem ser derivadas.
Máquinas
de fluxo axial são classificados com base na estrutura do rotor.
Eles são, de uma forma especial, denominadas:
Máquina
de Indução de Fluxo Axial, se a estrutura de rotor é uma gaiola
de esquilo;
Máquina
de Fluxo Axial de ímãs Permanentes Montado em Superfície, se
o rotor é formado por
ímãs permanentes
montados em superfície;
Máquina
de ímãs
Permanentes
de
Fluxo
Axial
Interior,
se o rotor possui uma estrutura de ímã interior.
Inicialmente,
o foco estará na Máquina de Fluxo Axial de ímãs Permanentes
Montado em Superfície, olhando para suas diferentes configurações
de rotor e de estator, e posteriormente uma breve visão sobre a
Máquina de Ímãs Permanentes de topologia YASA.
 |
Máquina de Ímãs Permanentes, de fluxo axial, com a estrutura de
rotor único e estator único |
A
estrutura básica de fluxo axial, e a mais simples é a única
estrutura de um único rotor e único estator, como é vista na
figura. O estator é composto de um tipo de anel de enrolamento
embutido em material similar a epóxi e a um disco de ferro, que é
fabricado a partir de um núcleo de ferro ranhurado a fita simples. O
rotor é formado a partir de um disco de aço sólido no qual os ímãs
são incorporados.
A
Máquina de Fluxo Axial forma estruturas de discos finos com as
maiores porções produtoras de torque efetivo. Como consequência, o
torque, por unidade de volume e de torque por unidade de peso são,
ambos, significativamente melhor do que nas Máquinas de Fluxo
Radial.
O
principal obstáculo a ultrapassar em projetos de máquinas de fluxo
axial, incluindo nessa estrutura de estágio único é a grande força
axial exercida sobre o estator pelos magnetos do rotor. Esta força
de ímã poderia torcer a estrutura com muita facilidade. A força
axial é menos grave se os dentes do estator são removidos uma vez
que esta força é exercida sobre o ferro, e não sobre os
enrolamentos de cobre.
Máquinas
de Fluxo Axial Torus:
Máquinas
Torus caracterizam-se por apresentar em sua constituição uma
configuração com um único estator bobinado ensanduichado entre
dois rotores de ímãs permanentes em forma de discos.
A
Máquina de Fluxo Axial Torus Não Ranhurada (sem ranhuras no estator, também denominada Torus-NS,
do inglês Non-Sloted)) é uma típica estrutura de máquina de
ímãs permanentes de fluxo axial, do tipo disco, de Duplo Rotor e de
estator único, no caso, estator sem ranhuras (Torus NS ou Nonp-Sloted).
Muita atenção deve ser dada a esta nomenclatura, pois, como veremos mais adiante, o termo “NS” pode acabar sendo confundido com maneiras de se combinar a disposição dos polos dos imãs do rotor da máquina (magnetos NS - que alinha polos opostos, Norte com Sul), o que não é o caso aqui, sendo que NS, significa, mesmo, ESTATOR NÃO RANHURADO.
 |
Motor de Fluxo Axial de Ímãs Permanentes montados em superfície,
tipo Torus, Não-Ranhurado (Torus-NS (Non-Sloted)) |
Uma
versão idealizada da estrutura da máquina é mostrado na figura a
seguir. A máquina tem um único estator ensanduichado entre dois
discos de rotor de ímãs permanentes.
O
estator da máquina, é realizado por um núcleo de formato toroidal,
que pode ser feito a partir de metal magnético suave, com
enrolamento feito de condutor em fita finas, enrolados em torno do
núcleo do estator, no qual toda a extensão da circunferência do
núcleo é enrolado de tal maneira que cada espira se encaixa
perfeitamente na espira anterior, formando múltiplos enrolamentos
idênticos, que são concatenados e separados por um espaçamento de
ar, numa conexão encadeada, na qual o fim de um enrolamento é
conectado ao início do seu subsequente (back-to-back connection).
A
estrutura de rotor é formada por um núcleo do rotor em forma de
anel de superfície plana, onde os ímãs permanentes de NdFeB são
montados e o eixo é passado pelo orifício central. Os dois rotores
em forma de disco sustêm, os ímãs permanentes de NdFeB axialmente
magnetizados, que são montados, sobre as superfícies do lado
interior de ambos os discos do rotor. Vistas detalhadas da estrutura
do estator e estrutura do rotor são apresentados na figura a
seguir. As porções ativas de condutores são as porções radiais
dos enrolamentos do núcleo toroidal do estator que faceiam as duas
estruturas de rotor.
