Motores Brushless e PMSM

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Universidade Federal de São Carlos
Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia
Departamento de Engenharia Elétrica
Conversão Eletromecânica de Energia
Tarefa 12
Motores Brushless, PMSM e Motores de Relutância
Prof. Dr. Osmar Ogashawara
Professor(es) Responsável(is)
Integrantes do Grupo
Bruno Costa Martins RA: 832197
17 de maio de 2026
Motores Brushless e Motor Śıncrono de Ímã Permanente 3
Motores Brushless e Motor Śıncrono de Ímã Perma-
nente
Funcionamento dos motores Brushless
Os motores brushless, também chamados de motores sem escovas, são máquinas
elétricas nas quais a comutação da corrente não é feita mecanicamente por escovas e
comutador, como ocorre nos motores de corrente cont́ınua convencionais. Em vez disso, a
comutação é realizada eletronicamente por meio de um inversor ou controlador eletrônico,
responsável por alimentar as fases do estator na sequência adequada.
De maneira geral, o estator do motor brushless possui enrolamentos distribúıdos em
fases, normalmente trifásicas, enquanto o rotor possui ı́mãs permanentes. Quando o con-
trolador aplica correntes nos enrolamentos do estator, é produzido um campo magnético
girante. Esse campo interage com o campo magnético produzido pelos ı́mãs do rotor,
gerando conjugado eletromagnético e fazendo o rotor acompanhar a rotação do campo.
A posição do rotor precisa ser conhecida ou estimada para que o controlador energize
corretamente as fases do estator. Essa informação pode ser obtida por sensores de posição,
como sensores Hall ou encoders, ou por técnicas sem sensores, nas quais o controle utiliza
grandezas elétricas medidas, como a força contraeletromotriz induzida.
Em muitos contextos práticos, o termo motor brushless é usado para se referir ao
motor BLDC, cuja força contraeletromotriz possui forma aproximadamente trapezoidal e
cuja alimentação é feita por correntes aproximadamente retangulares. Nessa condição, o
controle costuma ser mais simples, com comutação eletrônica em etapas, normalmente a
cada 60◦ elétricos.
Além disso, no acionamento BLDC clássico, as fases do estator são comutadas em
sequência de modo que, em muitos instantes, duas fases conduzem corrente enquanto a
terceira permanece sem condução direta ou é utilizada para medição da força contrae-
letromotriz. Essa estratégia produz um campo magnético resultante que se desloca em
passos, mantendo o rotor em movimento devido à interação entre o campo do estator e
os ı́mãs permanentes do rotor.
A Figura 1 ilustra essa estrutura básica de acionamento, destacando o controlador
eletrônico, os sensores Hall, as fases do estator e o rotor com ı́mãs permanentes.
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Motores Brushless e Motor Śıncrono de Ímã Permanente 4
Figura 1 – Esquema simplificado de um motor brushless
Fonte: mechtex.com.
Funcionamento do Motor Śıncrono de Ímã Permanente
O Motor Śıncrono de Ímã Permanente, conhecido pela sigla PMSM, do inglês Per-
manent Magnet Synchronous Motor, também possui rotor com ı́mãs permanentes e estator
com enrolamentos polifásicos. Seu prinćıpio de funcionamento baseia-se na interação entre
o campo magnético girante produzido pelo estator e o campo magnético fixo em relação
ao rotor, produzido pelos ı́mãs permanentes.
Na Figura 2, essa estrutura é representada de forma simplificada: os enrolamentos
do estator são responsáveis por produzir o campo magnético girante, enquanto os ı́mãs
permanentes do rotor fornecem o campo magnético que tende a se alinhar continuamente
com esse campo estatórico.
O PMSM é chamado de śıncrono porque, em regime permanente, o rotor gira na
mesma velocidade do campo magnético girante do estator. Dessa forma, a velocidade
mecânica do rotor está diretamente relacionada à frequência elétrica aplicada ao estator
e ao número de polos da máquina. Diferentemente do motor de indução, o PMSM não
necessita de escorregamento para produzir conjugado em regime permanente.
Em uma aplicação t́ıpica, o PMSM é alimentado por um inversor trifásico que aplica
correntes senoidais nos enrolamentos do estator. Essas correntes produzem uma distri-
buição de campo magnético aproximadamente senoidal no entreferro. O controle mais
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comum para esse tipo de motor é o controle vetorial, também chamado de FOC, do inglês
Field Oriented Control. Esse método permite controlar separadamente as componentes de
fluxo e conjugado da corrente, resultando em elevado desempenho dinâmico, baixo ripple
de conjugado e boa eficiência.
