La placa de características de un motor indica una potencia útil, pero la red debe entregar esa potencia más las pérdidas, y entregarla al factor de potencia del motor. Introduce la potencia útil, la tensión, el rendimiento, el factor de potencia y el número de fases para obtener la corriente nominal, la corriente de arranque directo, la potencia aparente en kVA y el calibre normalizado de protección inmediatamente superior.
Calculadora
Unidades:
kW
Potencia mecánica de la placa de características, no la potencia absorbida
V
Tensión compuesta en trifásico; tensión simple en monofásico
%
Los motores IE3 de 5 a 20 kW alcanzan alrededor del 89 al 92 %
A plena carga. Cae con fuerza a carga parcial
El trifásico usa el factor √3; el monofásico no
Resultado del cálculo
Pulsa Calcular para obtener la corriente nominal, la corriente de arranque directo tomada como seis veces ese valor, la potencia aparente en kVA y el calibre normalizado de protección inmediatamente superior al 125 % de la corriente nominal.
Solución paso a paso
Ayuda de dimensionamiento preliminar. Los resultados siguen las fórmulas publicadas que se citan más abajo y están pensados para estimaciones, estudio y diseño preliminar. El proyecto definitivo debe verificarlo un ingeniero cualificado conforme a la normativa vigente donde se ejecute la obra.
Beneficios principales
✓Parte de la potencia útil, que es como se caracterizan realmente los motores
✓Aplica tanto la corrección de rendimiento como la de factor de potencia
✓Da la corriente de arranque directo, que suele gobernar la alimentación
✓Elige el calibre normalizado CEI inmediatamente superior
✓El gráfico de sensibilidad muestra hasta qué punto el factor de potencia manda en la corriente
✓Enlaces compartibles y exportación CSV para el expediente de proyecto
¿Qué es la corriente nominal de un motor?
La corriente nominal es la que un motor absorbe a su potencia útil asignada. La placa indica la potencia mecánica entregada en el eje, así que la potencia eléctrica absorbida es esa dividida por el rendimiento: un motor de 7,5 kW con un 89 % de rendimiento pide 8,43 kW a la red. Dividir por el factor de potencia convierte la potencia activa en aparente, y solo entonces la aritmética de la tensión y del número de fases da la corriente.
Por qué el factor de potencia importa tanto como el rendimiento
Un motor asíncrono absorbe una corriente magnetizante que establece el campo giratorio. No hace trabajo alguno y regresa a la fuente en cada periodo, pero circula por los conductores y los calienta igual. El factor de potencia es la relación entre potencia activa y aparente, y dividir por él es lo que da cuenta de esa corriente. Un motor con 0,7 de factor de potencia absorbe un 21 % más de corriente que el mismo motor a 0,85, para una potencia mecánica idéntica.
El verdadero factor limitante es el arranque
Arrancado en directo, un motor asíncrono se comporta brevemente como un transformador en cortocircuito y absorbe de seis a ocho veces su corriente nominal. Un motor de 45 kW que trabaja a 86 A absorbe más de 500 A al arrancar. La duración es breve, pero el hueco de tensión que provoca en la red afecta a todo lo demás que esté conectado, y por eso los gestores de red imponen límites y por eso existen el estrella-triángulo, los arrancadores progresivos y los variadores de velocidad.
Fórmula
I = P / (√3 · U · η · cos φ)
Corriente nominal de un motor trifásico, con P la potencia útil en vatios
Fórmulas relacionadas
I = P / (U · η · cos φ)
S = P / (η · cos φ)
I_arranque ≈ 6 · I_n
I_protección ≥ 1,25 · I_n
Definición de variables
Símbolo
Variable
Unidad
Descripción
P
Potencia útil
kW
Potencia mecánica en el eje, tal como figura en la placa de características.
U
Tensión de alimentación
V
Tensión compuesta en trifásico, tensión simple en monofásico.
η
Rendimiento
%
Potencia útil dividida por potencia absorbida. Los motores IE3 alcanzan del 89 al 94 %.
cos φ
Factor de potencia
—
Relación entre potencia activa y aparente. De 0,8 a 0,87 a plena carga en un motor asíncrono corriente.
I_n
Corriente nominal
A
Corriente absorbida a la potencia útil asignada.
I_arranque
Corriente de arranque
A
Punta de corriente en arranque directo, de seis a ocho veces la nominal.
Cómo usar esta calculadora
Introduce la potencia útil, no la absorbidaLas placas de características indican la potencia mecánica entregada. La red debe suministrar esa más las pérdidas, que es exactamente de lo que da cuenta dividir por el rendimiento. Introducir la potencia absorbida en su lugar subestimaría la corriente en ese mismo factor.
