Como funcionam os Motores Elétricos de tração Automotivos?

 

Os motores elétricos automotivos são máquinas elétricas de indução, tradicionais, já conhecidas no mundo da indústria e em alguns meios de transporte, como o ferroviário e o de laser.

 

 

São máquinas que trabalham com o princípio da indução magnética, de forma alternada, criado por Nikola Tesla, em três fazes ou bobinas enroladas a 120º, e da mesma forma “faseadas” a 120º no seu ciclo de funcionamento.

A three-phase asynchronous motor comprises two major parts: the outer, fixed stator and the rotor contained therein. (Um motor assíncrono trifásico compreende duas partes principais: o estator fixo externo e o rotor nele contido).

Os motores elétricos possuem uma carcaça externa em alumínio ou outro material leve e resistente. Essa carcaça possui elementos de fixação na carroceria do veículo e seu formato e posição são concordantes com a tração até as rodas.

Twin motor (Duplo motor, dois estatores (bobina de campo) e dois induzidos(rotor) em uma única unidade de força)

Possui galerias internas que conduzem líquido refrigerante e outro canal para os lubrificantes.
Internamente na carcaça acompanhando seu diâmetro interno está enrolada as bobinas de campo de três fazes alternadas. Ao centro, suportado por mancais e rolamentos está o induzido(rotor). Essa realmente é uma peça crucial do motor, pode ser comparado ao virabrequim e é o coração do motor elétrico. No eixo induzido(rotor) a força de indução é criada convenientemente, se atraindo e repelindo em cada ciclo alternado fazendo o induzido(rotor) girar, com determinada potencia e torque, proporcional ao seu tamanho e geração de magnetismo.

Front suspension with electric motor

Essa rotação, comandada no acelerador pelo motorista, é determinada pela frequência de polarização das fazes e isso é realizado pelo inversor, que controla a frequência e a amplitude das ondas alternadas de corrente elétrica, ou seja controla os ciclos de polarização por segundo e o valor da tensão elétricas nessas fazes, assim as boninas de campo (estator) recebem mais ou menos corrente elétrica e dessa maneira o motor pode gerar torque e aumento de rotação.

Electric drivetrain

Dependendo da posição do acelerados este é o comando para o aumento ou redução da velocidade do veículo.
O torque e rotação no eixo rotor segue seu fluxo, ligado a um conjunto de redução, quando existe, ou apenas ao conjunto diferencial que faz seu papel tradicional de ligar os dois semieixos dele até as rodas do veículo.

Twin motor

Toda essa energia, provém de uma fonte estática, a bateria, que pode ser carregada pelo motores, quando revertem o ciclo e se transformam num gerador, aproveitando as desacelerações do veículo, ou por carregadores externos.

Confira também o vídeo abaixo, onde é mostrado a atuação das três fases e os campos magnéticos rotativos induzindo força ao rotor do motor elétrico.

Texto: Gionei da Rocha
Imagens: Audi Media Center