Calculadora Rendimiento Motor Eléctrico - Eficiencia y Pérdidas
Calcula el rendimiento de un motor eléctrico, pérdidas y coste anual de energía perdida.
Rendimiento de Motor
Calcula el rendimiento de un motor eléctrico y sus pérdidas energéticas
Parámetros
kW
kW
¿Qué es el rendimiento de un motor?
El rendimiento (η) de un motor eléctrico es la relación entre la potencia mecánica útil en el eje y la potencia eléctrica absorbida de la red:
η = P_mecánica / P_eléctrica = P_eje / (√3 × V × I × cos φ)
La diferencia entre ambas es la potencia perdida en forma de calor.
Clases de eficiencia (IEC 60034-30-1)
| Clase | Nombre | η @ 7,5 kW | η @ 75 kW | Requisito UE |
|---|---|---|---|---|
| IE1 | Estándar | ~87% | ~93% | Prohibido desde 2011 |
| IE2 | Alta | ~89% | ~94% | Prohibido ≥ 0,75 kW (2015) |
| IE3 | Premium | ~91,5% | ~95,5% | Obligatorio ≥ 0,75 kW (2021) |
| IE4 | Super Premium | ~93% | ~96,5% | Obligatorio ≥ 75 kW (2023) |
| IE5 | Ultra Premium | ~95% | ~97% | Futuro (según fabricante) |
- IE3 mínimo para motores de 0,75 – 1.000 kW
- IE4 mínimo para motores ≥ 75 kW
Tipos de pérdidas en un motor
| Tipo de pérdida | % del total | Causa |
|---|---|---|
| Pérdidas en el cobre (estátor) | 30 – 40% | Resistencia de los bobinados |
| Pérdidas en el cobre (rotor) | 15 – 25% | Barras del rotor |
| Pérdidas en el hierro | 15 – 25% | Corrientes parásitas y histéresis |
| Pérdidas mecánicas | 5 – 10% | Rodamientos, ventilador |
| Pérdidas adicionales | 5 – 10% | Armónicos, flujos dispersos |
Rendimiento por potencia y clase
| P nominal | IE1 | IE2 | IE3 | IE4 |
|---|---|---|---|---|
| 0,75 kW | 72,1% | 77,4% | 80,7% | 82,5% |
| 1,5 kW | 77,2% | 81,3% | 84,2% | 86,0% |
| 3 kW | 81,5% | 84,6% | 87,7% | 89,0% |
| 5,5 kW | 84,7% | 87,0% | 89,6% | 91,0% |
| 7,5 kW | 86,0% | 88,1% | 90,4% | 92,0% |
| 11 kW | 87,6% | 89,4% | 91,4% | 93,0% |
| 22 kW | 89,6% | 91,0% | 93,0% | 94,5% |
| 45 kW | 91,4% | 92,7% | 94,2% | 95,5% |
| 75 kW | 92,7% | 93,7% | 95,0% | 96,0% |
Ejemplo práctico: ¿conviene sustituir un motor IE1?
Motor actual: 7,5 kW, IE1, η = 86%, 5.000 h/año, precio 0,12 €/kWh
P_absorbida = 7,5 / 0,86 = 8,72 kW Consumo anual = 8,72 × 5.000 = 43.600 kWh Coste anual = 43.600 × 0,12 = 5.232 €
Motor nuevo: IE4, η = 92%
P_absorbida = 7,5 / 0,92 = 8,15 kW Consumo anual = 8,15 × 5.000 = 40.750 kWh Coste anual = 40.750 × 0,12 = 4.890 €
Ahorro: 5.232 - 4.890 = 342 €/año Coste motor IE4 7,5 kW: ~900 € → Payback: 2,6 años
Errores comunes
Preguntas Frecuentes
Los motores IE3 (eficiencia premium) tienen rendimientos del 89-96%. IE4 supera el 93%. Un motor por debajo del 85% debería considerarse para sustitución.
Instrucciones
- Seleccione el modo de cálculo (por datos de placa o por medición)
- Introduzca las potencias o mediciones de tensión y corriente
- Indique las horas de funcionamiento y el precio de la energía
- Pulse "Calcular" para ver rendimiento y coste de pérdidas