Diferentes
tipos de máquinas de ímãs permanentes de Fluxo Axial de topologia
de múltiplos rotores e / ou estatores existem, mas a topologia que é
mais comumente estudada é da Máquina de Torus NS (estator não
ranhurado).
 |
(a) Estrutura do estator da máquina de TORUS Sem Ranhuras (TORUS-NS),
com enrolamentos espaçados por ar;
(b) Estrutura do rotor da máquina Torus |
A
topologia TORUS sem ranhuras
tem como uma característica uma
alta potência em relação ao peso em devido ao seu elevado torque
em relação ao peso, por causa do seu comprimento axial curto.
As
porções do intervalo de ar entre os enrolamentos são assumidos
como sendo preenchidos
com resina epóxi,
como é
comumente
feito em
todas as estruturas não ranhuradas, a fim de aumentar a robustez e
proporcionar um melhor condutor de dissipação de calor.
Os
enrolamentos são bastante curtos, o que resulta em tornar a perda de
cobre da máquina Torus-NS
menor, com maior eficiência e a transferência de calor do condutor
mais fácil.
O
intervalo de ar não-ranhuradas dos enrolamentos fornece valores mais
baixos de fugas e indutâncias mútuas. Efeitos que seriam
normalmente
resultados
das ranhuras tais como: ondulação
do fluxo,
o torque de retenção (cogging torque) 1 ,
perdas
em
frequência elevada no
rotor, e saturação nos dentes do estator são todos eliminados e
esta característica conduz a uma máquina de baixo ruído.
Mais
ainda, o efeito de desmagnetização dos ímãs é muito pequeno
devido ao grande entreferro efetivo, uma vez que consegue uma elevada
densidade de fluxo no entreferro, utilizar os ímãs de NdFeB não é
um problema. Em adição, uma outra característica importante desta
máquina é que a autoindutância é menor.
Entretanto,
devemos tomar o cuidado em observar que, como nessa máquina o
estator é colocado entre os dois rotores externos, que estão
rigidamente ligados ao eixo mecânico, os ímãs permanentes que são
colocados ao longo de cada rotor, quando ambos os rotores são
agregados ao conjunto da máquina, teremos cada imã de um rotor
estando face a face com um imã do outro do outro rotor, mesmo com
estator separando-os, eles interagem entre si, definindo a
conformação do fluxo de campo.
Assim,
existem duas maneiras de se combinar a disposição dos ímãs
entre os dois rotores do conjunto da máquina:
Com
os ímãs faceando em Polaridades
Magnéticas
Opostas,
com
um ímã
de polo Norte
de um rotor ficando
de frente para um
ímã
de polo Norte
do outro rotor (consequentemente,
polo Sul com polo Sul);
Com
os ímãs faceando em Polaridades
Magnéticas
Coincidentes,
com
um ímã
de polo Norte
de um rotor ficando
de
frente para um
ímã
de polo Sul
do outro rotor
(consequentemente,
polo Sul com polo Norte).
A
máquina Torus de
estator não
ranhurada,
Torus-NS
(Non Sloted), se enquadra apenas
no primeiro caso, ou seja, do
ponto de vista do alinhamento
dos
ímãs dos rotores, a máquina Torus-NS
alinha polos iguais entre os dois rotores (Norte com Norte) e, com
isso, dizemos que ela é uma máquina de Topologia
Magnética
NN (Norte
com Norte).
Já,
quando os rotores são alinhados de modo facear pólos opostos entre
os ímãs entre
os
dois rotores (Norte
com Sul), dizemos que esta
é uma
máquina de Topologia
Magnética
NS (Norte
com Sul).
Todavia,
a Topologia
Magnética
NS (que alinha polos opostos, Norte
com Sul),
exige, inexoravelmente, uma estrutura ranhurada de estator (estator
não
pode ser sem ranhura),
ou seja, ela é uma máquina de fluxo axial Torus-S
(Sloted).
Por
sua vez, a
máquina de Topologia
Magnética
NN (polos
iguais, Norte
com Norte),
pode ser construída tanto sem ranhuras (Torus-NS), quanto com
ranhuras (Torus-S).
