Torque e potência: qual é a diferença?
Automação Industrial

Torque e potência: qual é a diferença?

diferença entre torque e potência

O desempenho de um motor é determinado por duas grandezas que estão relacionadas entre si: torque e potência.

O objetivo deste artigo é explicar o que é cada uma dessas grandezas e o que representam no funcionamento de um motor. Afinal, esses conceitos geram muitas dúvidas.

Continue a leitura e entenda a diferença entre torque e potência, como se calcula cada um deles e, ainda, como transformar torque em potência.

O que é torque e potência do motor?

Torque e potência são termos usados para definir a capacidade de um motor.

O torque representa a força que faz o motor funcionar. Quando falamos do torque de um motoredutor, por exemplo, estamos nos referindo à força de trabalho gerada no eixo de saída.

Segundo o Sistema Internacional de Unidades (SI), a unidade de medida do torque (também chamado de momento de uma força), é o Newton metro (Nm).

Já a potência é a energia ou força produzida após determinado tempo de trabalho, para movimentar uma carga com uma determinada velocidade.

Quando falamos em um carro, por exemplo, ela é representada pela multiplicação do torque pela rotação do motor ao longo de um período.

A unidade de medida da potência é cavalo vapor (cv), horse power (hp) ou quilowatt (kW).

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Qual é a diferença entre torque e potência?

As duas grandezas são diferentes, mas estão intimamente relacionadas. A maior diferença entre torque e potência é que o torque é uma força que move o eixo do motor, tirando-o da inércia, enquanto a potência desenvolve a velocidade do motor.

Em outras palavras, a potência se difere do torque porque não se preocupa com a força aplicada a um ponto, mas sim com a velocidade com que algo é transformado em energia ou se movimenta. Outras disparidades:

  • O torque é uma grandeza vetorial; a potência é uma grandeza escalar;
  • A unidade de medida do torque é Nm; a da potência é cv, hp ou kW;
  • As equações de cálculo de ambos são diferentes;
  • O torque pode ser medido utilizando um sensor de torque ou um medidor de torque; a potência pode ser medida usando um medidor de energia ou um multímetro;
  • Torque é a tendência de uma força girar algo em uma direção específica; a potência define a taxa de trabalho realizado.

O que é torque de um motor?

Torque é uma medida de força, também conhecida como momento de força, que gira um objeto em torno de um eixo ou ponto central (pivô ou ponto de rotação). Trata-se de um vetor que é perpendicular ao plano composto por força e raio de rotação, podendo ser calculado por meio do produto vetorial entre força e distância.

A distância do pivô até o ponto onde atua a força é conhecida como braço do momento.

Toda vez que uma força atuar a qualquer distância do eixo de rotação de um objeto, ele estará sujeito à rotação. Caso ele não rotacione ou rotacione a uma velocidade angular constante, significa que ele está em equilíbrio rotacional.

Em resumo, quando quisermos que um objeto gire em torno de algum ponto, é preciso aplicar torque sobre ele. Um exemplo prático: quando abrimos a maçaneta de uma porta, estamos exercendo o torque. Na automação, um PLC pode ser usado para controlar o motor, seus parâmetros, receber informações de sensores (como sensores de temperatura, velocidade, etc.)

Os dados são transmitidos pela rede PROFIBUS e podem conter informações de controle, diagnósticos e outros dados relevantes no processo.

Como se calcula o torque de um motor?

Encontramos o torque em rotações baixas, multiplicando a força aplicada pela distância entre o local de aplicação de força e o centro da rotação, usando esta fórmula: T = F x D, onde T = torque (Nm), F = força (N) e D = distância (metro).

Como exemplo, se usarmos uma chave de 30,5cm (0,305m) para girar um parafuso aplicando 4,5kg (44,15N) de força na cabeça do parafuso, isso resultará em 1,37 kgfm ou 13,46 Nm de torque.

O que é potência de um motor?

Potência é o resultado entre o torque disponível e a rotação, ou seja, para um mesmo torque, uma velocidade de rotação maior gera mais potência.

Para exemplificar: um velocista necessita de “potência constante”: além da força dos músculos, precisa de uma boa respiração para manter sua velocidade.

Em outras palavras, potência é uma grandeza que determina a quantidade de energia concedida a cada unidade de tempo, ou a rapidez com que o trabalho do motor é realizado.

Como se calcula a potência de um motor?

Para sabermos a potência de um motor, primeiro precisamos calcular o seu torque.

Como ela por vezes se dá em horse power (hp) ou cavalo vapor (cv), inicialmente é necessário fazer uma conversão para quilowatt (kW). Para converter de cv ou hp para kW, devemos multiplicar o valor por 0,745. Geralmente, na placa de identificação do motor, é especificada a potência mecânica disponível na ponta do eixo.

Para encontrar a potência elétrica consumida pelo motor, é preciso dividir a potência mecânica pelo rendimento (h) do mesmo.

Como calcular potência através do torque?

Encontramos a potência, ou seja, a medida da quantidade de energia elétrica fornecida ou consumida por um circuito elétrico, a partir do produto entre o torque e a rotação do motor, usando a fórmula: P = T x N x 2 x ?/60, onde: P = potência (kW); T = torque (Nm); N = rotação do motor (rpm); e ? = 3,14159.

Como transformar torque em potência?

A potência do motor (P) em quilowatts é igual ao torque do motor (T) vezes 0,105 vezes a velocidade dividida por 1000.

Para converter o torque em kW, pode ser usada a fórmula: Potência do motor (P) em kW = 0,105*T (Nm)*N (rpm)/1000, ou seja: kW = 0,105 x Nm x rpm/1000.

Por exemplo, quando temos um motor de indução trifásico que fornece 144 Nm a 1480 rpm, a sua potência em quilowatts será de aproximadamente 22 kW, porque: a potência do motor em kW = 0,105 x 144 x 1480/100 = 22,3 kW.

Achou complicado? Uma dica é utilizar conversores de medidas, que encontramos facilmente, online.

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Conclusão

Esperamos que este conteúdo lhe tenha sido útil. Pudemos perceber que, embora as duas grandezas estejam relacionadas, há diferença entre torque e potência.

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Edilson Cravo

Edilson Cravo

Engenheiro de Aplicação da KALATEC, 23 anos de experiência com mais de 5000 visitas únicas em Indústrias. Especialista em Automação Industrial e apaixonado por Servos Motores, foi treinado nas fábricas EMERSON MOTION CONTROL, YASKAWA, WEG, DELTA, HNC, LEADSHINE e ESTUN. Foi consultor de projetos no Instituto Nuclear Brasileiro, Embraer, Rede Globo, USP (Projeto Inspire) entre outros.

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