Calculadora de torque de motor eléctrico: par, potencia y rpm con reductor
Calcula el torque de un motor con su potencia y sus rpm (T = 9,549 × kW ÷ rpm), la potencia o la velocidad con los otros dos datos, o el torque a partir de voltaje, corriente, factor de potencia y eficiencia, en N·m, lb·ft, kgf·cm y más, con reductor, fuerza en polea, velocidad síncrona y deslizamiento.
Cómo funciona
P = T × ω, con ω = 2π × rpm ÷ 60 · T (N·m) = 9,549 × P (kW) ÷ rpm · T (lb·ft) = 5,252 × hp ÷ rpm · potencia eléctrica: CD P = V × I; monofásica P = V × I × FP; trifásica P = √3 × V × I × FP; potencia en el eje = entrada × eficiencia · reductor: T_salida = T_entrada × relación × η, rpm_salida = rpm_entrada ÷ relación · velocidad síncrona n_s = 120 f ÷ polos, deslizamiento = (n_s − n) ÷ n_s · fuerza en el tambor F = T_salida ÷ r
La potencia es el torque (par) multiplicado por la velocidad angular, así que los kilowatts y las rpm de la placa de un motor definen su torque nominal. Las constantes 9,549 (métrica) y 5,252 (imperial) solo agrupan el paso de rpm a radianes por segundo. Elige lo que conoces: con potencia y velocidad obtienes el torque, con torque y velocidad la potencia, y con potencia y torque la velocidad. Si solo tienes datos eléctricos, escribe el voltaje, la corriente, el factor de potencia y la eficiencia: la calculadora obtiene la potencia de entrada (√3 × V × I × FP en trifásica), la potencia en el eje tras las pérdidas y luego el torque. Esta relación explica por qué un reductor es la forma habitual de conseguir torque: bajar la velocidad diez veces multiplica el torque por diez, menos el pequeño porcentaje que se pierde por fricción. En Más opciones puedes agregar el número de polos y la frecuencia para ver la velocidad síncrona y el deslizamiento de un motor de inducción, y el diámetro de una polea o tambor para convertir el torque de salida en fuerza en el cable y velocidad lineal. La tabla muestra cómo cambiaría el torque a otras velocidades con la misma potencia.
Ejemplo resuelto
Un motor de 7.5 kW (10.058 hp) que gira a 1,450 rpm entrega T = 9,549 × 7.5 ÷ 1,450 = 49.39 N·m, lo mismo que 503.7 kgf·cm o 36.43 lb·ft. Si Luis lo acopla a un reductor 10:1 con 95% de eficiencia, a la salida obtiene 469.2 N·m a 145 rpm y 7.13 kW útiles. Con 4 polos y una red de 60 Hz la velocidad síncrona sería de 1,800 rpm; con 50 Hz, de 1,500 rpm, y el deslizamiento a 1,450 rpm es de 3.3%. Con datos eléctricos, un motor trifásico que toma 14 A a 400 V con FP de 0.85 y 90% de eficiencia consume 8.24 kW y entrega 7.42 kW al eje: 48.9 N·m a 1,450 rpm.
Preguntas frecuentes
¿El torque de arranque es el mismo que el nominal?
No. Los motores de inducción dan entre 1.5 y 3 veces el torque nominal al arrancar (rotor bloqueado), mientras que el nominal corresponde a la velocidad de plena carga. Los servomotores y los motores a pasos tienen sus propias curvas.
¿Cómo se calcula el torque de un motor con kW y rpm?
Multiplica los kW por 9,549 y divide entre las rpm. Un motor de 3.75 kW a 1,450 rpm da 9,549 × 3.75 ÷ 1,450 = 24.7 N·m.
¿Cómo obtengo el torque con el voltaje y la corriente?
Calcula la potencia eléctrica (√3 × V × I × FP en trifásica, V × I × FP en monofásica y V × I en CD), multiplícala por la eficiencia del motor para obtener la potencia en el eje y divide entre la velocidad angular. Elige «Torque a partir de voltaje, corriente y velocidad» para hacerlo en un paso.
¿Qué son la velocidad síncrona y el deslizamiento?
El campo magnético de un motor de inducción gira a 120 × frecuencia ÷ polos: 1,800 rpm con 4 polos a 60 Hz y 1,500 rpm a 50 Hz. El rotor gira un poco más lento; esa diferencia, el deslizamiento, suele ser de 1 a 5% a plena carga.
¿Por qué los autos eléctricos anuncian el torque a 0 rpm?
Porque sus motores dan el torque máximo desde parados hasta una velocidad base; a partir de ahí la potencia se mantiene constante y el torque baja, como muestra la tabla.
¿Cómo paso de N·m a kgf·cm?
Multiplica por 10.197. Así, 49.39 N·m equivalen a unos 503.7 kgf·cm, la unidad que usan muchos catálogos de motorreductores. También puedes escribir el torque en esa unidad con el menú junto a la casilla.
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Esta calculadora tiene fines informativos. Verifica los resultados importantes antes de tomar decisiones.