Emplea el rendimiento y el cos φ a plena cargaAmbos valores figuran en la placa o en la hoja técnica y ambos se dan a la carga asignada. A carga parcial el rendimiento baja un poco y el factor de potencia baja mucho, así que un motor poco cargado absorbe más corriente por unidad de trabajo útil de lo que este cálculo sugiere.
Haz coincidir la tensión con la configuración de fasesEl cálculo trifásico usa la tensión compuesta — 400 V en un sistema de 230/400 V — con el factor √3. El monofásico usa la tensión simple, 230 V, sin √3. Confundir las dos es un error frecuente y de gran magnitud.
Contrasta la corriente de arranque con tu suministroSeis veces la corriente nominal es la cifra que decide si el motor puede arrancarse en directo. Los motores grandes en redes débiles provocan huecos de tensión que afectan a otros equipos, y los gestores de red fijan con frecuencia un límite por encima del cual no se admite el arranque directo.
Toma el calibre de protección como punto de partidaEl 125 % de la corriente nominal cubre el régimen permanente. Un circuito de motor debe además dejar pasar la corriente de arranque sin disparar, así que normalmente hace falta una curva C o D, o un guardamotor con ajustes térmico y magnético independientes.
Ejemplos resueltos
Ejemplo 1
Un motor asíncrono trifásico de 7,5 kW en una red de 400 V, con un rendimiento del 89 % y un factor de potencia de 0,85 a plena carga.
Solución paso a paso
Potencia absorbida: 7,5 / 0,89 = 8,427 kW; los 0,927 kW de diferencia son las pérdidas
Potencia aparente: 8,427 / 0,85 = 9,914 kVA
Corriente trifásica: I = 9.914 / (√3 × 400) = 9.914 / 692,8 = 14,31 A
Compárese con la cifra ingenua: 7.500 / (√3 × 400) = 10,83 A, un 32 % por debajo de la realidad
Corriente de arranque directo: 6 × 14,31 = 86 A
Protección: 1,25 × 14,31 = 17,9 A, así que el calibre normalizado inmediatamente superior es 20 A
Lectura: las correcciones de rendimiento y factor de potencia añaden juntas un 32 % a la corriente. Ninguna de las dos es opcional.
Ejemplo 2
El mismo motor de 7,5 kW alimentado en monofásico a 230 V en lugar de trifásico a 400 V: la comparación que explica por qué existe el trifásico.
Solución paso a paso
La potencia aparente no cambia, 9,914 kVA: el motor necesita la misma potencia absorbida para la misma potencia útil
Corriente monofásica: I = 9.914 / 230 = 43,10 A, sin factor √3
Frente a 14,31 A en trifásico, son 3,01 veces la corriente
La relación se descompone con limpieza: √3 = 1,732 por la aritmética de las fases, y 400/230 = 1,739 por la tensión; su producto vale 3,012.
La corriente de arranque sube en la misma proporción, hasta 259 A, y la protección salta de 20 A a 63 A.
Cada conductor, contactor, borne e interruptor del circuito debe dimensionarse para el triple de corriente, y por eso los motores monofásicos son raros por encima de unos pocos kilovatios.
El mismo razonamiento vale en el otro sentido para la tensión: ese mismo motor a 690 V absorbería 8,30 A, y es en el coste del cable a escala de una instalación grande donde la distribución trifásica rentabiliza su complejidad.
Sensibilidad al factor de potencia
La corriente es inversamente proporcional al factor de potencia, así que la curva sube con fuerza según este baja: la misma potencia mecánica arrastrada a través de cada vez más corriente. Por eso un motor a carga parcial, régimen en el que el cos φ se desploma, puede absorber una corriente sorprendentemente alta. El marcador señala tu valor actual.
Corriente nominalfrente aFactor de potencia
Se recalcula en vivo con tus datos. El marcador señala tu valor actual.
Gráfico de líneas de Corriente nominal frente a Factor de potencia. Los mismos valores aparecen en la tabla de datos de abajo.
Valores representados arriba, muestreados en el rango de factor de potencia.
Cómo interpretar el resultado
La corriente nominal dimensiona el cable y la protección. La corriente de arranque decide si la fuente puede aceptar el motor, y suele ser la más restrictiva de las dos.
Una corriente nominal de < 16 A entra dentro del terreno del circuito terminal corriente. El arranque directo es normalmente aceptable a este tamaño, aunque la punta sigue exigiendo una curva de protección que la tolere.
