Coppia motore da potenza e giri
Calcola la coppia torcente di un motore elettrico o termico conoscendo potenza e velocità di rotazione.
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Formula e metodo
Motore 7.5 kW a 1450 giri/min → M = 9549 × 7.5 / 1450 = 49.4 N·m ≈ 5.04 kgf·m.
Momento torcente
La coppia (o momento) è la grandezza che produce la rotazione. Si calcola come forza per braccio: M = F × r. L'unità SI è il newton-metro (N·m). La coppia determina la capacità di accelerazione e di vincere resistenze: un motore con alta coppia a bassi giri è ideale per traino e salite, anche se la potenza massima non è elevatissima.
Relazione coppia-potenza
Potenza e coppia sono legate dalla velocità angolare: P = M × ω = M × 2πn/60 (con n in giri/min). A potenza costante, aumentando la velocità la coppia diminuisce (e viceversa). Un cambio di marcia modifica questo rapporto: marce basse danno alta coppia alle ruote, marce alte alta velocità.
Curve caratteristiche
I motori hanno curve di coppia e potenza caratteristiche. I diesel hanno coppia elevata e costante su un'ampia gamma di giri. I benzina aspirat hanno curva di coppia con picco a medio-alti regimi. I motori elettrici hanno coppia massima costante da zero fino a un regime base, poi decrescente a potenza costante.
Dimensionamento
Per scegliere un motore: determinare la coppia resistente del carico, aggiungere la coppia per l'accelerazione desiderata, verificare la potenza necessaria al regime di lavoro. Il calcolatore converte tra coppia, potenza e velocità, permettendo di verificare la compatibilità motore-carico.
Domande frequenti
È il momento torcente generato dal motore, misurato in Nm. Indica la 'forza di rotazione'. Coppia alta = più capacità di accelerare e trainare carichi pesanti. Formula: C = F × r (forza × braccio).
P (kW) = C (Nm) × ω (rad/s) / 1000 = C × RPM × 2π / 60000. A parità di potenza, più coppia significa meno giri necessari. I diesel hanno molta coppia a bassi giri.
È il valore massimo di coppia erogabile. Si raggiunge a un certo regime (es. 1500-4000 RPM per auto). I motori turbo hanno coppia piatta (costante) in un ampio range di giri.
Al banco prova con freno dinamometrico. Si misura la forza frenante su un braccio noto. Coppia = Forza × braccio. La potenza si ricava dalla coppia × velocità angolare.
Un riduttore aumenta la coppia riducendo la velocità. Rapporto 10:1: coppia ×10, velocità ÷10. Utile per motori veloci che devono muovere carichi lenti e pesanti (es. argani, ruote).