Endlich kapiert Üben

Startseite › Elektroniker › Lehrjahr 3

Elektroniker · Lehrjahr 3

Motor und Drehzahl — einfach erklärt

Oft auch gesucht als: Drehzahl Polpaarzahl berechnen · Synchrondrehzahl Drehstrommotor

Wie schnell ein Drehstrommotor läuft, bestimmt nicht seine Leistung, sondern die Zahl seiner Polpaare.

Motor und Drehzahl jetzt üben Kostenlos, ohne Anmeldung · die Lösung sagen? Könnte jeder

Was dich hier erwartet

✓
Erklärt von ganz vorn Ohne Vorwissen, ein Satz nach dem anderen. Wer es schon kann, überspringt es.
✓
Nicht vorgesagt, sondern gefragt Du bekommst Fragen, die dich hinführen. Abschreiben geht hier nicht — verstehen schon.
✓
Was hakt, kommt wieder Nach einem Tag, nach drei Tagen, nach einer Woche. So lange, bis es sitzt.

So sieht das beim Üben aus

Eine echte Aufgabe aus diesem Thema. Du bekommst sie nicht vorgerechnet — du wirst hingeführt.

Die Aufgabe

Ein Drehstrommotor hat 4 Polpaare und läuft am 50-Hz-Netz.
Wie groß ist die Synchrondrehzahl in Umdrehungen je Minute?

Erste Frage an dich

Was ist die Polpaarzahl?

Wie viele Nord-Süd-Paare der Ständer hat
Wie viele Pole der Ständer hat
Wie viele Wicklungen der Motor hat

Danach kommen 2 weitere Fragen — und am Schluss schreibst du die Antwort selbst hin. Wenn du nicht weiterweißt, gibt es einen Tipp: Ein Paar besteht immer aus zwei Teilen.

Motor und Drehzahl von ganz vorn

Ein Satz nach dem anderen, ohne Vorwissen.

Im Ständer eines Drehstrommotors erzeugen die drei Wicklungen ein Magnetfeld, das sich dreht. Man nennt es Drehfeld.

Wie schnell dieses Feld umläuft, hängt nur von der Netzfrequenz und von der Zahl der Polpaare ab.

Ein Polpaar ist ein Nordpol plus ein Südpol. Zwei Pole ergeben also ein Paar.

Die Formel dafür: n s = 60 · f : p. Die 60 rechnet Sekunden in Minuten um.

Bei 50 Hz ergibt das vier Zahlen, die du auswendig können solltest: 3000, 1500, 1000 und 750 Umdrehungen je Minute.

Der Läufer selbst dreht sich aber etwas langsamer als das Feld. Diesen Unterschied nennt man Schlupf.

Der Schlupf ist kein Fehler, sondern nötig: Nur wenn sich das Feld gegenüber dem Läufer bewegt, wird in ihm eine Spannung induziert. Ohne Induktion kein Strom, ohne Strom kein Drehmoment.

Deshalb heißt dieser Motor Asynchronmotor — er läuft eben nicht synchron mit dem Feld.

Aus Leistung und Drehzahl bekommst du das Drehmoment: M = 9550 · P : n, mit P in kW und n in 1/min.

Wozu man das braucht

Schritt für Schritt

  1. Lies die Polpaarzahl ab oder rechne sie aus der Drehzahl zurück.
  2. Synchrondrehzahl: n s = 60 · f : p. Bei 50 Hz sind das 3000, 1500, 1000 oder 750 1/min.
  3. Für den Schlupf: Differenz zur Läuferdrehzahl bilden und durch die Synchrondrehzahl teilen.
  4. Mal 100 für Prozent.
  5. Für das Drehmoment: M = 9550 · P : n, mit P in Kilowatt und n in 1/min.

Ein durchgerechnetes Beispiel

Aufgabe: Ein Motor mit 2 Polpaaren läuft mit 1440 1/min. Wie groß ist der Schlupf?

