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

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dc.contributor.advisor-co1FONSECA , Wellington da Silva
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5066230825214516
dc.contributor.advisor-co1ORCIDhttps://orcid.org/0000-0002-2602-1964
dc.contributor.advisor1MELO JUNIOR, Marcos Aurélio
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0536898470922997
dc.creatorCAMPOS, Matheus Leão
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/2922718081994510
dc.date.accessioned2026-04-27T18:17:13Z
dc.date.available2026-04-27T18:17:13Z
dc.date.issued2026-02-27
dc.description.abstractThis work presents the design, computational modeling and comparative analysis of a 5 HP (3.73 kW) Brushless DC (BLDC) motor developed for medium-sized electric vehicles, inclu-ding electric bicycles, motorcycles, small boats and light urban vehicles. The adoption of BLDC motors in these applications offers significant advantages over conventional technologies, inclu-ding higher energy efficiency (typically 85-97% compared to 70-85% of combustion engines), lower maintenance requirements (due to the absence of brushes), high torque-to-weight ratio and greater speed control accuracy. The motor design analyses were performed using the Finite Element Method (FEM) with Ansys Motor-CAD software. Two magnetic materials for the mo-tor core were considered: JFE 10JNEX900 (high performance grain-oriented electrical steel) and M250-35A (conventional silicon steel). Results indicated that JFE 10JNEX900 showed lower core losses (180.05 W vs. 184.8 W for M250-35A under load) and better thermal stabi-lity, while M250-35A showed 2.8% higher average torque (12.647 Nm vs. 12.349 Nm). The efficiency map highlighted an optimal operating range around 3000 rpm and 20 Nm, where the motor achieved up to 97% efficiency. Besides the intrinsic advantages of BLDC motor topo-logy, the study showed that careful selection of materials and construction configurations can increase energy performance by up to 22% in vehicular applications. These results provide re-levant technical support for the development of electric propulsion systems, contributing to the consolidation of the energy transition in the medium-capacity transport sector.
dc.description.resumoEste 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.
dc.identifier.citationCAMPOS, Matheus Leão. Motores BLDC como alternativa eficiente para a mobilidade elétrica: modelagem e análise. Orientador: Marcos Aurélio Melo Junior. 2026. 61 f. Trabalho de Curso (Bacharelado em Engenharia Elétrica e Biomédica) – Faculdade de Engenharia Elétrica e Biomédica, Instituto de Tecnologia, Universidade Federal do Pará, Belém, 2026. Disponível em: https://bdm.ufpa.br/handle/prefix/9494. Acesso em:.
dc.identifier.urihttps://bdm.ufpa.br/handle/prefix/9494
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.source.uriDisponível via correio eletrônico: bibliotecaitec@ufpa.br
dc.subjectMotor BLDC
dc.subjectEficiência energética
dc.subjectModelagem por elementos finitos
dc.subjectMobilidade elétrica
dc.subjectVeículos elétricos
dc.subjectBLDC motor
dc.subjectEnergy efficiency
dc.subjectFinite element modeling
dc.subjectElectric mobility
dc.subjectElectric vehicles.
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
dc.titleMotores BLDC como alternativa eficiente para a mobilidade elétrica: modelagem e análise
dc.typeTrabalho de Curso - Graduação - Monografiapt_BR

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