Como funcionam os motores elétricos?

Como funcionam os motores dos carros a bateria e a hidrogênio? Quais as suas vantagens? Saiba mais sobre os responsáveis pela maior mudança da história dos automóveis

Existem diversos tipos de motores elétricos, mas o princípio básico de funcionamento deles é o mesmo: quando uma bobina (um cabo enrolado em um anel) é sujeitada a um campo magnético e atravessada pela corrente elétrica, ela é submetida a forças que a fazem girar.

Essas bobinas são muito numerosas e estão enroladas em torno de um núcleo com um eixo – que, então, é colocado em rotação, produzindo potência e torque. Mostramos aqui os dois tipos mais usados. Para ver como funciona os motores com excitação independente, clique aqui e confira a reportagem sobre o BMW iX.

Mesmo ao contrário

Os motores elétricos têm uma série de vantagens. A primeira peculiaridade é que, diferentemente dos motores a combustão, não precisam ficar funcionando em marcha lenta, e, assim, podem sempre arrancar “do zero”, imediatamente, sem precisarem ser desconectados do sistema de transmissão do veículo.


Assim, a entrega de torque máximo acontece já na partida, o que os torna ideais para tração: não há, de fato, necessidade de uma caixa de câmbio. Basta uma caixa redutora que desmultiplica o torque disponível nas rodas, que giram mais lentamente do que o próprio motor.

Um trem de força (powertrain) elétrico, portanto, é bastante simples e compacto, o que também acarreta em uma menor complexidade dos carros a bateria em comparação com aqueles com motor a combustão interna. E isso tem dois efeitos positivos importantes: custos de fabricação mais baixos e ausência de manutenção.

motores elétricos
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Além disso, esse tipo de sistema funciona ao contrário: se aplicadas forças que fazem a bobina girar no campo magnético, a energia elétrica é gerada nele. Portanto, sempre funciona também como gerador, permitindo recuperar energia cinética (do movimento) nas fases de liberação e frenagem – carregando a bateria.

Saiba mais

Quais são as vantagens e desvantagens do motor com ímãs permanentes?
Este é um tipo de motor confiável e livre de manutenção: nos modelos atuais, de corrente alternada trifásica, esta última é enviada para os enrolamentos fixos do estator, que criam um campo magnético rotativo.

Desta forma, não é preciso usar as escovas dos motores de corrente contínua, que estão mais sujeitas a sofrer desgaste. O motor com ímãs permanentes é mais caro e difícil de construir do que o assíncrono (ou de indução), mas tem uma maior eficiência, principalmente em altas cargas.

Para que serve o inversor?
No passado, os motores assíncronos trifásicos de corrente alternada não podiam ser usados ​​em carros a bateria, porque esta fornece corrente contínua. O problema foi resolvido com o uso de inversores (no desenho ao lado): são dispositivos que têm a função de converter a corrente contínua em corrente alternada; adicionando um controlador, também podem alterar sua frequência.

Quais são os motores mais comuns nos carros elétricos de hoje?
Os síncronos com ímãs permanentes, graças à sua alta eficiência energética e à entrega de torque mais favorável – que já alcança o máximo no momento da partida e permanece alto mesmo nas maiores rotações.

Glossário

Rotor
Esta peça acompanha o movimento do campo magnético em que ela está imersa, gerado pelo estator, entregando a potência mecânica que é transmitida às rodas do automóvel.

Estator
Elemento composto por condutores de cobre, isolados e enrolados em um núcleo de material ferromagnético, tem a função de criar o campo magnético rotativo no qual atua o rotor.

Síncrono
Diz-se de um motor elétrico em que a velocidade de rotação de seu eixo é sempre diretamente ligada à frequência da corrente de alimentação; no motor assíncrono, a velocidade de rotação é um menor do que aquela do campo rotativo.


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