Melhor
do que palavras para explicar estes acrônimos, os quais
verdadeiramente podem criar uma certa confusão, melhor é um
diagrama que apresente os três tipos de máquinas resultantes:
O
que essa três máquina TORUS tem em comum é que elas são formadas
por um único estator e dois discos de rotor com ìmãs permanentes
montado na superfície, enquanto que, as principais diferenças entre
essas três topologias Torus são o arranjo de combinação de
polaridades dos ímãs entre os rotores (Magnetos NN alinha
polaridades magnéticas iguais, enquanto que, Magnetos NS alinha
polaridades magnéticas opostas), assim com a disposição dos
enrolamentos do estator (Torus-S o estator é ranhurado, enquanto
que Torus-NS o estator é sem ranhuras), bem como a espessura da
armação de suporte do estator (Torus de Magnetos NN são mais
espessas que Torus de Magnetos NS).
Os
principais benefícios das máquinas Torus são:
O
estator pode ser sem ranhuras. O estator não ranhurado, tem
enrolamentos de fase “toroidalmente” enrolados, com o final de
enrolamentos curtos, o que melhora a eficiência da máquina e
densidade de potência.
A
máquina é leve, compacta, e com um comprimento axial curto;
A
operação provê uma boa ventilação e refrigeração dos
enrolamentos do estator;
Ausência
de ranhuras e grande entreferro eficaz, o que leva a um torque de
retenção desprezível, reduzidas perdas de alta frequência e
também a um baixo ruído acústico;
Já,
para cumprir os requisitos de alta velocidade, como é o caso
desejado para aplicações de tração de Veículos Elétricos, a
máquina pode ser fornecida com um estator ranhurado, para melhorar
a capacidade de enfraquecimento de campo da máquina.
Com
a possibilidade de empilhar, juntos, muitos discos de estator e
rotor, através da montagem de várias máquinas alinhadas no mesmo
eixo, arranjos mais complexos podem ser implementados (topologia de
máquina de fluxo axial Multiestágio), o que resulta em uma maior
superfície de entreferro eficaz.
Máquinas
Torus Com Estator Ranhurado (Torus-S):
Entre
as diferentes configurações de motores de fluxo axial, as
configuração de duplo rotores laterais (Torus), são as que têm
melhores e mais variadas aplicações. Assim, os motores de fluxo
axial são projetados tanto com estatores ranhurados, quanto sem
ranhura. No entanto, a configuração com ranhura (Torus-S
(Slotted)) têm maiores densidades de torque e de energia, do que as
não ranhuradas.
Como
em máquinas Torus com estator ranhurado (Torus-S) podemos ter
qualquer um dos dois tipos de combinação de alinhamento de
polaridade magnética dos ímãs (tanto Magnetos NN quanto Magnetos
NS), isso tornas essas máquinas ideais para um estudo comparativo
entre estes casos.
Muito
embora a disposição dos ímãs na superfície interna dos rotores
também tenham efeito sobre o caminho de fluxo principal do rotor ou
do estator da máquina, tal qual as possíveis configurações de
enrolamentos do estator, comparativamente, entre as máquinas Torus
(ranhurada (S) e não-ranhurada (NS)), não existe diferença
significativa na estrutura dos rotores.
Em
ambos os casos dessas topologias Torus, o fluxo principal escoará,
igualmente, tanto axialmente, através do estator, quanto
circunferencialmente, na armação de suporte do estator. Todavia, o
alinhamento dos polos magnéticos entre os ímãs dos rotores, quando
eles são fixados ao eixo da máquina Torus-S pode ser tanto igual,
quanto diferente da Torus-NS, pois os dois casos de combinações de
polos existem na topologia ranhurada Torus-S.
Na
máquina Torus ranhurada (Torus-S) de Magnetos NN, ímãs de polos
iguais estão alinhados entre si, em cada um dos rotores e, na
máquina Torus ranhurada (Torus-S) de Magnetos NS, ímãs de polos
opostos estão alinhados entre si, em cada um dos rotores.
Já,
com respeito à estruturação dos estatores, as duas máquinas
(Torus-S NN e Torus-S NS) são consideravelmente diferentes entre si,
tanto na espessura da armação de suporte do estator, quanto na
disposição de enrolamento.
