Potencia nominal
En ingeniería eléctrica e ingeniería mecánica , la potencia nominal del equipo es la entrada de energía más alta que se permite fluir a través de un equipo en particular. Según la disciplina particular, el término "potencia" puede referirse a la energía eléctrica o mecánica. Una potencia nominal también puede implicar potencia media y máxima, que pueden variar según el tipo de equipo y su aplicación.
Los límites de potencia nominal suelen ser establecidos como una guía por los fabricantes, protegiendo el equipo y simplificando el diseño de sistemas más grandes, proporcionando un nivel de operación por debajo del cual el equipo no se dañará y permitiendo un cierto margen de seguridad.
En equipos que principalmente disipan energía eléctrica o la convierten en energía mecánica, como resistencias y altavoces , la potencia nominal dada suele ser la potencia máxima que el equipo puede disipar de forma segura. El motivo habitual de este límite es el calor , aunque en determinados dispositivos electromecánicos , especialmente los altavoces, es para evitar daños mecánicos. Cuando el calor es el factor limitante, la potencia nominal se calcula fácilmente. Primero, se debe calcular la cantidad de calor que el dispositivo puede disipar de manera segura . Esto está relacionado con la temperatura máxima de funcionamiento segura., la temperatura ambiente o el rango de temperatura en el que se utilizará el dispositivo y el método de enfriamiento . Si es la temperatura máxima de funcionamiento segura del dispositivo, es la temperatura ambiente y es la resistencia térmica total entre el dispositivo y el ambiente, entonces la disipación máxima de calor viene dada por
El equipo generalmente se clasifica por la potencia que entregarán, por ejemplo, en el eje de un motor eléctrico o hidráulico. La entrada de energía al equipo será mayor debido a la eficiencia inferior al 100% del dispositivo. [1] [2] [3] La eficiencia de un dispositivo se define a menudo como la relación entre la potencia de salida y la suma de la potencia de salida y las pérdidas. En algunos tipos de equipos es posible medir o calcular pérdidas directamente. Esto permite calcular la eficiencia con mayor precisión que el cociente de la potencia de entrada sobre la potencia de salida, donde una incertidumbre de medición relativamente pequeña afectará en gran medida la eficiencia calculada resultante.
En dispositivos que principalmente convierten entre diferentes formas de energía eléctrica, como transformadores , o la transportan de un lugar a otro, como líneas de transmisión , la potencia nominal casi siempre se refiere al flujo máximo de energía a través del dispositivo, no a la disipación dentro de él. La razón habitual del límite es el calor, y la disipación máxima de calor se calcula como se indica arriba.
Las clasificaciones de potencia generalmente se dan en vatios para la potencia real y voltios-amperios para la potencia aparente , aunque para los dispositivos destinados a ser utilizados en grandes sistemas de potencia, ambos pueden darse en un sistema por unidad . Los cables generalmente se clasifican dando su voltaje máximo y su ampacidad . [4] Dado que la potencia nominal depende del método de refrigeración, se pueden especificar distintas potencias para refrigeración por aire, refrigeración por agua, etc. [4]