A la hora de elegir un motor, la «potencia» es una de las especificaciones más básicas. Hay que saber calcular la potencia adecuada a partir del par y las revoluciones necesarios, y elegir el motor que mejor se adapte a cada aplicación.
En este artículo te explicamos en detalle desde los conceptos básicos sobre la potencia de los motores hasta métodos prácticos de cálculo y criterios de selección. Este contenido te servirá de guía a la hora de elegir motores si eres ingeniero y trabajas en el desarrollo de productos B2B que requieren una alta precisión, como equipos médicos, industriales u ópticos.
| Supervisado por: Grupo de Ventas de Componentes Electrónicos de C.I. Takiron. Supervisamos este artículo basándonos en la avanzada tecnología y los conocimientos que hemos acumulado desde nuestra fundación en 1919 como empresa líder en el sector del procesamiento de plásticos.En nuestro departamento, analizamos constantemente las tendencias del mercado y las últimas tecnologías en materia de micromotores ultracompactos y de alta precisión, y nos centramos en ofrecer información de gran valor añadido a los diseñadores y desarrolladores. Como equipo de expertos que conoce a la perfección las características de los productos, te ayudamos a resolver tus retos y a innovar tecnológicamente a través de contenidos precisos y prácticos. |
¿Qué es la potencia del motor? Conceptos básicos y unidades
La potencia del motor es un indicador que muestra la capacidad del motor para realizar trabajo mecánico. Para elegir el motor adecuado, primero hay que entender los conceptos básicos.
Lo que vamos a explicar en esta sección
- Unidades de potencia y sus conversiones (W, kW, caballos de fuerza)
- La diferencia entre la potencia nominal y la potencia máxima
- Relación entre el consumo eléctrico (entrada) y la salida
Si entiendes bien las prestaciones, te resultará más fácil interpretar las fichas técnicas y comparar con productos de otras marcas.
Unidades de potencia y sus conversiones (W, kW, caballos de vapor)
Las unidades de potencia de un motor son, por ejemplo, los vatios (W), los kilovatios (kW) y los caballos de vapor (HP).
En cuanto a los caballos de potencia, en el Reino Unido y EE. UU. se usa el caballo de potencia mecánico (HP), cuya definición difiere ligeramente. Las principales diferencias son las siguientes:
| Categoría | Símbolo | Nombre | Principales zonas de uso | Valor de referencia |
| Potencia mecánica | HP | horsepower | En el Reino Unido, EE. UU. y otros países | 1 HP ≒ 0,746 kW (746 W) |
Si entiendes bien la conversión de unidades, te resultará más fácil comparar productos de diferentes fabricantes y ajustarte a las especificaciones internacionales.
La diferencia entre la potencia nominal y la potencia máxima
La potencia nominal es la potencia con la que se puede funcionar de forma continua, dentro de los límites térmicos permitidos y bajo las condiciones de uso especificadas (temperatura ambiente, condiciones de refrigeración, etc.). Por otro lado, la potencia máxima es un valor máximo que solo se puede alcanzar durante breves periodos de tiempo, ya que no se puede mantener de forma continua debido a limitaciones térmicas y eléctricas.En el diseño de los productos, la selección se basa en la potencia nominal para garantizar un margen de seguridad. Hay que tener cuidado, ya que el funcionamiento continuo por encima de la potencia nominal puede provocar sobrecalentamiento y averías.
Si ajustas la potencia con un margen de seguridad, mantendrás la fiabilidad y la vida útil, y además reducirás la frecuencia de mantenimiento.
Relación entre el consumo eléctrico (entrada) y la salida
El consumo eléctrico (entrada) es la cantidad total de energía que te da la fuente de alimentación, y la potencia de salida es la energía que realmente se convierte en trabajo mecánico. La relación entre ambas es la eficiencia, y cuanto mayor sea la eficiencia del motor, más potencia de salida se consigue con menos consumo eléctrico.
| Apartado | Descripción |
| Consumo eléctrico (entrada) | La cantidad total de energía que te da la toma de corriente |
| Potencia | Energía eléctrica convertida en trabajo mecánico |
| Eficiencia | Potencia de salida ÷ Potencia consumida × 100 (%) |
En los dispositivos de ahorro energético y los que funcionan con batería, es imprescindible elegir motores de alta eficiencia. Los motores sin núcleo de C.I. Takiron se caracterizan por su alta eficiencia, ya que, al no tener núcleo de hierro, presentan menos pérdidas en el hierro.
