🐍 Código Python: Calculador de Par Motor y Potencia de Tracción


# Script para estimar la potencia mecánica, la velocidad angular en rad/s

# y el par motor de un eje a partir de los datos eléctricos medidos.



import math



def calcular_mecanica_motor(tension_v, corriente_a, cos_phi, rendimiento, rpm):

    # Calcular la potencia eléctrica de entrada (Trifásica)

    potencia_electrica_w = math.sqrt(3) * tension_v * corriente_a * cos_phi

    

    # Calcular la potencia mecánica entregada en el eje (en W)

    potencia_mecanica_w = potencia_electrica_w * rendimiento

    

    # Convertir rpm a velocidad angular (omega) en rad/s

    omega_rads = (2.0 * math.pi * rpm) / 60.0

    

    # Calcular el par motor en N·m (P = M * omega => M = P / omega)

    if omega_rads > 0:

        par_nm = potencia_mecanica_w / omega_rads

    else:

        par_nm = 0.0

        

    print(f"💡 Potencia eléctrica absorbida por red: {potencia_electrica_w / 1000.0:.2f} kW")

    print(f"💡 Potencia mecánica en el eje: {potencia_mecanica_w / 1000.0:.2f} kW ({potencia_mecanica_w / 736.0:.2f} CV)")

    print(f"💡 Velocidad angular: {omega_rads:.2f} rad/s")

    print(f"💡 Par motor nominal estimado: {par_nm:.2f} N·m")

    

    return par_nm



# Simulación: Motor trifásico de 400 V, 15 A, cos phi 0.85, rendimiento 88% a 1450 rpm

calcular_mecanica_motor(tension_v=400, corriente_a=15, cos_phi=0.85, rendimiento=0.88, rpm=1450)

Este código calcula el par útil a partir de parámetros eléctricos de red.

💡 Simulación en vivo: Puedes comprobar y experimentar con cálculos de este tipo de forma interactiva en nuestra calculadora: Probar simulador interactivo en vivo.
💡 Testea con la calculadora: Puedes probar los resultados que obtengas de la conversación con la IA de forma interactiva en la calculadora: Abrir simulador en vivo.

🔧 Laboratorio Práctico: Dimensionado Eléctrico de Líneas para Motores de Elevación

Los lazos de tracción industrial exigen calcular líneas eléctricas estables para soportar las corrientes durante el trabajo nominal. Supongamos que montamos la línea trifásica para un motor de un montacargas industrial. El motor tiene una potencia de 22 kW a 400 V trifásicos (con $\cos arphi = 0,85$). La distancia del motor al cuadro es de 85 metros y el pliego exige limitar la caída de tensión al 1,5% ($6 ext{ V}$) para evitar pérdidas de par electromagnético. El tipo de cable es de cobre unipolar XLPE bajo tubo empotrado. Sigue las instrucciones:

  1. Abre el módulo Caída de Tensión en el asistente de cálculo REBT Calc.
  2. Introduce los parámetros técnicos correspondientes en el formulario de la línea:
    • Potencia: 22000 W (22 kW)
    • Voltaje: 400 V (Trifásica)
    • Longitud: 85 metros
    • Coseno de phi: 0,85
    • Tipo de cable: XLPE 3 polos Cobre
  3. Observa los resultados del cálculo y compara secciones de 10 mm² y 16 mm².
📂 Abrir Módulo de Caída de Tensión en REBT Calc

Pregunta de Laboratorio:

Al simular la manguera en la calculadora, ¿qué sección de cobre unipolar XLPE trifásico es obligatoria para garantizar el límite del 1,5% de caída de tensión?

📋 Caso Práctico: Relación par-potencia en el motor

Contexto: En un reductor de tracción de una grúa, observas que el motor disminuye sus rpm a la mitad bajo carga severa, mientras que el par de torsión nominal se duplica.

Pregunta: ¿Qué ocurre con la potencia mecánica instantánea transmitida por el eje del motor en esta situación?

📋 Caso Práctico: Estimación de par nominal en catálogo

Contexto: Debes programar las protecciones de sobrecarga de un variador. En la placa de características de un motor lees: 15 kW y velocidad nominal de 1450 rpm.

Pregunta: ¿Qué fórmula práctica relaciona el par motor ($M$ en N·m) con la potencia mecánica ($P$ en W) y la velocidad angular?

📋 Caso Práctico: Potencia en desplazamiento lineal

Contexto: Diseñas la instalación eléctrica de una cinta transportadora que arrastra sacos de cemento ejerciendo una fuerza lineal de tracción constante de 500 N a una velocidad de 1,5 m/s.

Pregunta: ¿Qué potencia mecánica útil debe entregar el motorreductor para mover la cinta en este régimen?