Corriente nominal: 16 – 63Motor de potencia media
Una corriente nominal de 16 – 63 A pide un circuito dedicado. Contrasta la corriente de arranque con la potencia disponible: es en esta gama donde el arranque directo empieza a provocar huecos de tensión apreciables en redes débiles.
Corriente nominal: 63 – 200Motor grande: revisa el método de arranque
Con 63 – 200 A en régimen permanente, el arranque directo pide seis veces más. El estrella-triángulo, un arrancador progresivo o un variador de velocidad suelen ser necesarios a este tamaño, y muchos gestores de red ya no admiten el arranque directo por encima.
Corriente nominal: ≥ 200Motor muy grande
Una corriente nominal de ≥ 200 A exige un estudio de red y no una regla empírica. El método de arranque, el hueco de tensión en el punto de conexión y el efecto sobre otros clientes deben evaluarse todos antes de cerrar la elección del motor.
Corriente de arranque directo: ≥ 200Punta de arranque elevada
Una corriente de arranque de ≥ 200 A provocará un hueco de tensión visible en la mayoría de las redes. El arranque a tensión reducida la baja notablemente: el estrella-triángulo a un tercio aproximadamente, un arrancador progresivo según la rampa elegida, y un variador a poco más que la corriente nominal.
Errores comunes que evitar
Dividir directamente los kW de la placa por la tensión
Por qué importa:Eso omite las dos correcciones. Para el motor del ejemplo, el cálculo ingenuo da 10,83 A frente a 14,31 A reales, un 32 % menos: suficiente para dejar cortos el cable y la protección a la vez.
✓Cómo evitarlo:Divide por el rendimiento y luego por el factor de potencia antes de la aritmética de la tensión. Ambos hacen crecer la corriente, nunca al revés.
Usar la tensión simple en la fórmula trifásica
Por qué importa:La fórmula trifásica usa la tensión compuesta. Sustituir 400 V por 230 V en un sistema de 230/400 V sobreestima la corriente en un factor de 1,74.
✓Cómo evitarlo:Usa 400 V con √3 en trifásico, o 230 V sin √3 en monofásico. Comprueba a cuál de las dos se refiere la tensión de la placa.
Dimensionar la protección solo por la corriente en régimen permanente
Por qué importa:Un aparato calibrado al 125 % de la corriente nominal disparará con la punta de arranque seis veces mayor si su característica magnética es demasiado sensible. Un interruptor de curva B dispara entre tres y cinco veces su calibre, y un arranque de motor lo supera.
✓Cómo evitarlo:Emplea una curva C o D, o un guardamotor con umbrales térmico y magnético ajustables por separado. El térmico protege el motor; el magnético protege frente al cortocircuito.
Suponer que el factor de potencia se mantiene constante
Por qué importa:El factor de potencia se da a plena carga y cae con fuerza por debajo. Un motor a la cuarta parte de su carga puede trabajar a 0,4 o 0,5, así que su corriente no baja ni de lejos en proporción a la potencia entregada.
✓Cómo evitarlo:Donde un motor esté habitualmente poco cargado, el remedio es un motor más pequeño antes que unos condensadores de compensación: un motor sobredimensionado tiene por naturaleza mal cos φ, y compensarlo trata el síntoma.
Ignorar el factor de servicio
Por qué importa:Los motores con factor de servicio superior a 1,0 pueden funcionar de continuo por encima de su potencia asignada, y la corriente sube en consecuencia. Dimensionar el circuito solo con el valor de placa no deja margen para eso.
✓Cómo evitarlo:Comprueba si hay factor de servicio en la placa y dimensiona el circuito para la carga permanente máxima admitida, no para la asignada.
Tomar seis veces como múltiplo de arranque universal
Por qué importa:La relación depende del diseño del motor y puede llegar a ocho veces, y los motores de alto rendimiento tienden al extremo alto de la horquilla, porque su menor resistencia limita menos la corriente a rotor bloqueado.
✓Cómo evitarlo:Emplea el código de rotor bloqueado de la placa o la relación de la hoja técnica allí donde la corriente de arranque importe. El factor seis usado aquí es una estimación razonable, no una especificación.
Aplicaciones prácticas
▸Dimensionar cables y protecciones de un circuito de motor
▸Comprobar si un suministro admite un arranque directo
▸Comparar una alimentación monofásica con una trifásica
▸Estimar la potencia demandada por una instalación de motores
▸Evaluar el efecto de un cambio de rendimiento o de factor de potencia
▸Contrastar los datos de placa con la corriente esperada
Casos de uso por sector
Instalación industrial
Los circuitos de motor se proyectan alrededor de dos corrientes a la vez: la de régimen permanente fija el cable y el ajuste térmico, mientras que la de arranque fija la curva de protección y la exigencia de impedancia de la fuente. Con frecuencia manda la segunda.
