Relación potencia-peso
Los motores eléctricos son máquinas electromecánicas que convierten la energía eléctrica en energía mecánica. A pesar de las diferencias de tamaño y tipo, todos los motores eléctricos funcionan de manera muy similar: una corriente eléctrica que fluye a través de una bobina de alambre en un campo magnético crea una fuerza que hace girar la bobina, creando así un par motor.
¿Qué es la potencia? En su forma más básica, la potencia es el trabajo realizado durante un tiempo determinado. En un motor, la potencia se suministra a la carga convirtiendo la energía eléctrica según las siguientes leyes de la ciencia.
En los sistemas eléctricos, la tensión es la fuerza necesaria para mover los electrones. La corriente es la tasa de flujo de carga por segundo a través de un material al que se aplica una tensión específica. Tomando el voltaje y multiplicándolo por la corriente asociada, se puede determinar la potencia.
Un vatio (W) es una unidad de potencia definida como un julio por segundo. Para una fuente de corriente continua, el cálculo es simplemente la tensión por la corriente: W = V x A. Sin embargo, la determinación de la potencia en vatios para una fuente de CA debe incluir el factor de potencia (FP), por lo que W = V x A x PF para los sistemas de CA.
Qué es la potencia específica
Entre otras ventajas con respecto a los motores eléctricos, los motores neumáticos no requieren un “sobredimensionamiento” en términos de potencia, en primer lugar porque no hay riesgo de sobrecalentamiento, y también porque la potencia indicada de un motor neumático es la potencia real. Este no es el caso de los motores eléctricos que tienen una potencia inferior a la aparente.
¿Cómo elegir la potencia del motor neumático? Para determinar la potencia necesaria, hay que tener en cuenta 3 datos y es necesario conocer el entorno en el que se utilizará el motor para acotar las opciones.
La presión y el caudal de aire disponibles determinarán la potencia disponible para el motor. Es un elemento esencial para la aplicación. En general, los motores neumáticos están diseñados para funcionar a una presión de unos 6 bares. Si no es así, el motor funcionará, pero con un rendimiento reducido (especialmente el par).
Esta es la velocidad a la que queremos que el motor gire en condiciones “normales” de uso, es decir, con el par nominal de la aplicación, la presión definida, sin limitaciones especiales (como el bloqueo o la carga anormal aplicada al motor). A diferencia de un motor eléctrico, un motor neumático adapta la velocidad en función del par requerido.
Fórmula de la potencia específica
Potencia específicaLa potencia específica o la relación potencia-peso es una medida del rendimiento de un motor en un vehículo o en una central eléctrica. Se define como la potencia que produce dividida por su masa,[1] normalmente en unidades de W/kg o CV/lb. Este valor permite una medición clara de la potencia que es independiente del tamaño del vehículo o de la central eléctrica:
Las turbinas, como las de gas en un avión, suelen tener la mayor potencia específica para un motor. Esto hace que sean útiles para los aviones con el fin de lograr una elevación suficiente, como en la figura 1. Los motores de los coches deportivos también suelen tener una potencia específica bastante alta, lo que les permite tener una mayor aceleración y manejo.
Fórmula de la potencia específica
La mayoría de los motores eléctricos consumen menos de 0,75 kW de potencia y se utilizan en los sectores residencial y comercial, por ejemplo en el interior de frigoríficos y discos duros de ordenadores. Representan sólo una pequeña proporción de todo el consumo de energía de los motores eléctricos.
La mayor proporción del consumo de electricidad de los motores es atribuible a los motores de tamaño medio con una potencia de salida de entre 0,75 y 375 kW. Estos motores se utilizan sobre todo en aplicaciones industriales como bombas de potencia, compresores y ventiladores.
Dependiendo del producto, esto puede incluir normas mínimas de rendimiento energético (MEPS), requisitos de la etiqueta de clasificación energética o ambos. Existen requisitos específicos para Australia y Nueva Zelanda.
Los MEPS garantizan la consecución de un nivel mínimo de eficiencia energética para los motores de inducción de jaula trifásica con una potencia de salida de entre 0,73 kW y 185 kW, pero sin incluirlos, con tensiones nominales de hasta 1100 V, de corriente alterna (CA).
En cuanto a la obligatoriedad de los MEPS, actualmente no existe ninguna normativa para los motores monofásicos. Sin embargo, puede haber otras leyes estatales o federales (por ejemplo, leyes de seguridad eléctrica) que pueden aplicarse a los motores monofásicos.