Calculadora de motor eléctrico: corriente, potencia, tensión, cos φ y rendimiento
Calcula la intensidad de un motor eléctrico trifásico, monofásico o de continua con su potencia, tensión, cos φ y rendimiento, o el dato que falte.
Con los datos de la placa de un motor eléctrico sabes cuánta corriente toma de la red, cuánta potencia absorbe, cuánta se pierde en calor y qué par da en el eje. Esta calculadora sirve para motores trifásicos, monofásicos y de corriente continua, y funciona en los dos sentidos: de la potencia, la tensión, el cos φ y el rendimiento saca la intensidad, y con la intensidad medida saca la potencia, el cos φ o el rendimiento.
Cómo usar la calculadora
- Elige el tipo de motor: trifásico, monofásico o de corriente continua. Se rellena la tensión habitual (400 V, 230 V o 24 V), que puedes cambiar.
- Escribe todos los datos menos uno entre potencia útil, tensión, intensidad, cos φ y rendimiento. El que dejes vacío se calcula. En continua no hay cos φ.
- Si quieres el par, escribe la velocidad de la placa en rpm (o en cualquier otra unidad). Con 0 no se calcula.
- Cada número admite cualquier unidad: la potencia en kW, CV o HP, la tensión en V o kV, la intensidad en A o mA…
Fórmulas de la potencia de un motor
La potencia de la placa es la potencia útil (P), la mecánica que da el eje. La que el motor toma de la red, la potencia absorbida (P₁), es mayor porque una parte se pierde en calor: la relación entre las dos es el rendimiento η.
Con P en vatios, U la tensión en voltios (en trifásico, entre fases), I la intensidad en amperios, cos φ el factor de potencia y η el rendimiento en tanto por uno (90,4 % = 0,904). Despejando sale la intensidad:
Los demás resultados:
Par en el eje
El par es la potencia útil dividida entre la velocidad angular:
Con P en vatios, n en rpm y M en N·m. Con números redondos queda la fórmula de taller M (N·m) = 9550 · P (kW) / n (rpm).
Ejemplo resuelto
Un motor trifásico de 7,5 kW a 400 V, con cos φ = 0,82, rendimiento del 90,4 % y 1460 rpm (los datos que vienen de serie en la calculadora):
Intensidad de motores trifásicos a 400 V y rendimientos IE2 e IE3
Intensidad orientativa a plena carga de motores trifásicos de jaula de 4 polos a 400 V, según la tabla de intensidades normalizadas de la norma IEC 60947-4-1 (la que usan los fabricantes de contactores y guardamotores), y rendimiento mínimo a 50 Hz de las clases IE2 e IE3 para motores de 4 polos según la IEC 60034-30-1. Cada motor real tiene sus valores: manda siempre la placa.
| Potencia (kW) | Intensidad a 400 V (A) | η mínimo IE2 (%) | η mínimo IE3 (%) |
|---|---|---|---|
| 0,75 | 1,9 | 79,6 | 82,5 |
| 1,1 | 2,7 | 81,4 | 84,1 |
| 1,5 | 3,6 | 82,8 | 85,3 |
| 2,2 | 4,9 | 84,3 | 86,7 |
| 3 | 6,5 | 85,5 | 87,7 |
| 4 | 8,5 | 86,6 | 88,6 |
| 5,5 | 11,5 | 87,7 | 89,6 |
| 7,5 | 15,5 | 88,7 | 90,4 |
| 11 | 22 | 89,8 | 91,4 |
| 15 | 29 | 90,6 | 92,1 |
| 18,5 | 35 | 91,2 | 92,6 |
| 22 | 41 | 91,6 | 93,0 |
| 30 | 55 | 92,3 | 93,6 |
| 37 | 66 | 92,7 | 93,9 |
| 45 | 80 | 93,1 | 94,2 |
| 55 | 97 | 93,5 | 94,6 |
| 75 | 132 | 94,0 | 95,0 |
| 90 | 160 | 94,2 | 95,2 |
| 110 | 195 | 94,5 | 95,4 |
| 132 | 230 | 94,7 | 95,6 |
| 160 | 280 | 94,9 | 95,8 |
| 200 | 350 | 95,1 | 96,0 |
Qué cos φ poner
El factor de potencia de un motor de inducción no lo fija ninguna norma: depende del tamaño, del número de polos y, sobre todo, de la carga. Como orientación, en motores trifásicos de 4 polos a plena carga:
- Motores pequeños, de menos de 1,5 kW: de 0,70 a 0,80.
- Motores medianos, de 2 a 30 kW: de 0,80 a 0,86.
- Motores grandes: de 0,85 a 0,90.
A media carga, el cos φ baja bastante y el rendimiento algo menos; en vacío, el cos φ puede quedar por debajo de 0,3. Un motor sobredimensionado consume mucha energía reactiva.
Errores habituales
- Olvidar el rendimiento: con I = P / (√3 · U · cos φ) sale una intensidad menor que la real, porque la potencia de la placa es la útil, no la absorbida.
- Tensión de fase en lugar de la de línea: en trifásico, U es la tensión entre fases (400 V), no la de fase a neutro (230 V).
- Confundir CV y HP: 1 CV = 735,5 W y 1 HP = 745,7 W. La calculadora admite las dos.
- Tomar la intensidad de arranque por la de marcha: en arranque directo, un motor de jaula toma de 5 a 8 veces la nominal durante unos segundos. Para elegir la protección y el cable, sigue la ITC-BT-47 del REBT: los conductores de un motor se dimensionan para el 125 % de su intensidad a plena carga.
Preguntas frecuentes
¿Qué potencia pone la placa de un motor?
La potencia útil o mecánica que da el eje a plena carga. La que toma de la red es mayor: la útil dividida entre el rendimiento. Por eso, para calcular la intensidad, hay que tener en cuenta el rendimiento además del cos φ.
¿Cómo se calcula la intensidad de un motor trifásico?
I = P / (√3 · U · cos φ · η), con P en vatios, U la tensión entre fases, cos φ el factor de potencia y η el rendimiento en tanto por uno. Un motor de 7,5 kW a 400 V con cos φ 0,82 y rendimiento del 90,4 % consume unos 14,6 A.
¿Qué cos φ y rendimiento pongo si no tengo la placa?
Para un motor trifásico de 4 polos a plena carga, un cos φ de 0,8 a 0,86 y el rendimiento mínimo de su clase (IE3 en los motores nuevos en Europa) dan un resultado orientativo. En la explicación tienes las tablas. Mejor, siempre, los datos de la placa.
¿Cómo se calcula el par de un motor?
M = P / ω, la potencia útil en vatios dividida entre la velocidad angular en rad/s (ω = 2π · n / 60). En la práctica, M (N·m) = 9550 · P (kW) / n (rpm).
¿La intensidad de arranque es la misma?
No. En arranque directo, un motor de jaula de ardilla toma de 5 a 8 veces la intensidad nominal durante unos segundos. Esta calculadora da la intensidad en marcha a la potencia indicada.