Bombas y ventiladores
Los variadores de velocidad se eligen tanto por su arranque suave como por la energía que ahorran. Un variador limita la corriente de arranque a poco más que la nominal, lo que elimina por completo el problema del hueco de tensión y a menudo hace viable una instalación en una red incapaz de aceptar un arranque directo.
Gestión energética
Los motores sobredimensionados trabajando a carga parcial son un hallazgo recurrente en las auditorías energéticas. El factor de potencia se desploma a baja carga: la corriente se mantiene desproporcionadamente alta mientras la potencia útil baja, un patrón visible en los registros mucho antes de que nadie inspeccione la instalación.
Consejos prácticos
💡Divide por el rendimiento y luego por el factor de potencia: ambos hacen crecer la corriente.
💡Las dos correcciones añadieron un 32 % en el ejemplo anterior.
💡El monofásico a 230 V absorbe 3,01 veces la corriente del trifásico a 400 V.
💡La corriente de arranque es de seis a ocho veces la nominal, y suele gobernar.
💡El factor de potencia se desploma a carga parcial; la causa es un motor sobredimensionado.
💡Un circuito de motor exige una curva C o D para sobrevivir a la punta de arranque.
Ventajas y limitaciones
Ventajas
✓Parte de la potencia útil, que es como se caracterizan realmente los motores
✓Aplica las dos correcciones de forma explícita en vez de fundirlas en un coeficiente
✓Da la corriente de arranque, que es a menudo la restricción determinante
✓Elige un calibre normalizado CEI en lugar de un número en bruto
✓Trata el monofásico y el trifásico con la aritmética propia de cada uno
Limitaciones
!Toma seis veces la corriente nominal en el arranque; los valores reales van de seis a ocho
!Supone rendimiento y factor de potencia a plena carga, no en el punto de trabajo real
!No tiene en cuenta el factor de servicio ni los servicios intermitentes
!El calibre de protección cubre el régimen permanente, no la característica de arranque
!No considera los armónicos, que introducen variadores y arrancadores progresivos
!Supone una red trifásica equilibrada a la tensión nominal
!No cubre máquinas síncronas ni de corriente continua, cuyo comportamiento difiere
Potencias normalizadas de motores en una red trifásica de 400 V
Con un 89 % de rendimiento y 0,85 de factor de potencia en todos los casos. La columna de la corriente de arranque es la que limita a la mayoría de instalaciones: fíjate en la rapidez con que alcanza niveles que la red nota.
Trifásico 400 V, rendimiento 89 %, factor de potencia 0,85, corriente de arranque tomada como seis veces la nominal. El motor de 45 kW trabaja a 86 A pero arranca con más de 500 A, y por eso el arranque a tensión reducida es allí prácticamente obligatorio, diga lo que diga la corriente en régimen permanente por sí sola.
¿Cómo se calcula la corriente nominal de un motor?
I = P / (√3 × U × η × cos φ) en trifásico, con P la potencia útil en vatios. Un motor de 7,5 kW a 400 V, con un 89 % de rendimiento y 0,85 de factor de potencia, absorbe 14,31 A.
¿Por qué la corriente supera los kW divididos por la tensión?
Porque la red debe suministrar las pérdidas además de la potencia útil, y porque la corriente incluye una componente magnetizante que no trabaja. Juntas, las dos correcciones añadieron un 32 % en el ejemplo anterior. Las dos se multiplican: dividir por 0,89 y luego por 0,85 equivale a multiplicar por 1,32.
¿Qué es la corriente de arranque de un motor?
De seis a ocho veces la corriente nominal en un arranque directo, porque el motor se comporta brevemente como un transformador en cortocircuito. Un motor de 45 kW que trabaja a 86 A arranca con más de 500 A. Dura poco, pero el hueco de tensión se nota en toda la red.
¿Cómo se dimensiona el interruptor de un motor?
Al menos al 125 % de la corriente nominal para el régimen permanente, pero con una característica que tolere la punta de arranque: curva C o D, o un guardamotor con ajustes térmico y magnético independientes. El térmico protege el motor de la sobrecarga y el magnético del cortocircuito.
¿Qué factor de potencia cabe esperar de un motor?
De 0,8 a 0,87 a plena carga en un motor asíncrono corriente. Cae con fuerza a carga parcial, y por eso un motor poco cargado absorbe una corriente desproporcionada para la potencia útil que entrega. Un motor a la cuarta parte de su carga puede bajar a 0,4 o 0,5.