Para
a estrutura Norte-Norte (NN), o estator tem uma estrutura de aço
ranhurada, com os enrolamentos de fase enrolados em torno do núcleo
do estator, concatenados nas ranhuras, uniformemente distribuído,
conectados em cadeia, dando voltas finais curtas, em ambas direções,
axial e radial da máquina. Os enrolamentos na direção radial são
usados para a produção de torque.
Nessa
estrutura, as perdas no cobre são reduzidas devido aos enrolamentos
finais muito curtos. Mas, uma vez que o fluxo principal tem que fluir
circunferencialmente, ao longo do núcleo do estator, uma armação
de suporte do estator, espessa, é necessária, o que, por sua vez,
aumenta as perdas no ferro, bem como os comprimentos de fim do
enrolamento.
Para
a estrutura do Norte-Sul (NS), o fluxo principal flui, apenas,
axialmente, passando pelos entreferros e atravessando o estator, pelo
que, em princípio, a estrutura não necessita de uma armação de
suporte do estator ferromagnética (a armação de suporte do estator
é eliminada ou reduzida, significativamente, em comparação com o Torus-S NN).
Isto
diminui as perdas no ferro, mas, por outro lado, enrolamentos de
bobinas sucessivas que se sobrepõem umas às outras (lap winding)
precisam ser utilizados, para que a máquina seja capaz de produzir
torque. Isto aumenta o comprimento dos finais de enrolamento finais,
o que mais uma vez aumenta as perdas no cobre.
Comparando
as máquinas de estrutura ranhurada NS e NN, também o diâmetro
externo da máquina com a estrutura NS é aumentada. Como conclusão,
a estrutura NN tem menores perdas no cobre e um diâmetro externo
menor, mas as perdas de ferro são mais elevados, e um comprimento
axial maior.
A
imagem 3D de ambas as máquinas, o Torus-S NN tipo e Torus-S tipo NS
são exibidos na figura a seguir:
 |
Modelos Conceituais de Máquinas Torus Ranhurada – Tipos por Alinhamento dos Polos dos Magnetos:
(a) do Tipo NN (b) do Tipo NS |
A
estrutura da máquina Torus-S do tipo NN, a sua disposição de
enrolamentos e a direção do fluxo ao longo de um pare de polos, são
mostrados na figura seguinte, em (a).
Uma
estrutura com enrolamentos alojados ranhurada é utilizada nesta
topologia. Uma estrutura com enrolamentos alojados em ranhuras é
aquele no qual os enrolamentos são enrolados em torno da periferia
do estator, em muito da mesma maneira que o de enrolamentos de um
toroide. A corrente em cada enrolamento do estator flui na direção
inversa em cada uma das ranhuras do estator que abraçam cada lado de
um enrolamento.
Já,
a máquina Torus-S do tipo NS é um outro tipo de máquina de torus,
como mencionado anteriormente e uma seção abrangendo dois polos
dessa máquina é ilustrado na figura seguinte, em (b). A corrente do
estator flui no mesmo sentido em cada uma das ranhuras do estator
face a face, a fim de criar torque.
Uma
das diferenças básicas entre as máquinas Torus do Tipo NN e do
Tipo NS é o caminho e a direção do fluxo magnético, como mostrado
nas figuras a seguir:
 |
Seção de um par de polos da máquina TORUS-S, com aspecto do seu diâmetro médio e indicações de direções de fluxo
(a) Máquina Torus-S Tipo NN (b) Máquina Torus-S Tipo NS |
Na
estrutura Torus-S do tipo NN, ímã permanente de Polo N orienta o
fluxo magnético a sair no núcleo do rotor, atravessar o entreferro,
deslocando-se circularmente ao longo do núcleo do estator (não
atravessa o estator) e, em seguida, voltar para o núcleo de rotor
através do ímã permanente de polo S, como se vê na figura em (a).
O fluxo da máquina Torus-NS (não ranhurada), obedece a esse mesmo
esquema, uma vez que ela é, igualmente, também uma estrutura de
magnetos
NN (ímãs
de polos iguais estão alinhados entre
si, em cada um dos
rotores).
