Nos dias de hoje está cada vez mais presente que é necessário utilizar os recursos energéticos não renováveis (combustíveis fósseis) de uma forma autossustentável, havendo assim uma maior utilização de energias renováveis como forma de substituição dos combustíveis fósseis. Um dos problemas adjacentes à utilização em abundância dos combustíveis fósseis é o contínuo aumento do efeito de estufa, e consequentemente o aumento da temperatura do planeta Terra. Um dos principais agentes deste problema é o setor dos transportes, devido à grande quantidade de CO₂ emitida por parte dos veículos com motor a combustão. Com isto, os carros elétricos têm vindo a aumentar a sua posição no mercado automóvel, pois os seus motores são menos poluidores.

O CEPIUM (Carro Elétrico Plug-In da Universidade do Minho) é o veículo que está a servir de teste para os sistemas que estão a ser desenvolvidos para o projeto MOBI-MPP, pertencente ao Programa MIT Portugal. O projeto CEPIUM está dividido em várias tarefas e uma destas tarefas deu origem ao tema da Dissertação aqui descrita.

Existem duas configurações para os motores elétricos de fluxo magnético: FR (Fluxo Radial) e FA (Fluxo Axial). Se os dois motores tiverem o mesmo número de pares de pólos e o mesmo binário, o motor de FA tem um volume inferior ao do motor de FR [1] e [2]. Visto que num projeto de um automóvel o objetivo é diminuir o peso do mesmo, os motores do tipo FA são mais apropriados para este tipo de aplicação.

Para efetuar o controlo do binário produzido pelo motor elétrico é necessário uma teoria de controlo e um microprocessador para efetuar o cálculo das três tensões a aplicar ao motor, consoante as variáveis de entrada do sistema. Uma das variáveis de entrada será o binário requerido pelo automobilista, através do pedal do acelerador. A teoria de controlo a aplicar no sistema tem de ser capaz de limitar a corrente fornecida ao motor, pois o consumo elevado de corrente pode levar à destruição dos enrolamentos do estator do mesmo, tornando-o assim inutilizável a partir desse momento.

Serão aplicadas três tensões sinusoidais ao motor elétrico recorrendo à utilização um inversor PWM (Pulse-Width Modulation), que recebe os três sinais provenientes do microprocessador e tem como sinais de saída as três tensões sinusoidais a aplicar ao motor.

O objetivo desta Dissertação é desenvolver um controlador com um DSP (Digital Signal Processor) para um motor síncrono de ímanes permanentes de fluxo axial com uma potência nominal de 30 kW, que será posteriormente integrado no CEPIUM. Para isto, é necessário estudar e simular as teorias de controlo que apresentem as melhores soluções para motores síncronos com ímanes permanentes. Depois da devida validação - em simulação - das teorias de controlo existentes, é necessário implementar a melhor solução obtida. O inversor PWM será de três braços com dois semicondutores em cada braço e terá três sinais de entrada provenientes do microprocessador. Os testes do sistema serão efetuados numa primeira fase em bancada para testar o comportamento do motor e posteriormente no CEPIUM.