Comparação das vantagens e desvantagens do desempenho NVH entre motores síncronos de ímã permanente e motores de fio plano

​Um motor síncrono de ímã permanente (PMSM) é um tipo de motor que utiliza ímãs permanentes em uma estrutura de motor síncrono. Consiste em um estator, rotor e ímãs permanentes. O princípio de funcionamento de um PMSM é baseado nas leis de indução eletromagnética e de força eletromagnética. Quando o motor é energizado, a corrente no estator gera um campo magnético que interage com o campo magnético dos ímãs permanentes do rotor, produzindo torque. O torque aplicado ao rotor faz com que ele gire, permitindo que o motor funcione.

Os mecanismos de geração de ruído em PMSMs incluem principalmente ondulação de torque e ondas de força radial. A ondulação de torque ocorre devido à instabilidade na produção de torque, que pode resultar da falta de homogeneidade do campo magnético, instabilidade na corrente do estator ou assimetria do rotor. A ondulação de torque causa vibração e ruído do motor.

Ondas de força radial são geradas devido à falta de homogeneidade do campo magnético no motor. Durante a operação, a distribuição desigual do campo magnético entre o estator e o rotor causa forças radiais no rotor. Essas forças radiais induzem vibração e ruído.

Portanto, para reduzir o ruído em PMSMs, é essencial abordar a ondulação de torque e as ondas de força radial. Isto pode ser alcançado melhorando o projeto do motor e os processos de fabricação para aumentar a estabilidade do torque e a uniformidade do campo magnético. Além disso, a seleção adequada de materiais de ímã permanente e a redução da temperatura operacional também podem ajudar a reduzir os níveis de ruído.

Um motor de fio plano é um tipo de motor onde as bobinas são enroladas em uma configuração plana. Consiste em um estator, rotor e bobinas. O princípio de funcionamento de um motor de fio plano também é baseado nas leis de indução eletromagnética e de força eletromagnética. Quando energizada, a corrente no estator gera um campo magnético que interage com o campo magnético das bobinas do rotor, produzindo torque. O torque aplicado ao rotor faz com que ele gire, permitindo que o motor funcione.

Os mecanismos de geração de ruído em motores de fio plano incluem, de forma semelhante, ondulação de torque e ondas de força radial. A ondulação de torque surge da instabilidade na produção de torque, que pode ser causada pela falta de homogeneidade do campo magnético, instabilidade da corrente da bobina ou assimetria do rotor. A ondulação de torque causa vibração e ruído do motor.

Ondas de força radial são geradas devido à falta de homogeneidade do campo magnético no motor. Durante a operação, a distribuição desigual do campo magnético entre o estator e o rotor causa forças radiais no rotor, resultando em vibração e ruído.

Para reduzir o ruído em motores de fio plano, é necessário abordar a ondulação de torque e as ondas de força radial. Isto pode ser alcançado melhorando o projeto do motor e os processos de fabricação para aumentar a estabilidade do torque e a uniformidade do campo magnético. Além disso, a seleção adequada dos materiais da bobina e a redução da temperatura operacional podem ajudar a reduzir os níveis de ruído.

Comparados aos PMSMs, os motores de fio plano oferecem as seguintes vantagens em termos de NVH (ruído, vibração e aspereza):

• ​Menor ruído: Devido ao seu design estrutural exclusivo, os motores de fio plano podem reduzir a geração de ruído eletromagnético. Eles produzem menos ruído eletromagnético durante a operação em comparação com PMSMs.

• ​Vibração mais baixa: O projeto estrutural dos motores de fio plano minimiza a vibração mecânica. Eles exibem níveis mais baixos de vibração mecânica em comparação com PMSMs.

• ​Maior rigidez: Motores de fio plano possuem maior rigidez estrutural, o que reduz a transmissão e propagação de vibrações mecânicas. Eles demonstram melhor rigidez estrutural durante a operação em comparação com PMSMs.

• ​Melhor desempenho em baixa velocidade: Os motores de fio plano funcionam bem em baixas velocidades, reduzindo o ruído e a vibração durante a operação.

É importante notar que estas vantagens são relativas e não implicam que os motores de fio plano sejam superiores aos PMSMs em todos os aspectos. Em aplicações práticas, as diferenças de desempenho entre motores de fio plano e PMSMs devem ser avaliadas de forma abrangente com base nos requisitos reais e nas necessidades do sistema para selecionar o tipo de motor apropriado.