Cómo calcular la potencia de un motor (pasos prácticos para calcularla a partir del par y las revoluciones)
La potencia del motor se calcula multiplicando el par por las revoluciones, lo que permite calcular a posteriori la potencia necesaria en la fase de diseño. Si entiendes la fórmula, podrás elegir el motor más adecuado para las condiciones de carga.
Lo que vamos a explicar en esta sección
- Fórmula básica para calcular la potencia y proceso de derivación
- Ejemplo práctico: cómo calcular la potencia necesaria a partir del par de carga
- Cálculos prácticos que tienen en cuenta la eficiencia y las pérdidas
A continuación, te voy a explicar paso a paso los pasos a seguir para hacer los cálculos que te servirán en tus diseños reales.
Fórmula básica para calcular la potencia y proceso de derivación
La fórmula básica de la potencia (W) se expresa como «P = T × ω» (par T × velocidad angular ω).Como la velocidad angular viene dada por «ω = 2πN / 60» (donde N son las revoluciones por minuto, rpm), al final se obtiene la fórmula «P = T × 2πN / 60». Con esta fórmula, si sabes el par necesario y el número de revoluciones, puedes calcular la potencia.
Las unidades de par son el N·m (newton-metro) y el mN·m (milinewton-metro). En motores pequeños, como los micromotores, el par suele estar en el orden de los mN·m (1 N·m = 1000 mN·m), por lo que hay que tener cuidado con la conversión de unidades a la hora de hacer cálculos.Por el contrario, también puedes calcular el par necesario a partir de la potencia y las revoluciones. En las primeras fases del diseño, lo habitual es obtener un valor aproximado basándote en esta fórmula básica y, luego, en el diseño detallado, ir incorporando un margen de seguridad.
Ejemplo práctico: cómo calcular la potencia necesaria a partir del par de carga
Te lo voy a explicar con un ejemplo de diseño real. En este caso, se trata de una bomba pequeña que necesita un par de 300 mN·m y funciona a 4000 rpm.
[ Pasos para el cálculo ]
- Paso 1: Sustituye los valores en la fórmula básica P = T × 2πN / 60 (convierte mN·m a N·m: 300 mN·m = 0,3 N·m)
- Paso 2: 0,3 × 2π × 4000 / 60 ≒ 125,7 W
- Paso 3: Por lo general, se tiene en cuenta un factor de seguridad (en este caso, se calcula entre 1,15 y 1,4 veces)
- Paso 4: Elegir un motor de entre 150 y 180 W
En realidad, hay que elegir el motor teniendo en cuenta un margen de seguridad que contemple la eficiencia del motor y las variaciones de carga. Si reduces el rango de potencia adecuado mediante estos cálculos, podrás evitar el aumento de costes por un exceso de especificaciones y los problemas de rendimiento por una potencia insuficiente.
Cálculos prácticos que tienen en cuenta la eficiencia y las pérdidas
En muchos motores de uso general, lo habitual es que la eficiencia esté entre el 70 % y el 90 %. En el caso de los micromotores, que son muy pequeños, a veces puede situarse entre el 50 % y el 60 %, por lo que hay que tener en cuenta las pérdidas mecánicas.
Si la potencia de salida necesaria es de 100 W y la eficiencia del 80 %, la potencia de entrada es de 100 W / 0,8 = 125 W. Si eliges un motor de alta eficiencia, podrás reducir el consumo eléctrico y también la generación de calor. Además, al hacer cálculos prácticos que tengan en cuenta la eficiencia, podrás elegir el motor más adecuado para tu caso.
Puntos clave para elegir el motor adecuado en función de las necesidades reales
Para elegir un motor no basta con calcular la potencia; hay que tener en cuenta múltiples aspectos, como el uso, el entorno y las características de la carga. Como los requisitos de rendimiento varían según el sector, la clave del éxito está en elegir el motor teniendo en cuenta tus necesidades reales.
