Física e ingeniería · Motores eléctricos

Par, velocidad y potencia en un motor

Dos motores pueden entregar la misma potencia mecánica con combinaciones distintas de par y velocidad angular. Compara el ejemplo de la animación y explora un esquema interactivo de un motor de corriente continua con imanes permanentes.

Comparación ideal de potencia · esquema no a escala

Compara dos puntos de operación

Motor A: par τ (N·m)Motor A: velocidad n (rpm)

Motor B: par τ (N·m)Motor B: velocidad n (rpm)

ω = 2πn/60 P_mec = τω

Con los valores iniciales, ambos casos dan aproximadamente 314.16 W de potencia mecánica: 2 N·m a 1500 rpm y 20 N·m a 150 rpm. Esto no implica igual consumo eléctrico ni igual eficiencia; faltan pérdidas y datos de entrada.

Explora el motor de corriente continua

Ángulo ilustrativo del rotor 0°Separación del esquema 0 %

Estator e imanesRotor y bobinaEjeConmutadorEscobillas

Diagrama simplificado, no a escala ni apto como plano de fabricación. El conmutador invierte la conexión de la bobina aproximadamente cada media vuelta para sostener el sentido medio del par. La geometría real, número de polos, devanados y control varían entre motores.

Prueba el modelo

1 · Igual potencia, distinto puntoCompara 2 N·m a 1500 rpm con 20 N·m a 150 rpm. Convierte rpm a rad/s antes de usar P = τω.

2 · Observa el giroGira el rotor y separa las piezas. Identifica el campo del estator, la bobina y el conjunto conmutador-escobillas.

3 · Cambia la corrienteInvierte la corriente en la bobina. En un motor real, también se invierte el sentido del par; invirtiendo corriente y campo a la vez, el sentido medio puede conservarse.

Control de velocidad con un variador

Explora la relación entre frecuencia, polos, deslizamiento y V/f en el simulador de motores de inducción.