Motores BLDC como alternativa eficiente para a mobilidade elétrica: modelagem e análise

Este trabalho apresenta o projeto, modelagem computacional e análise comparativa de um motor Brushless DC (BLDC) de 5 HP (3,73 kW) desenvolvido para aplicações em veículos elétricos de médio porte, incluindo bicicletas elétricas, motocicletas, pequenas embarcações e veículos urbanos leves. A adoção de motores BLDC nessas aplicações oferece vantagens significati- vas em relação a tecnologias convencionais, incluindo maior eficiência energética (tipicamente 85-97% contra 70-85% dos motores a combustão), menor necessidade de manutenção (pela ausência de escovas), elevada relação torque/peso e maior precisão no controle de velocidade. As análises do projeto do motor foram realizadas por meio do Método dos Elementos Finitos (MEF), com a utilização do software Ansys Motor-CAD. Para isso, foram considerados dois materiais magnéticos para o núcleo do motor: o JFE 10JNEX900 (aço elétrico de grão orien-tado de alta performance) e o M250-35A (aço silício convencional). Os resultados indicaram que o JFE 10JNEX900 apresentou menores perdas no núcleo (180,05 W contra 184,8 W do M250-35A sob carga) e melhor estabilidade térmica, enquanto o M250-35A mostrou torque médio 2,8% superior (12,647 Nm contra 12,349 Nm). O mapa de eficiência destacou uma faixa ótima de operação em torno de 3000 rpm e 20 Nm, na qual o motor alcançou até 97% de eficiência. Além das vantagens intrínsecas da topologia de motores BLDC, o estudo evidenciou que a seleção criteriosa de materiais e configurações construtivas pode elevar em até 22% o desempenho energético em aplicações veiculares. Esses resultados fornecem subsídios técnicos relevantes para o desenvolvimento de sistemas de propulsão elétrica, contribuindo para a consolidação da transição energética no setor de transporte de média capacidade.