Em comparação ao BLDC convencional, o PMSM costuma apresentar força contrae-
letromotriz mais próxima de uma forma senoidal. Por isso, sua alimentação ideal também
é senoidal, o que reduz oscilações de conjugado e melhora a suavidade de operação.
Figura 2 – Estrutura básica de um motor śıncrono de ı́mã permanente
Fonte: mindofengineer.com.
Comparação entre motor Brushless e PMSM
Embora os motores brushless e os PMSM sejam muito semelhantes do ponto de
vista construtivo, pois ambos eliminam escovas e utilizam ı́mãs permanentes no rotor, a
principal diferença prática está na forma da força contraeletromotriz, no tipo de corrente
aplicada e na estratégia de controle.
É importante observar que o termo brushless, em sentido literal, significa apenas
“sem escovas”. Portanto, um PMSM também pode ser considerado uma máquina sem
escovas. Entretanto, nesta comparação, o termo motor brushless está sendo usado no
sentido usual de motor BLDC, enquanto o PMSM representa uma máquina śıncrona de
ı́mã permanente projetada para operação com alimentação senoidal.
No uso mais comum da terminologia, o motor brushless do tipo BLDC apresenta
força contraeletromotriz aproximadamente trapezoidal e é alimentado por correntes re-
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tangulares ou quase retangulares. Já o PMSM apresenta força contraeletromotriz apro-
ximadamente senoidal e é alimentado por correntes senoidais. Essa diferença influencia
diretamente a suavidade do conjugado, o ńıvel de vibração, o rúıdo acústico e a comple-
xidade do controle eletrônico.
O motor BLDC tende a ter controle mais simples e menor custo de acionamento,
sendo muito utilizado em ventiladores, drones, ferramentas elétricas, bombas, pequenos
véıculos elétricos e aplicações em que robustez, simplicidade e boa densidade de potência
são importantes. O PMSM, por outro lado, é mais comum em aplicações que exigem maior
precisão, menor ondulação de torque, alto rendimento e controle dinâmico refinado, como
servomotores, véıculos elétricos, compressores, máquinas industriais e sistemas de tração.
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Motores Brushless e Motor Śıncrono de Ímã Permanente 7
Tabela 1 – Comparação entre motor Brushless tipo BLDC e motor PMSM
Caracteŕıstica Motor Brushless tipo BLDC Motor PMSM
Rotor Ímãs permanentes Ímãs permanentes
Estator Enrolamentos polifásicos,
geralmente trifásicos
Enrolamentos polifásicos,
geralmente trifásicos
Comutação Eletrônica, geralmente em etapas Eletrônica, geralmente com controle
senoidal
Forma da FCEM Aproximadamente trapezoidal Aproximadamente senoidal
Corrente ideal Retangular ou quase retangular Senoidal
Controle Mais simples, frequentemente com
sensores Hall
Mais sofisticado, normalmente com
controle vetorial
Ondulação de conjugado Maior Menor
Rúıdo e vibração Geralmente maiores Geralmente menores
Custo do acionamento Menor Maior
Aplicações t́ıpicas Drones, ventiladores, ferramentas
elétricas, bombas e pequenos
acionamentos
Servomotores, véıculos elétricos,
compressores eacionamentos
industriais de alto desempenho
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Motores de Relutância Variável e Motores de Relutância Chaveado 8
Motores de Relutância Variável e Motores de Relutância
Chaveado
Funcionamento dos motores de relutância variável
Os motores de relutância variável são máquinas elétricas cujo prinćıpio de funcio-
namento está associado à tendência natural do fluxo magnético de percorrer o caminho
de menor relutância. A relutância magnética pode ser entendida, de forma análoga à
resistência elétrica, como a oposição oferecida por um circuito magnético à passagem do
fluxo.
Nesse tipo de motor, o rotor normalmente não possui enrolamentos nem ı́mãs per-
manentes. Ele é constrúıdo com material ferromagnético e apresenta saliências, isto é,
polos ou dentes destacados. Quando uma fase do estator é energizada, cria-se um campo
magnético que atrai o rotor para a posição em que a relutância do circuito magnético
é mı́nima. Assim, o conjugado surge porque o rotor tende a se alinhar com o campo
produzido pelo estator.
O funcionamento depende da variação da relutância com a posição angular do rotor.
Quando a indutância de uma fase aumenta com o deslocamento do rotor, a alimentação
dessa fase pode produzir conjugado positivo. Quando a posição de alinhamento é atingida,
a fase deve ser desligada ou a próxima fase deve ser energizada, para que o movimento
continue.
De maneira ampla, a expressão motor de relutância variável pode designar diferentes
máquinas que utilizam esse prinćıpio, incluindo motores de passo de relutância variável
e motores de relutância com diferentes formas de excitação. Portanto, trata-se de uma
categoria baseada no prinćıpio f́ısico de produção de conjugado pela busca da menor
relutância magnética.