Na
estrutura Torus-S do tipo NS, o ímã permanente de polo N orienta o
fluxo magnético a sair do núcleo de um de rotores rotor e, através
do entreferro, entrar no núcleo do estator, deslocando-se axialmente
(não circunferencial) ao longo do núcleo do estator, atravessando o
segundo entreferro e entrando núcleo do outro rotor, capturado pelo
ímã permanentes de polo S, e fechando o seu caminho saindo através
do ímã permanente de polo N deste segundo rotor, passando
novamente, axialmente, pelo estator e entrando pelo ímã permanente
de polo N do primeiro rotor, como visto na figura, em (b).
Os
caminhos dos fluxos magnéticos de ambas as topologias de máquinas
Torus podem ser vistos também, na figura 3D a seguir:
 |
(a) Máquina Torus (ambos, S ou N-S) Tipo NN (b) Máquina Torus ambos, S ou N-S) Tipo NS |
As
estruturas físicas do estator e do rotor das máquinas são
exatamente as mesmas, exceto a espessura da armação de suporte do
estator e disposição dos enrolamentos.
Ao
contrário da Torus tipo NN, a Torus tipo NS não requer qualquer
ponte de ferro no estator, uma vez que o fluxo principal viaja
axialmente. Esta característica implica em um aumento na densidade
de potência e eficiência, e numa redução na espessura do estator
e de eventuais perdas no ferro.
No
entanto, quando usando bobinas enroladas na estrutura Torus NS,
resulta em enrolamentos de comprimento maior e de maior final de
enrolamento, o que implica maior diâmetro externo, com consequentes
perdas no cobre mais elevadas e redução da eficiência e da
densidade de potência.
Além
disso, para ambos os tipos de máquina (NN e NS) a fim de criar o
caminho de fluxo adequado, os ímãs voltados um para o outro em cada
rotor devem ser polos N e N ou polos S e S em máquina Torus tipo e
NN, e polos N e S ou polos S e N em máquina Torus tipo NS. Por
conseguinte, a direção da corrente nos enrolamentos do estator tem
de ser alternada de maneira adequada, de modo a criar o torque.
Com
base nas estruturas dos magnetos de seus rotores, os vários tipos de
motores de ímã permanente podem ser classificados em duas
categorias principais, que são montadas à superfície motores PM
onde ímãs são coladas sobre a superfície do rotor e sepultado
motores PM onde ímãs são enterrados na do rotor.
O
uso de superfície montado motores PM aumenta a quantidade de
material de PM por polo usado no motor. A utilização de mais
material de ímã geralmente aumenta a produção de binário do
motor ao mesmo tempo que aumenta o volume do motor e, portanto, o
custo. Enterrado PM do motor e do interior do motor PM utilizar os
princípios de concentração de fluxo, onde o fluxo do ímã está
concentrado no núcleo do rotor antes de chegar no entreferro. Estes
motores geralmente têm relutância binário considerável que
resulta do facto de que a utilização de concentração de fluxo no
núcleo de ferro apresenta uma indutância dependente da posição e,
portanto, a relutância do binário que pode ser benéfico em certos
casos.
O
esquema de acionamento sinusoidal substitui o pico plano do trapézio
com uma onda sinusoidal que melhor corresponde à FCEM. É
necessário sobrepor a comutação das fases, seletivamente
disparando mais de um par de dispositivos de comutação de potência,
ao mesmo tempo. Pode ser operado como uma configuração de controle
em malha aberta ou em malha fechada, usando um sensor de
realimentação de velocidade e é normalmente usado em aplicações
de médio desempenho, que exigem controle de velocidade e de torque.
... ainda em construção
Notas:
(1) Cogging torque (ou torque de de retenção) de motores elétricos é o torque devido à interação entre os ímãs permanentes do rotor e as ranhuras do estator de uma máquina de ímã permanente (PM motor).
É também conhecido como torque de retenção, ou torque de "não corrente". Este torque é dependente da posição e a sua periodicidade, por revolução, depende do número de pólos magnéticos e o número de dentes no estator.
O torque de retenção é um componente indesejável para o funcionamento de todos os motores, mas é inerentemente presente em todas as máquinas de ímãs permanentes. É especialmente importante em velocidades mais baixas, com o sintoma de solavancos.
O torque de retenção resulta em ambas perturbações: do torque e da velocidade, no entanto, em altas velocidades, o momento de inércia do motor filtra o efeito do torque de retenção.
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Veja Também:
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