
PMSM - BRUSHLESS DC O motor é projetado para desenvolver uma forma de onda da força contra eletromotriz (fcem) trapezoidal e a forma de onda da corrente de alimentação idealmente retangular, conforme mostrado na Figura 2. Para se obter a fcem trapezoidal, em geral, os ímãs permanentes são montados na superfície do rotor. O controle do acionamento trapezoidal é mais simples, pois não há necessidade de ter um sensor de posição de alta resolução no rotor, uma vez que somente seis instantes de comutação da corrente das três fases devem ser monitorados a cada ciclo elétrico. Além disso, requer somente um sensor de corrente no link C. Desta forma, o custo do drive é menor. Entretanto, este tipo de motor apresenta um torque mais pulsante em relação ao brushless AC. Geralmente, estes motores são utilizados em aplicações de baixas potências, alguns poucos kW, e que não necessitem de alto desempenho. Para aplicações com potências maiores e alto desempenho, o acionamento brushless DC apresenta desvantagens em relação ao
motor brushless AC.
Figura 2 – Formas de onda da fcem e da corrente de alimentação
PMSM - BRUSHLESS AC O brushless AC por sua vez, é projetado para que a fcem e a corrente de alimentação sejam senoidais, resultando em um torque suave, conforme Figura 3. O motor pode ser projetado com ímãs superficiais ou ímãs internos no rotor, conforme Figuras 4a e 4b, respectivamente. Ao contrário do acionamento trapezoidal, o controle do acionamento senoidal é mais complexo, pois são necessários sensores de correntes em cada fase e um sensor de posição de alta resolução para manter a sincronização precisa da forma de onda da corrente com a posição angular do rotor em cada instante de tempo. O sensor de posição pode ser um encoder óptico ou resolver. O motor brushless AC, em geral, é utilizado em aplicações onde se necessita de alto desempenho.
Figura 3 – Formas de onda da fcem e da corrente de alimentaçãoMOTOR COM ÍMÃS SUPERFICIAIS E INTERNOS - BRUSHLESS AC O motor com ímãs superficiais, Figura 4a, também é conhecido como motor de pólos lisos, pois as indutâncias do eixo direto (Ld) e quadratura (Lq) são praticamente iguais e constantes.
O motor de ímãs internos ou pólos salientes, Figura 4b, possui ímãs montados internamente no rotor. Devido à saliência do rotor, este tende a produzir indutâncias Ld e Lq diferentes. Esta saliência produz torque de relutância que, somado ao torque eletromagnético devido aos ímãs, produz um torque resultante maior. Os motores de ímãs internos são capazes de operar em uma grande faixa de velocidades acima da nominal, com potência constante, conforme Figura 6. O motor com ímãs superficiais apresenta uma limitada capacidade de operar em velocidades acima da nominal, com potência constante, devido à baixa indutância resultante do grande entreferro, Figura 5. Outra vantagem do motor com ímãs internos sobre os ímãs superficiais são: ímãs inseridos no interior do rotor, o que permite que o ímã fique protegido contra a força centrífuga.