La potencia de un motor se mide

La potencia de un motor se mide

Rpm nm a kw

Los motores eléctricos son máquinas electromecánicas que convierten la energía eléctrica en energía mecánica. A pesar de las diferencias de tamaño y tipo, todos los motores eléctricos funcionan de manera muy similar: una corriente eléctrica que fluye a través de una bobina de alambre en un campo magnético crea una fuerza que hace girar la bobina, creando así un par motor.

¿Qué es la potencia? En su forma más básica, la potencia es el trabajo realizado durante un tiempo determinado. En un motor, la potencia se suministra a la carga convirtiendo la energía eléctrica según las siguientes leyes de la ciencia.

En los sistemas eléctricos, la tensión es la fuerza necesaria para mover los electrones. La corriente es la tasa de flujo de carga por segundo a través de un material al que se aplica una tensión específica. Tomando el voltaje y multiplicándolo por la corriente asociada, se puede determinar la potencia.

Un vatio (W) es una unidad de potencia definida como un julio por segundo. Para una fuente de corriente continua, el cálculo es simplemente la tensión por la corriente: W = V x A. Sin embargo, la determinación de la potencia en vatios para una fuente de CA debe incluir el factor de potencia (FP), por lo que W = V x A x PF para los sistemas de CA.

Tipos de motores

El par es una variable importante cuando se considera el rendimiento del motor eléctrico. Puede utilizarse para calcular la potencia mecánica y obtener la potencia eléctrica. En el caso de los drones y las aeronaves eléctricas, conocer el par también permite calcular la eficiencia del motor por separado de la eficiencia del resto del sistema.

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El Kv del motor se da generalmente en RPM/V, pero para que funcione en nuestra fórmula lo necesitamos en unidades del SI, que es (radianes/segundo)/voltios en este caso. Para hacer la conversión dividiremos 2300 entre 60 s y lo multiplicaremos por 2π.

Esta cifra parece razonable, pero la no linealidad causada por el ESC y el motor puede hacer que los resultados teóricos no reflejen necesariamente la realidad. Por lo general, esperamos una diferencia del 10 al 50% entre el valor teórico y el valor medido.

Somos conscientes de este dilema desde hace tiempo, por lo que hemos desarrollado nuestros bancos de pruebas de motores para que los usuarios puedan recopilar datos muy precisos sobre los motores.  Además de medir el par, nuestros bancos de pruebas también miden el empuje, las RPM, la potencia eléctrica, la potencia mecánica, la eficiencia del motor y del ESC, la eficiencia de la hélice y la eficiencia general del sistema.

Cómo funciona un motor eléctrico

Los motores eléctricos son máquinas electromecánicas que convierten la energía eléctrica en energía mecánica mediante un eje giratorio. A pesar de las diferencias de tamaño y tipo, la mayoría de los motores eléctricos funcionan basándose en el mismo principio básico: una corriente eléctrica que fluye a través de una bobina de alambre en un campo magnético (estator) crea una fuerza que hace girar la bobina (rotor), creando así un par motor (eje giratorio).

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En ese caso, el rendimiento del motor es una relación de la eficacia con la que el motor convierte la energía eléctrica en energía mecánica y se calcula dividiendo la potencia eléctrica introducida en el motor por la potencia mecánica generada por el motor. La potencia mecánica de salida se calcula en función del par y la velocidad angular, y la potencia eléctrica de entrada se calcula en función de la tensión y la corriente suministrada al motor. La potencia mecánica de salida es siempre inferior a la potencia eléctrica de entrada, ya que la energía se pierde durante el proceso de conversión en diversas formas, como el calor, la fricción, las pérdidas óhmicas y el ruido.

Independientemente del tipo de motor, las pérdidas descritas no pueden eliminarse por completo. Sin embargo, entender las pérdidas de eficiencia del motor es importante porque las unidades menos eficientes conllevan mayores costes de funcionamiento a lo largo de la vida del motor.

Par de corriente del motor

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Además, los imanes permanentes que giran inducen una contrafuerza electromagnética, y la diferencia entre el voltaje de la batería aplicado y la contrafuerza electromagnética es lo que determina la cantidad de corriente que fluye por los bobinados.

Probablemente sea la técnica más razonablemente precisa en la época de las máquinas de escribir eléctricas o de las impresoras de ruedas dentadas, cuando se escribió esa carta; hoy en día se muestrea tanto la corriente como el voltaje muy por encima de la frecuencia de Nyquist y se calcula una potencia media precisa mediante DSP.

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Lo que sí se mide es el verdadero valor RMS de la tensión y la corriente. Si la frecuencia PWM es lo suficientemente alta, entonces cualquier buen (tengo que enfatizar 'bueno', no un instrumento barato de Ali) lo mediría. De lo contrario, tendría que integrar / cuadrado / media con ADC y DSP (o MCU) con mucha memoria y velocidad de la CPU. El BEMF no cambia nada.

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