  1. n s = 60 · 50 : 2 = 1500 1/min
  2. Differenz: 1500 − 1440 = 60
  3. 60 : 1500 = 0,04
  4. mal 100

Ergebnis: 4 % Schlupf

Die häufigsten Fehler

Polzahl und Polpaarzahl verwechseltVier Pole sind zwei Polpaare. In die Formel gehört die Polpaarzahl.
Schlupf auf die Läuferdrehzahl bezogenBezogen wird immer auf die Synchrondrehzahl, nicht auf die gemessene.
Beim Drehmoment mit Watt statt Kilowatt gerechnetIn M = 9550 · P : n gehört P in Kilowatt. Sonst ist das Ergebnis tausendmal zu groß.
Erwartet, dass der Läufer genau mitläuftOhne Schlupf gäbe es keine Induktion und kein Drehmoment. Der Unterschied ist kein Fehler, sondern nötig.

Drehzahlen am 50-Hz-Netz

Polpaare pPoleSynchrondrehzahlLäuferdrehzahl (typisch)
123000 1/minrund 2850 1/min
241500 1/minrund 1440 1/min
361000 1/minrund 960 1/min
48750 1/minrund 720 1/min

Die Läuferdrehzahlen sind übliche Werte bei Nennlast — der genaue Wert steht auf dem Typenschild. Steht dort 1440 1/min, weißt du sofort: vier Pole.

Zum Ansehen

Läufer Drehfeld 1500 1/min Drehfeld 1440 1/min Läufer Schlupf 4 % Der Läufer hinkt hinterher — genau davon lebt der Motor

Wörter, die man kennen muss

DrehfeldDas umlaufende Magnetfeld im Ständer.
Polpaarzahl pWie viele Nord-Süd-Paare der Ständer hat.
Synchrondrehzahl n sDie Drehzahl des Drehfelds.
Schlupf sWie weit der Läufer hinter dem Drehfeld zurückbleibt, in Prozent.
Drehmoment MDie Drehkraft an der Welle, in Newtonmeter.

Das Wichtigste in Kürze

  • n s = 60 · f : p — Synchrondrehzahl in 1/min
  • Bei 50 Hz: p = 1 → 3000, p = 2 → 1500, p = 3 → 1000, p = 4 → 750
  • s = (n s − n) : n s · 100 — Schlupf in Prozent
  • Der Läufer ist immer langsamer als das Drehfeld — sonst gäbe es kein Drehmoment.
  • M = 9550 · P : n — Drehmoment in Nm, P in kW, n in 1/min
  • Gleiche Leistung bei kleinerer Drehzahl heißt größeres Drehmoment.
  • Zwei der drei Anschlüsse tauschen dreht die Drehrichtung um.

Polpaare, Frequenz, Schlupf — zum Ausprobieren

Die Polpaarzahl steckt im Motor, die Frequenz kommt aus dem Netz oder dem Umrichter.

Das Modell zum Schieben steht in der App — dort siehst du sofort, was sich ändert, wenn du an einem Wert drehst.

Modell ausprobieren

Weiter in Lehrjahr 3

Stern und Dreieck — einfach erklärt›Transformator — einfach erklärt›Wirkungsgrad — einfach erklärt›Messen im Betrieb — einfach erklärt›Netzformen — einfach erklärt›Frequenzumrichter — einfach erklärt›
Alle Erklärungen ansehen

Lesen reicht nicht

Verstanden hast du es erst, wenn du es selbst hinschreiben kannst. Genau dafür ist diese Seite gebaut: Die Lösung sagen könnte jeder — hier kommen Fragen, die dich hinführen, und am Schluss schreibst du die Antwort selbst.

Kostenlos, ohne Werbung. Ein Konto brauchst du nur, wenn sich die Seite merken soll, was bei dir noch hakt.

Motor und Drehzahl jetzt üben 5 Aufgabentypen, immer neue Zahlen

Startseite · Alle Erklärungen · Endlich kapiert oder KI?
Impressum · Datenschutz
Ein Lernprojekt aus Deutschland · kostenlos, ohne Werbung