A Figura 3 representa um exemplo de motor de passo de relutância variável, no
qual o rotor de ferro doce se desloca em passos sucessivos à medida que diferentes bobinas
do estator são energizadas. Dessa forma, a imagem ilustra uma aplicação espećıfica do
prinćıpio geral de relutância variável.
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Motores de Relutância Variável e Motores de Relutância Chaveado 9
Figura 3 – Motor de relutância variável
Fonte: mechtex.com.
Funcionamento dos motores de relutância chaveado
O motor de relutância chaveado, conhecido pela sigla SRM, do inglês Switched
Reluctance Motor, é um caso particular de motor de relutância variável. Ele possui
estator e rotor com polos salientes, mas apenas o estator possui enrolamentos. O rotor é
formado por material ferromagnético e não possui bobinas, escovas, comutador ou ı́mãs
permanentes.
O funcionamento do SRM ocorre pela energização sequencial das fases do estator.
Quando uma fase é ligada, o rotor é atráıdo para a posição de alinhamento com os
polos energizados, pois essa posição corresponde à menor relutância e à maior indutância
daquela fase. Antes que o rotor ultrapasse a região útil de produção de conjugado positivo,
a fase deve ser desligada e outra fase deve ser energizada. Dessa forma, o campo magnético
resultante vai sendo deslocado eletronicamente, mantendo o movimento do rotor.
A Figura 4 mostra esse prinćıpio de forma simplificada. Nela, a fase energizada
estabelece um fluxo magnético que atravessa o estator e o rotor, produzindo uma tendência
de alinhamento entre os polos salientes. Quando outra fase é acionada, a posição de menor
relutância se desloca, permitindo a continuidade do movimento.
Como o conjugado do SRM depende fortemente da posição do rotor e da corrente
de fase, o acionamento exige um conversor eletrônico e uma estratégia de chaveamento
adequada. A corrente precisa ser aplicada nos intervalos angulares corretos para produzir
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Motores de Relutância Variável e Motores de Relutância Chaveado 10
conjugado positivo e evitar frenagem. Por isso, o SRM geralmente utiliza sensores de
posição ou técnicas de estimação da posição do rotor.
Uma das principais vantagens do SRM é sua construção simples e robusta. Como o
rotor não possui enrolamentos nem ı́mãs permanentes, ele suporta temperaturas elevadas,
altas velocidades e ambientes severos. Além disso, o custo do rotor pode ser menor em
comparação com máquinas de ı́mã permanente. Entretanto, o SRM pode apresentar
maior ondulação de conjugado, rúıdo acústico e vibração, exigindo técnicas de controle
mais elaboradas para aplicações que exigem suavidade.
O rúıdo acústico e a vibração caracteŕısticos desse motor estão associados princi-
palmente às forças radiais pulsantes produzidas durante a energização das fases. Como
o fluxo magnético varia rapidamente e tende a puxar o rotor e o estator para a posição
de alinhamento, podem surgir deformações mecânicas periódicas que se manifestam como
rúıdo e vibração.
Figura 4 – Motor de relutância chaveado
Fonte: ti.com.
Comparação entre motor de relutância variável e motor de relutância chaveado
O motor de relutância variável e o motor de relutância chaveado utilizam o mesmo
prinćıpio f́ısico: o rotor se movimenta para reduzir a relutância magnética do circuito.
Em ambos, o conjugado é produzido pela tendência de alinhamento entre o rotor saliente
e os polos energizados do estator.
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Motores de Relutância Variável e Motores de Relutância Chaveado 11
A diferença principal é que o motor de relutância variável é uma denominação mais
geral, que pode incluir diferentes tipos de máquinas baseadas na variação da relutância
com a posição do rotor. O motor de relutância chaveado, por sua vez, é uma imple-
mentação espećıfica e moderna desse prinćıpio, caracterizada pela energização eletrônica
sequencial das fases do estator por meio de um conversor de potência.
Em outras palavras, todo motor de relutância chaveado pode ser considerado um
motor de relutância variável, mas nem todo motor de relutância variável é necessariamente
um motor de relutância chaveado. O SRM é mais associado a acionamentos controlados
eletronicamente, operação em velocidade variável e aplicações industriais ou veiculares. Já
o termo motor de relutância variável pode aparecer em contextos mais amplos, incluindo
motores de passo e máquinas de funcionamento mais simples.
Assim, a diferença não está no prinćıpio f́ısico básico, mas sim na forma como esse
prinćıpio é implementado. O motor de relutância variável representa uma classe ampla de
máquinas baseadas na variação de relutância, enquanto o motor de relutância chaveado
é uma solução espećıfica que depende fortemente de eletrônica de potência e controle de
posição para operar adequadamente.
