Trabajando con motores universales, hay varios cálculos que deben hacerse para una aplicación funcione como se esperaba, o incluso para elegir el motor adecuado para la aplicación. En este artigo le mostraremos cómo algunos cálculos básicos, que implican estos motores puede hacerse con facilidad.
Cálculo de la velocidad
Motores universales como "jaula de ardilla" son dispositivos de velocidad constante, determinada por la frecuencia de la red eléctrica.
Si estos motores funcionan a velocidades inferiores a la especificada (por frecuencia) corren el riesgo de sobre calentamiento y con esa la quema.
Para calcular que la velocidad de un motor de inducción debe ser usada la siguiente fórmula:
Vrpm = (120 * f ) / P
Donde:
Vrpm = velocidad sincronizada en revoluciones por minuto (rpm)
120 = constante
F = frecuencia en Hz
P = número de polos del bobinado del motor
Ejemplo de aplicación:
¿Cuál es la velocidad de un motor de 4 polos y es alimentado por la energía de 60 Hz?
Vrpm = (120 * f) / P
Vrpm = (120 * 60) / 4
Vrpm = 7200 / 4
Vrpm = 1800 rpm
Trabajo
El trabajo está dado por el producto de la fuerza por la distancia. Como fuerza entendemos cualquier causa que cambia la posición, movimiento, dirección o forma de un objeto. La resistencia es cualquier fuerza que tiende a evitar el movimiento de un objeto. El trabajo se realiza para vencer una resistencia.
Para calcular el trabajo, la fuerza aplicada es:
W = F * D
Donde:
W = trabajo (N * m)
F = fuerza (N)
D = distancia (m)
Ejemplo de aplicación:
¿Cuál es el trabajo realizado para levantar un peso de 25 N sobre una altura de 30 metros?
W = F * D
W = 25 * 30
W = 750 N * m
Calculando torque
El torque es la fuerza que aparece en el eje de un motor cuando gira, como se muestra en la figura abajo.
El torque es una fuerza que actúa a una distancia, se mide en N * m. Lo que la diferencia del trabajo, el que el torque torsión existe incluso cuando no hay ningún movimiento.
Para calcular el esfuerzo de torsión debe utilizar la siguiente fórmula:
T = F * D
T = torque (N * m)
F = fuerza (N)
D = distancia (m)
Ejemplo de aplicación:
Cuál es el torque que produce una fuerza de 60 N a una distancia de 0,3 m del centro de su eje (Figura)
T = F * D
T = 60 * 0,3
T = 18 N x m
Cálculo de la Potencia
La potencia eléctrica de un motor puede ser especificada en HP (caballos de fuerza-británicos) como en W (Watts). Un HP equivale a 746 W. Watt es la potencia utilizada por una corriente de 1 A circulando entre dos puntos de un circuito en el que hay una diferencia de potencial de 1 voltio. Para calcular la potencia de un motor en HP partiendo de su especificación en W, utilizamos la siguiente fórmula:
HP = (V * I * Ef) / 746
HP = caballos de potencia
V = Voltaje (voltios)
I = corriente (amperios)
EF = eficiencia en costos
Ejemplo de aplicación:
¿Cuál es la potencia en HP de un motor, que conectado a una red de 220 V tiene una corriente de 4 amperios, y que tiene una eficiencia del 80%?
HP = (V * I * Ef) / 746
HP = (220 * 4 * 0,80) / 746
HP = 704 / 746
HP = 0,943 Hp
Cálculo de la velocidad sincronizada
Los motores alimentados pela red de alimentación se consideran motores de velocidad constante. Esto es porque el movimiento de estos motores viene determinado por la frecuencia de la corriente alterna que los alimenta y por el número de bobinas.
Los motores están diseñados para funcionar en red de 60 Hz son sincronizado velocidades con valores típicos de 3600, 1800, 1200, 900, 600, 720, 514 y 450 rpm.
Para calcular la velocidad de un motor de este tipo debe utilizarse en la siguiente fórmula:
rpm = (120 * f) / N
RPM = velocidad síncrona (rpm)
f = frecuencia (Hz)
N = número de polos del motor
Ejemplo de aplicación:
¿A qué velocidad se sincroniza un motor de cuatro polos que opera con una red de 60 Hz?
rpm = (120 * f) / N
rpm = (120 * 60) / 4
rpm = 72000 / 4
rpm = 1800
CONCLUSIÓN:
En aplicaciones que involucran motores alimentados por la red eléctrica es necesario tomar en cuenta los valores de los parámetros enumeran en este artículo para que tengamos un correcto funcionamiento.
Un motor girando a velocidad por debajo de lo especificado, porque no tiene suficiente torque para mover una carga podría significar problemas de sobrecarga que culminan con quema.
