La eficiencia de un motor eléctrico es una de las variables decisivas para optimizar la autonomía alcanzable de un vehículo eléctrico para una capacidad dada del sistema de baterías. La eficiencia resulta de la relación entre la potencia mecánica de salida y la potencia eléctrica efectiva de entrada. Para determinar la eficiencia de un motor eléctrico es necesario conocer tanto la potencia eléctrica de entrada como la potencia mecánica de salida.
Una de las tareas de medición típicas en el desarrollo de vehículos eléctricos es determinar la potencia del tren motriz eléctrico, es decir, la batería, el convertidor y el motor eléctrico. Existen muchos aspectos para determinar correctamente la potencia efectiva en un sistema trifásico entre el convertidor y el motor eléctrico. Hay que prestar mucha atención al hardware de medición utilizado, la configuración de la medición, la frecuencia de muestreo y la evaluación de los datos para garantizar resultados precisos. Por un lado, la alimentación de CC del sistema de baterías como enlace de CC monofásico con ondulación superpuesta y, por otro, el sistema trifásico entre el convertidor y el motor en el que las corrientes del motor están determinadas por la velocidad de rpm junto con los armónicos resultantes de la PWM (abreviatura de modulación por ancho de pulsos).
La potencia activa puede convertirse en otras formas de potencia (mecánica, térmica, etc.). La potencia reactiva impone una tensión adicional al circuito y la potencia aparente es la suma geométrica/vectorial de ambas.
Potencia efectiva (P):
La potencia efectiva, también conocida como potencia real o potencia activa, representa la potencia real consumida o suministrada por una carga. Se calcula multiplicando los valores instantáneos de tensión e intensidad y tomando la media durante un periodo de tiempo determinado.
Potencia aparente (S):
La potencia aparente representa la potencia total que fluye en un circuito, incluyendo tanto la potencia efectiva como la potencia reactiva. Se calcula multiplicando los valores instantáneos de tensión e intensidad sin tener en cuenta su relación de fase.
Potencia reactiva (Q):
La potencia reactiva representa la componente no activa de la potencia que oscila entre las fuentes y las cargas debido a los elementos inductivos o capacitivos del circuito. Se calcula multiplicando los valores instantáneos de tensión y corriente y tomando la media durante un periodo de tiempo específico teniendo en cuenta su relación de fase.
Para los sistemas trifásicos, se trata de sumar las potencias de cada fase.
Factor de potencia (FP):
El factor de potencia representa la relación entre la potencia efectiva y la potencia aparente e indica la eficacia con la que una carga utiliza la energía eléctrica. Se calcula dividiendo la potencia efectiva por la potencia aparente. FP = P / S. El factor de potencia suele expresarse como un decimal o un porcentaje.
