Calculadora de dimensionamiento de motores eléctricos
Acerca de Esta Herramienta
Esta calculadora convierte una carga real en una hoja de requisitos del motor: par, velocidad y potencia en el eje en un eje declarado, demanda máxima y eficaz a lo largo de un ciclo de movimiento, inercia reflejada y una estimación opcional de la corriente del lado de alimentación. Contrasta los datos de un motor candidato con esos requisitos e indica qué se cumple, qué no y qué sigue sin pruebas. Deliberadamente no selecciona productos, no aprueba motores ni certifica funciones de seguridad. Cada fórmula y cada límite siguen las fuentes de ingeniería archivadas listadas abajo.
Cómo Usar
- Se elige la vía de entrada que corresponde a lo conocido: par o potencia, una carga que mover, una bomba o un ventilador, o un motor que comprobar.
- Se introducen los valores disponibles y se pulsa Calcular: nada se supone y cada unidad se convierte con exactitud.
- Se añaden el reductor, el arranque y la parada o la estimación eléctrica según los datos disponibles: cada sección nombra sus propias entradas.
- Se comparan los datos de un motor real en la sección de candidatos: la tabla separa cumplido, no cumplido y sin comprobar; esa hoja se lleva al proveedor.
Cómo Usar
- Se elige la vía de entrada que corresponde a lo conocido: par o potencia, una carga que mover, una bomba o un ventilador, o un motor que comprobar.
- Se introducen los valores disponibles y se pulsa Calcular: nada se supone y cada unidad se convierte con exactitud.
- Se añaden el reductor, el arranque y la parada o la estimación eléctrica según los datos disponibles: cada sección nombra sus propias entradas.
Metodología
La potencia en el eje es P = T·ω con factores de unidad exactos de las definiciones convencionales (NIST SP 811). Los ciclos de movimiento integran perfiles trapezoidales o triangulares; el par eficaz es la media cuadrática ponderada en el tiempo sobre el ciclo completo, pausas incluidas. La inercia se refleja físicamente: J dividido por el cuadrado de la relación de transmisión; el rendimiento pertenece al camino del par, nunca dentro de la inercia. La potencia de bomba es ρ·g·Q·H (hidráulica) dividida por el rendimiento de la bomba sola; la del ventilador es Q·Δp con definiciones concordantes de presión y rendimiento. Las estimaciones eléctricas declaran su punto de medida y nunca suponen rendimiento ni factor de potencia.
Comprendiendo tus Resultados
Los resultados separan lo calculado de lo que aún necesita pruebas. El punto de funcionamiento en régimen permanente (par, velocidad, potencia en el eje) está completo en cuanto lo están sus entradas. Los resultados dinámicos —par máximo, par eficaz del ciclo, energía de frenado— describen la demanda, no la aprobación de un motor: el par eficaz es una comprobación útil en aplicaciones cíclicas adecuadas, nunca una validación térmica incondicional. La tabla de candidatos maneja cuatro desenlaces. «Cumple el requisito introducido» y «no cumple» son comparaciones numéricas en condiciones coincidentes; «sin comprobar» significa que falta una prueba necesaria; las filas «no aplicable» se excluyen en lugar de contarse como superadas. Las magnitudes eléctricas indican su punto de medida: a través de un controlador, la corriente de alimentación y la de fase difieren. Una cifra de potencia en verde no es una decisión de compra. El arranque, el servicio térmico, la compatibilidad con el variador y los límites mecánicos siguen dependiendo de los datos del fabricante y del proveedor.
Ejemplos Prácticos
Vía rápida: una carga exige 10 N·m a 1.500 r/min en el eje del motor. Potencia en el eje = 10 × 1.500 × 2π/60 ≈ 1,571 kW (unos 2,106 CV mecánicos). Sin reserva seleccionada; el arranque, el servicio y la capacidad del motor aún no se han comprobado. Vía de bomba: 10 m³/h de agua (1.000 kg/m³) contra 20 m de altura manométrica total dan unos 545 W de potencia hidráulica. Con un rendimiento de bomba de 0,70, la potencia en el eje de la bomba ronda los 778 W; a 1.450 r/min, unos 5,1 N·m en el eje de la bomba. La potencia eléctrica absorbida por el motor es aún mayor, en las pérdidas propias del motor.
Consejos de dimensionamiento
• Dimensionar por par y velocidad, no solo por potencia: dos motores con los mismos kW pueden diferir mucho en par a la velocidad necesaria. • Incluir el ciclo completo: el par de aceleración, las pausas y el frenado cambian la demanda eficaz y máxima que importa para la selección. • Reflejar las inercias físicamente (J dividido por el cuadrado de la relación) y añadir la inercia del rotor de la hoja de datos del candidato: el reductor ayuda al par, pero el motor sigue teniendo que acelerarse a sí mismo. • Mantener separadas la potencia en el eje y la potencia eléctrica absorbida; la diferencia son las pérdidas del motor, y las estimaciones de corriente dependen del punto de medida. • Tratar códigos de servicio, factores de servicio y clases IE como metadatos de placa, y dejar constancia escrita de cada hipótesis para el proveedor.
Fuentes
- ABB — Technical Guide No. 7: Dimensioning of a drive system (2022)
- Oriental Motor — Load torque calculation (2020)
- Oriental Motor — Load inertia calculation
- Oriental Motor — Acceleration torque and RMS torque (2022)
- Kollmorgen — Why RMS torque is important (2017)
- Kollmorgen — Servo motor overloads white paper (2025)
- US DOE — Determining electric motor load and efficiency (1997)
- maxon — Controller currents (2024)
- US DOE / Hydraulic Institute — Improving pumping system performance (2006)
- NIST SP 811 — Appendix B.8 conversion factors (2016)
- IEC 60034-1 — Rotating electrical machines: rating and performance (2026)
- IEC 60034-30-1 — Efficiency classes (IE code)
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