La conversión de torque a potencia es esencial en ingeniería eléctrica y mecánica para dimensionar equipos correctamente. Este cálculo permite transformar el par motor en potencia útil, optimizando el diseño y la eficiencia de sistemas industriales.
En este artículo descubrirás cómo realizar la conversión de torque a potencia según IEC e IEEE, fórmulas, tablas, ejemplos y una calculadora inteligente.
Calculadora con inteligencia artificial (IA) – Calculadora de conversión de torque a potencia – IEC, IEEE
- Convierte 250 Nm de torque a potencia en un motor de 1500 rpm según IEC.
- ¿Cuál es la potencia en kW si tengo 120 lb-ft de torque a 1800 rpm según IEEE?
- Calcula la potencia para 500 Nm de torque a 3000 rpm en un sistema trifásico IEC.
- ¿Qué potencia entrega un eje con 75 Nm de torque a 3600 rpm bajo norma IEEE?
Tabla de conversión de torque a potencia – IEC, IEEE
Torque (Nm) | Velocidad (rpm) | Potencia (kW) IEC | Torque (lb-ft) | Velocidad (rpm) | Potencia (HP) IEEE |
---|---|---|---|---|---|
10 | 1500 | 0.157 | 7.38 | 1800 | 0.25 |
20 | 1500 | 0.314 | 14.75 | 1800 | 0.50 |
50 | 1500 | 0.785 | 36.88 | 1800 | 1.25 |
100 | 1500 | 1.570 | 73.76 | 1800 | 2.50 |
200 | 1500 | 3.140 | 147.51 | 1800 | 5.00 |
250 | 1500 | 3.925 | 184.39 | 1800 | 6.25 |
500 | 1500 | 7.850 | 368.78 | 1800 | 12.50 |
1000 | 1500 | 15.700 | 737.56 | 1800 | 25.00 |
1500 | 1500 | 23.550 | 1106.34 | 1800 | 37.50 |
2000 | 1500 | 31.400 | 1475.13 | 1800 | 50.00 |
10 | 3000 | 0.314 | 7.38 | 3600 | 0.50 |
50 | 3000 | 1.570 | 36.88 | 3600 | 2.50 |
100 | 3000 | 3.140 | 73.76 | 3600 | 5.00 |
250 | 3000 | 7.850 | 184.39 | 3600 | 12.50 |
500 | 3000 | 15.700 | 368.78 | 3600 | 25.00 |
1000 | 3000 | 31.400 | 737.56 | 3600 | 50.00 |
2000 | 3000 | 62.800 | 1475.13 | 3600 | 100.00 |
Fórmulas para la conversión de torque a potencia – IEC, IEEE
La conversión de torque a potencia depende de la velocidad angular y del sistema de unidades utilizado. Las normativas IEC (Sistema Internacional) e IEEE (Imperial) emplean fórmulas específicas.
Fórmula IEC (Sistema Internacional de Unidades – SI)
- Potencia (kW): Potencia en kilovatios.
- Torque (Nm): Par motor en Newton-metro.
- Velocidad (rpm): Revoluciones por minuto.
- 2 × π: Factor de conversión de rpm a radianes por segundo (aprox. 6.2832).
- 60,000: Conversión de minutos a segundos y de vatios a kilovatios.
Fórmula IEEE (Sistema Imperial – HP, lb-ft)
- Potencia (HP): Potencia en caballos de fuerza.
- Torque (lb-ft): Par motor en libra-pie.
- Velocidad (rpm): Revoluciones por minuto.
- 5252: Constante de conversión derivada de 33,000 ft-lb/min y 2π rad/rev.
Conversión entre unidades
- 1 Nm = 0.73756 lb-ft
- 1 kW = 1.34102 HP
- 1 HP = 0.7457 kW
Valores comunes de torque en motores industriales varían entre 10 Nm y 2000 Nm, y velocidades típicas entre 750 rpm y 3600 rpm. En sistemas americanos, los valores de torque suelen ir de 7.38 lb-ft a 1475 lb-ft, con potencias de 0.25 HP a 100 HP.
Ejemplos del mundo real – Calculadora de conversión de torque a potencia – IEC, IEEE
Ejemplo 1: Motor eléctrico industrial bajo norma IEC
Supongamos un motor trifásico que entrega un torque de 250 Nm a 1500 rpm. ¿Cuál es la potencia en kW?
- Torque = 250 Nm
- Velocidad = 1500 rpm
Aplicando la fórmula IEC:
Potencia (kW) = (250 × 1500 × 6.2832) / 60,000 = (250 × 9424.8) / 60,000 = 2,356,200 / 60,000 = 39.27 kW
Por lo tanto, el motor entrega aproximadamente 39.27 kW bajo estas condiciones.
Ejemplo 2: Motor de combustión interna bajo norma IEEE
Un motor entrega 120 lb-ft de torque a 1800 rpm. ¿Cuál es la potencia en HP?
- Torque = 120 lb-ft
- Velocidad = 1800 rpm
Aplicando la fórmula IEEE:
El motor entrega aproximadamente 41.14 HP bajo estas condiciones.
Ejemplo 3: Conversión de unidades y comparación
Si un motor entrega 500 Nm de torque a 3000 rpm, ¿cuál es la potencia en kW y HP?
- Torque = 500 Nm
- Velocidad = 3000 rpm
Potencia (kW) = (500 × 3000 × 6.2832) / 60,000 = (500 × 18,849.6) / 60,000 = 9,424,800 / 60,000 = 157.08 kW
Para convertir a HP: 157.08 kW × 1.34102 = 210.59 HP
El motor entrega 157.08 kW o 210.59 HP.
Importancia de la conversión de torque a potencia en la industria
La correcta conversión de torque a potencia es fundamental para:
- Dimensionar motores eléctricos y de combustión interna.
- Seleccionar reductores y acoplamientos adecuados.
- Optimizar la eficiencia energética de sistemas industriales.
- Garantizar la seguridad y confiabilidad de equipos rotativos.
En aplicaciones como bombas, ventiladores, compresores y transportadores, un cálculo incorrecto puede llevar a fallas prematuras o sobredimensionamiento, incrementando costos y consumo energético.
Normativas IEC e IEEE aplicables
- IEC 60034-1: Rotating electrical machines
- IEEE Std 112: Test Procedure for Polyphase Induction Motors and Generators
Estas normativas establecen los métodos de medición y conversión, asegurando resultados precisos y comparables internacionalmente.
Preguntas frecuentes sobre la conversión de torque a potencia
- ¿Por qué es importante la velocidad (rpm) en la conversión? Porque la potencia depende directamente de la velocidad angular del eje.
- ¿Puedo usar las fórmulas indistintamente? No, cada fórmula corresponde a un sistema de unidades específico (SI o Imperial).
- ¿Qué pasa si el torque es variable? Se debe calcular la potencia para cada valor de torque y velocidad instantánea.
- ¿Cómo afecta la eficiencia del sistema? La potencia calculada es la potencia mecánica en el eje; la potencia eléctrica consumida será mayor debido a pérdidas.
Recursos adicionales y enlaces de interés
- The Engineering Toolbox – Power, Torque and Rotational Speed
- ABB – Motores y generadores
- Nidec Motor Calculator
La conversión de torque a potencia bajo normativas IEC e IEEE es un proceso esencial en la ingeniería moderna. Utilizar las fórmulas y tablas adecuadas garantiza la selección óptima de equipos y la eficiencia de los sistemas industriales.
Para cálculos rápidos y precisos, utiliza la calculadora inteligente de este artículo y consulta siempre las normativas internacionales para asegurar la calidad y seguridad de tus proyectos.