Lo que vamos a explicar en esta sección
- Puntos clave para elegir según el uso (equipos médicos, industriales y ópticos)
- La solución óptima gracias a los micromotores de C.I. Takiron
A continuación, te explicamos algunos puntos prácticos a tener en cuenta a la hora de elegir, junto con los requisitos específicos de cada sector.
Puntos clave para elegir según el uso (equipos médicos, industriales y ópticos)
En los dispositivos médicos se da mucha importancia a las bajas vibraciones, el funcionamiento silencioso y el control de alta precisión, por lo que los motores sin núcleo y sin efecto de cogging resultan muy ventajosos. En dispositivos que están en contacto directo con el paciente, como los endoscopios o las bombas, es imprescindible que funcionen de forma suave.
En los equipos industriales se exige durabilidad y un par elevado, por lo que se necesitan motores que ofrezcan una potencia suficiente incluso en tamaños reducidos. En el caso de las herramientas eléctricas y los aparatos portátiles, el reto es combinar la portabilidad con el rendimiento.En los equipos ópticos, la respuesta rápida y la precisión de posicionamiento son fundamentales, por lo que lo ideal son los motores sin núcleo, que tienen poca inercia y son muy eficientes. En el enfoque automático de las cámaras o en el accionamiento de las lentes de los microscopios, el control preciso es clave para la calidad de la imagen, así que es imprescindible elegir motores de alta precisión.
Es necesario entender los requisitos técnicos de cada sector y elegir el tipo de motor más adecuado.
La solución óptima gracias a los micromotores de C.I. Takiron
Los motores sin núcleo de C.I. Takiron, gracias a su estructura sin núcleo de hierro, son pequeños y ligeros, pero ofrecen una alta eficiencia y bajas vibraciones. Se adaptan a una gran variedad de aplicaciones, como el control de precisión de equipos médicos, el ahorro de espacio en equipos industriales y la respuesta rápida de equipos ópticos.
[ Características de los motores sin núcleo de C.I. Takiron ]
- Rotación suave gracias al sistema «cogging-free»
- Rápida capacidad de respuesta y posicionamiento preciso
- Arranque a baja tensión y diseño de alta eficiencia
- Pequeño, ligero y ocupa poco espacio
- Larga vida útil y alta fiabilidad
Ofrecemos flexibilidad en la personalización y en los pedidos de pequeñas cantidades, y te damos apoyo técnico desde la fase de diseño.
Resumen
La potencia del motor se puede calcular a partir del par y las revoluciones por minuto, y es un criterio básico a la hora de elegir un motor en el diseño de un producto. En este artículo hemos explicado los conceptos básicos y las unidades de potencia, los métodos de cálculo prácticos y los aspectos clave para elegir un motor en función de las necesidades reales.
Si calculas bien la potencia necesaria y eliges el tipo de motor adecuado para cada aplicación, podrás mejorar el rendimiento de los equipos y garantizar su fiabilidad. En los equipos médicos se busca un bajo nivel de vibraciones y un control de alta precisión; en los equipos industriales, durabilidad y un par elevado; y en los equipos ópticos, una respuesta rápida.
C.I. Takiron ofrece micromotores de alto rendimiento que dan respuesta a estas diversas necesidades y te ayuda en el desarrollo de tus productos con asistencia técnica desde la fase de diseño.
Información sobre productos y consultas
Puedes consultar más detalles sobre los micromotores de C.I. Takiron en la siguiente página web.
- Página web del producto: https://cik-ele.com/
- Motores sin núcleo: https://cik-ele.com/products/list/coreless_motor/
- Motores sin escobillas: https://cik-ele.com/products/list/brushless_motor/
- Motorreductor: https://cik-ele.com/products/list/gearhead/
- Codificador: https://cik-ele.com/products/list/encoder/
Si tienes alguna duda a la hora de elegir un motor pequeño para el desarrollo de tus productos, no dudes en ponerte en contacto con nosotros a través del formulario de consulta. Nuestro equipo técnico analizará el uso y los requisitos que necesitas y te propondrá la solución más adecuada.
- Consultas: https://cik-ele.com/contact/