¿Por qué un motor monofásico absorbe tanta más corriente?
Se multiplican dos razones: la ausencia del factor √3 y, por lo general, una tensión más baja. A 230 V monofásicos frente a 400 V trifásicos, el mismo motor de 7,5 kW absorbe 43,1 A en lugar de 14,31 A, es decir 3,01 veces más.
¿Cómo se reduce la corriente de arranque de un motor?
El arranque estrella-triángulo la baja a un tercio aproximadamente, un arrancador progresivo hace que la punta siga a la rampa de tensión, y un variador de velocidad la limita a poco más que la corriente nominal. Los tres cambian coste y complejidad por menos potencia demandada.
¿Qué rendimiento cabe esperar de un motor?
Los motores IE3 de 5 a 20 kW alcanzan alrededor del 89 al 92 %, y los IE4 algo más. Los motores pequeños son peores: uno de 0,75 kW se sitúa más bien cerca del 80 %, porque las pérdidas fijas pesan más sobre una potencia baja.
¿La compensación de energía reactiva reduce la corriente del motor?
Reduce la corriente en la instalación aguas arriba de los condensadores, no en el motor. El motor sigue absorbiendo su corriente magnetizante; los condensadores se limitan a suministrarla localmente en vez de tomarla de la red. El cable entre los condensadores y el motor sigue dimensionándose con la corriente plena.
¿Qué es el factor de servicio de una placa de características?
Es un multiplicador superior a 1,0 que indica que el motor puede funcionar de continuo por encima de su potencia asignada. Un factor de servicio de 1,15 admite un 15 % de sobrecarga continua, y el circuito debe dimensionarse para eso y no para el valor de placa.
Glosario
Corriente nominal
La corriente que un motor absorbe a su potencia útil asignada.
Potencia útil
La potencia mecánica que entrega un motor, la que indica la placa de características.
Factor de potencia
La relación entre potencia activa y aparente, que refleja la corriente magnetizante de un motor asíncrono.
Potencia aparente
Tensión por corriente, en kVA: lo que la red debe entregar, haga o no trabajo.
Arranque directo
Arrancar un motor conectándolo de golpe a la tensión plena, con la punta máxima de corriente.
Arranque estrella-triángulo
Arrancar en estrella y conmutar a triángulo, lo que baja la corriente de arranque a un tercio aproximadamente.
Arrancador progresivo
Dispositivo que sube la tensión en rampa para limitar la corriente de arranque y el choque mecánico.
Corriente a rotor bloqueado
La corriente absorbida con el rotor parado, valor al que se acerca la de arranque.
Factor de servicio
Multiplicador de placa superior a 1,0 que da la sobrecarga permanente admitida.
IE3 / IE4
Clases internacionales de rendimiento de motores, siendo IE4 superior a IE3.
Referencias científicas y normativas
CEI 60034-1 — Máquinas eléctricas rotativas: características asignadas y de funcionamiento — Comisión Electrotécnica Internacional
CEI 60034-30-1 — Clases de rendimiento de los motores de corriente alterna alimentados desde la red (código IE) — Comisión Electrotécnica Internacional
CEI 60947-4-1 — Aparamenta de baja tensión: contactores y arrancadores de motor — Comisión Electrotécnica Internacional
NFPA 70 (National Electrical Code), artículo 430 — Motores, circuitos de motores y aparatos de mando — National Fire Protection Association
BS 7671 — Requirements for Electrical Installations (IET Wiring Regulations) — Institution of Engineering and Technology
Conclusión
La corriente de un motor es la potencia de placa con dos correcciones aplicadas, y las dos la empujan hacia arriba. El rendimiento da cuenta de las pérdidas que la red debe suministrar junto a la potencia útil; el factor de potencia da cuenta de la corriente magnetizante que calienta los conductores sin trabajar. Juntas añadieron un 32 % en el ejemplo resuelto, llevando 10,83 A a 14,31 A, la diferencia entre un circuito bien dimensionado y otro que se queda corto. Pero la cifra que suele decidir la instalación es la que la placa no indica. El arranque directo absorbe de seis a ocho veces la corriente en régimen permanente: el motor de 45 kW de la tabla anterior trabaja a 86 A y arranca con más de 500 A. Por eso el arranque a tensión reducida es la norma a ese tamaño, y por eso la protección debe elegirse con una característica pensada para la punta y no para el régimen permanente.
Introduce arriba los datos de placa de tu motor para obtener la corriente, la punta de arranque y el calibre de protección.
