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Comparação de motores elétricos mostra como a ausência de ímãs, o uso de bobinas e a eficiência em alta velocidade podem alterar o consumo de energia em rodovias e impactar diretamente a autonomia dos veículos elétricos.
O motor síncrono excitado eletricamente (EESM) tem vantagem de consumo em alta velocidade quando comparado ao motor síncrono de ímã permanente (PSM).
A avaliação é destacada por Paul Turnbull, engenheiro da Munro Associates, ao analisar o conjunto do Nissan Ariya e explicar como a arquitetura com rotor bobinado, sem ímãs de terras raras, se comporta em regime de rodovia.
Diferença entre PSM e EESM na eficiência energética
Em trajetos urbanos, a eficiência dos dois tipos costuma ser elevada, com ganhos mais perceptíveis para o PSM em baixas rotações.
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Em rodovias, porém, o quadro muda: segundo Turnbull, o EESM passa a consumir menos energia para entregar a mesma potência, favorecendo a autonomia em viagens longas.
A diferença nasce de como cada motor cria o campo magnético no rotor. No PSM, o campo é fixo graças aos ímãs permanentes.
No EESM, o campo é gerado por bobinas alimentadas eletricamente no próprio rotor. Já no assíncrono, usado em menor escala em carros elétricos recentes, o campo aparece por indução.
Embora todos trabalhem em torno do mesmo princípio — interação entre campos magnéticos de estator e rotor —, a forma de excitação altera o consumo conforme a rotação cresce.
Por que a estrada muda a eficiência dos motores
Em velocidades elevadas, o PSM enfrenta o chamado campo oposto induzido. À medida que o rotor gira mais rápido, a tensão induzida nele — que não pode ser controlada diretamente, pois vem dos ímãs — cria uma oposição que o inversor precisa compensar com mais corrente no estator.
Isso eleva perdas elétricas e térmicas e, por consequência, o gasto energético do conjunto. No EESM, o campo do rotor é ajustável.
O inversor pode reduzir a excitação das bobinas do rotor quando a rotação sobe, evitando que o sistema “lute” contra um campo magnético excessivo.
Esse controle diminui a corrente necessária no estator, reduz perdas por efeito Joule e melhora a eficiência justamente onde o consumo costuma ser mais crítico.
Estrutura interna do motor elétrico
Motores de carros elétricos compartilham uma estrutura básica. O estator é um cilindro oco com enrolamentos que criam o campo magnético girante.
O rotor, posicionado no interior, acompanha esse campo e entrega torque ao eixo. No Ariya analisado por Turnbull, o rotor do EESM traz oito polos formados por bobinas de cobre.
Como o rotor está em movimento, a alimentação dessas bobinas ocorre por contatos deslizantes, solução comum quando não é possível utilizar cabos fixos.
Essa arquitetura implica dois consumos elétricos distintos: corrente no estator, para formar o campo principal, e corrente no rotor, para excitar as bobinas.
À primeira vista, isso sugeriria um gasto superior ao PSM, que não requer energia no rotor.
No uso real, porém, o cenário de estrada favorece o EESM porque a possibilidade de ajustar a excitação reduz a demanda total do sistema a velocidades sustentadas.
Eficiência na cidade e na rodovia
Em trechos urbanos, com paradas frequentes e rotações mais baixas, o PSM costuma ser ligeiramente mais eficiente.
O campo fixo dos ímãs oferece alto torque específico e respostas imediatas, características úteis em baixa velocidade.
Já em rodovia, a vantagem migra para o EESM, cujo controle do fluxo do rotor evita as perdas associadas ao campo oposto induzido. Na prática, isso se traduz em menor consumo energético em cruzeiro e maior alcance por carga em viagens.
Impacto da ausência de ímãs de terras raras
Outro ponto relevante é a independência de ímãs de terras raras. O EESM não utiliza neodímio nem outros elementos cuja cadeia de suprimento é concentrada e sujeita a variações de preço, tarifas e restrições comerciais.
Essa escolha reduz a exposição a riscos geopolíticos e simplifica o descarte ou a reciclagem do motor no fim do ciclo de vida.
Montadoras que utilizam o EESM
Além do Nissan Ariya avaliado por Turnbull, o EESM aparece em projetos de diferentes fabricantes. BMW, Renault e a própria Nissan adotam variações do rotor bobinado em suas famílias elétricas.
Em alguns casos, como nos modelos com tração integral do Ariya, há EESMs nos dois eixos para distribuir torque com precisão.
Em outros, a solução combina um EESM principal e um segundo motor reservado a demandas de tração temporárias. No ecossistema Renault, o conceito de rotor bobinado vem sendo aplicado a compactos e médios.
No caso da BMW, o foco está em sistemas de propulsão integrados — motores, eletrônica de potência e transmissão — otimizados para reduzir perdas a altas velocidades, cenário em que o EESM tende a entregar seu melhor.
Autonomia em viagens de longa distância
A eficiência em velocidades de cruzeiro costuma ser o fator que mais pesa na autonomia em viagens, sobretudo em países com longas ligações rodoviárias.
Se o trem de força consegue reduzir a corrente necessária para manter 100 km/h ou 120 km/h, as perdas elétricas caem e o consumo em kWh/100 km melhora.
Essa é exatamente a faixa em que o EESM, por poder modular a excitação do rotor, obtém vantagem sobre o PSM.
Além disso, a gestão térmica trabalha com folga maior quando as correntes são menores.
Menos calor significa menor atuação de sistemas de arrefecimento e, portanto, mais economia indireta, completando o ciclo de ganhos obtidos pelo controle ativo do fluxo magnético.
Diferenças técnicas e escolha do consumidor
Com um vocabulário técnico cada vez mais presente nas fichas de veículos elétricos, compreender a diferença entre PSM e EESM ajuda a interpretar promessas de eficiência e alcance.
Para quem roda majoritariamente em cidade, ambos entregam bons resultados.
Para quem enfrenta rodovias com frequência, a arquitetura excited tende a apresentar consumo mais baixo em cruzeiro, sobretudo quando associada a inversores modernos capazes de ajustar a excitação com rapidez e precisão.
Enquanto isso, a redução da dependência de materiais críticos segue como componente estratégico para a indústria, o que explica a expansão do EESM em diferentes marcas e segmentos.
A avaliação de Paul Turnbull, no canal da Munro Associates, mostra de forma prática como o motor do Ariya se comporta em condições que mais impactam a autonomia em viagem.
No Brasil, onde deslocamentos por rodovia são comuns, entender qual tipo de motor oferece melhor desempenho em cada situação pode ajudar consumidores e fabricantes a planejar melhor o uso da eletrificação.
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