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Motores de Relutância Variável e Motores de Relutância Chaveado 12
Tabela 2 – Comparação entre motor de relutância variável e motor de
relutância chaveado
Caracteŕıstica Motor de Relutância Variável Motor de Relutância Chaveado
Prinćıpio de funcionamento Tendência do rotor de se alinhar
com o caminho de menor relutância
magnética
Mesmo prinćıpio, com energização
eletrônica sequencial das fases do
estator
Abrangência do termo Categoria mais geral de máquinas
de relutância
Tipo espećıfico de motor de
relutância variável
Rotor Saliente, ferromagnético e
normalmente sem enrolamentos
Saliente, ferromagnético, sem
enrolamentos e sem ı́mãs
Estator Possui polos e enrolamentos que
produzem o campo magnético
Possui polos salientes com
enrolamentos concentrados por fase
Alimentação Pode variar conforme o tipo de
máquina
Necessita de conversor eletrônico
chaveado
Controle Pode ser simples ou moderado,dependendo da aplicação
Exige controle eletrônico da posição
e da corrente de fase
Conjugado Produzido pela variação da
relutância com a posição
Produzido pela energização das fases
nos intervalos corretos de posição
Ondulação de conjugado Pode existir, dependendo da
geometria e do controle
Geralmente elevada se não houver
controle adequado
Rúıdo acústico Variável conforme o projeto Pode ser significativo devido às
forças radiais pulsantes
Aplicações t́ıpicas Motores de passo, atuadores e
máquinas de relutância em geral
Acionamentos industriais, bombas,
ventiladores, compressores e
velocidade variável
Tarefa 12 Motores Brushless, PMSM e Motores de Relutância
Conclusão 13
Conclusão
Conclusão geral
Os motores brushless e os PMSM possuem grande semelhança construtiva, pois
ambos utilizam rotor com ı́mãs permanentes e estator com enrolamentos alimentados
eletronicamente. A diferença mais importante está na forma de alimentação e no compor-
tamento da força contraeletromotriz. O motor brushless do tipo BLDC é normalmente
associado à FCEM trapezoidal e à comutação eletrônica em etapas, enquanto o PMSM é
associado à FCEM senoidal e ao controle por correntes senoidais, geralmente com técnicas
vetoriais. Assim, o BLDC tende a ser mais simples e barato, enquanto o PMSM oferece
maior suavidade, menor ondulação de conjugado e melhor desempenho em aplicações de
maior precisão.
Já os motores de relutância variável e os motores de relutância chaveado produzem
conjugado por um prinćıpio diferente: a tendência do rotor de se alinhar com o campo
do estator para reduzir a relutância magnética. O motor de relutância variável é uma
classe mais ampla, enquanto o motor de relutância chaveado é uma forma espećıfica,
controlada eletronicamente, com energização sequencial das fases. O SRM se destaca
pela robustez, simplicidade do rotor e ausência de ı́mãs permanentes, mas exige controle
eletrônico adequado para reduzir ondulações de conjugado, rúıdo e vibração.
Dessa forma, a escolha entre essas máquinas depende do compromisso desejado entre
custo, complexidade de controle, suavidade de conjugado, robustez mecânica e desempe-
nho dinâmico. Motores BLDC e PMSM são favorecidos quando se deseja alta densidade
de potência com ı́mãs permanentes, sendo o BLDC mais associado à simplicidade de acio-
namento e o PMSM mais associado à operação suave e precisa. Por outro lado, máquinas
de relutância se destacam quando simplicidade construtiva, robustez, ausência de ı́mãs
permanentes e tolerância a condições severas são fatores relevantes.
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Referências Bibliográficas 14
Referências Bibliográficas
CHAPMAN, Stephen J. Fundamentos de Máquinas Elétricas. 5. ed. Porto Alegre:
AMGH, 2013.
FITZGERALD, A. E.; KINGSLEY JR., Charles; UMANS, Stephen D.Máquinas Elétricas.
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⟨https://blauberg-motoren.com⟩. Acesso em: 3 maio 2026.
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com⟩. Acesso em: 3 maio 2026.
TEXAS INSTRUMENTS. Switched Reluctance Motor. Dispońıvel em: ⟨https://
www.ti.com⟩. Acesso em: 3 maio 2026.
Tarefa 12 Motores Brushless, PMSM e Motores de Relutância
https://mechtex.com
https://mindofengineer.com/permanent-magnet-synchronous-motor/
https://blauberg-motoren.com
https://mechtex.com
https://mechtex.com
https://www.ti.com
https://www.ti.com