Avaliação multicritério de topologias de máquinas elétricas para tração veicular
Zusammenfassung
A crescente demanda por soluções sustentáveis vem impulsionando o desenvolvimento de tecnologias de propulsão elétrica mais eficientes. Nesse contexto, a máquina elétrica de tração constitui um elemento crítico em veículos elétricos e híbridos, sendo sua seleção influenciada por fatores técnicos, econômicos e ambientais. Tradicionalmente, as máquinas síncronas de ímãs permanentes (PMSM), de fluxo radial, destacam-se pela elevada eficiência e densidade de potência, justificando sua ampla adoção pelas montadoras. Entretanto, a dependência de materiais de terras raras suscita preocupações quanto à volatilidade de preços e à segurança no suprimento, estimulando a busca por alternativas. Este trabalho propõe uma abordagem multicritério para a avaliação comparativa de topologias de máquinas elétricas para tração veicular, mediante a aplicação combinada do Processo Analítico Hierárquico (AHP) e da Técnica para Ordem de Preferência por Similaridade à Solução Ideal (TOPSIS). A metodologia contempla a definição de sete critérios de avaliação (rendimento, densidade de potência, operação com enfraquecimento de campo, fator de potência, custo de fabricação e outros), a atribuição de pesos de importância e a classificação sistemática das alternativas. Foram analisadas cinco topologias: motor de indução (IM), motor síncrono de ímãs permanentes de fluxo radial (PMSM), motor síncrono de relutância (SynRM), motor síncrono de relutância assistido por ímãs permanentes (PMa-SynRM) e motor síncrono de ímãs permanentes de fluxo axial (AFPM). Os resultados indicaram preferência pela topologia PMa-SynRM para veículos leves (57%), pela topologia SynRM para veículos pesados (61%) e pela topologia AFPM para aplicações in-wheel (62%). A análise evidencia o potencial competitivo de alternativas menos dependentes de terras raras em cenários específicos, confirmando a eficácia da abordagem AHP-TOPSIS como instrumento para seleção fundamentada de topologias de máquinas elétricas no contexto da mobilidade elétrica. [resumo fornecido pelo autor]