FISEKON GmbH – Fischer Elektrokonstruktion

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23 — Rechner

Synchrondrehzahl, Schlupf und Drehmoment

Auf dem Leistungsschild steht 1455 Umdrehungen, im Kopf hat man 1500. Der Unterschied ist der Schlupf, und er ist keine Ungenauigkeit, sondern die Voraussetzung dafür, dass der Motor überhaupt ein Moment erzeugt.

Eingabe

Aus der Bemessungsdrehzahl ablesbar: rund 2900/min heißt ein Polpaar, rund 1450/min zwei.

Die Drehzahl unter Last. Sie liegt immer unter der Synchrondrehzahl.

Ergebnis

Synchrondrehzahl
—1/min
SchlupfEin hoher Schlupf steht für ein weiches Betriebsverhalten und höhere Läuferverluste.
—%
Bemessungsmoment an der Welle
—Nm
Moment bezogen auf die SynchrondrehzahlDer Unterschied zum vorigen Wert ist genau der Schlupf.
—Nm
Verlustleistung im LäuferSie entsteht zwangsläufig aus dem Schlupf und heizt den Läufer.
—kW

Orientierungshilfe, keine normgerechte Auslegung. Für die Richtigkeit der Ergebnisse übernehmen wir keine Gewähr, maßgeblich sind die anzuwendenden Normen und die Prüfung im Einzelfall.

Rechenbeispiel

Der Standardfall, mit dem der Rechner startet, einmal durchgerechnet. Ändern Sie oben die Werte, rechnet er sofort neu.

Eingaben

Speisefrequenz
50 Hz
Polpaarzahl
2 (4-polig)
Bemessungsdrehzahl vom Leistungsschild
1.455 1/min
Bemessungsleistung
30 kW

Ergebnis

Synchrondrehzahl
1.500 1/min
Schlupf
3 %
Bemessungsmoment an der Welle
197 Nm
Moment bezogen auf die Synchrondrehzahl
191 Nm
Verlustleistung im Läufer
0,928 kW

Formel

  • n_synchron = 60 · f / p
  • s = (n_synchron − n) / n_synchron
  • M = P · 60 / (2π · n)
  • P_Läufer = P · s / (1 − s)

Annahmen und Normbezug

  • Die Synchrondrehzahl hängt nur an Frequenz und Polpaarzahl, nicht am Motor selbst.
  • Das Drehmoment ist aus der abgegebenen Wellenleistung und der tatsächlichen Drehzahl gerechnet.
  • Die Läuferverluste sind der Anteil der Luftspaltleistung, der als Wärme im Läufer bleibt. Sie sind eine untere Grenze – Reibung und Lüfter kommen hinzu.

Häufige Fragen

Warum dreht ein Asynchronmotor nie synchron?

Weil er das Moment aus der Relativbewegung zwischen Drehfeld und Läufer erzeugt. Ohne Schlupf würde im Läufer keine Spannung induziert, kein Strom fließen und kein Moment entstehen. Der Schlupf ist deshalb keine Schwäche, sondern das Wirkprinzip.

Was sagt ein hoher Schlupf aus?

Dass der Motor unter Last stärker in der Drehzahl nachgibt – ein weiches Verhalten, das bei stoßartiger Last erwünscht sein kann. Der Preis sind höhere Läuferverluste, denn die gehen direkt mit dem Schlupf.

Ändert sich der Schlupf am Frequenzumrichter?

Die Synchrondrehzahl folgt der Frequenz, der Schlupf bleibt bei gleichem Lastmoment ungefähr gleich groß – absolut in Umdrehungen, nicht in Prozent. Bei kleiner Frequenz wird der prozentuale Schlupf deshalb größer.

Rechnen ist der einfache Teil.

Die Formel liefert eine Zahl. Die Auslegung einer Anlage verlangt darüber hinaus Verlegeart, Häufung, Selektivität, Normenlage und den Blick auf den Bestand. Genau das übernehmen wir.

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