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Elektromotoren: Zusammenhang von Schlupf und Drehzahl

Wussten Sie eigentlich, dass die Motordrehzahl fast alles über die Rotorverluste eines Elektromotors verrät? Verantwortlich dafür ist der Schlupf. Er spiegelt den Verlustanteil in der Luftspaltleistung direkt wider, also die aufgenommene Wirkleistung des Stators, minus der Kupfer- und Stator-Eisenverluste.

NORD Asynchronmotoren blaue Lackierung und Aluminium

Bargteheide, 2021-08-10

Der Schlupf lässt sich sehr leicht berechnen: Schlupf = Drehfelddrehzahl minus Nenndrehzahl geteilt durch Drehfelddrehzahl.

Beispiel: Bei einer Drehfelddrehzahl von 1.500 1/min und einer Nenndrehzahl von 1.460 1/min ergibt sich der Schlupf S mit 0,02666. Das sind 2,67 % Schlupf.

Wenn die Luftspaltleistung Pδ bereits aus den Statorverlusten und der aufgenommenen Leistung bekannt ist, kann man so auf die verbleibenden Verluste schließen: Im Rotoreisen sind sie wegen der geringen Frequenz niedrig und in den Lagern betragen sie in der Regel wenige Watt. Der Hauptanteil verbirgt sich in den ohmschen Verlusten des Rotorkäfigs. Multipliziert man die Luftspaltleistung Pδ – beispielsweise 3.140 W – mit dem errechneten Schlupf S, so ergeben sich die Verluste des Rotorkäfigs mit 83,73 W.

Ein gutes Erkennungsmerkmal verlustarmer Motoren ist also der geringe Schlupf, denn das bedeutet, dass die Drehzahl des Motors sehr nah an der Drehfelddrehzahl liegt. So kann der dem Beispiel zugrunde liegende 4-polige 3kW-Motor (50Hz) von NORD DRIVESYSTEMS in IE1 mit z.B. 1.415 1/min leicht auf eine Drehzahl von 1.460 1/min als IE3-Version klettern und der Schlupf sinkt von 5,67 % auf nur noch 2,67 %.

Bei Lüftungs- und Pumpenanwendungen muss dafür allerdings die Arbeitsmaschine angepasst werden! Sonst führt die Verlusteinsparung des Energiesparmotors aufgrund der Lüfterkennlinie wegen der höheren Drehzahl zu Energiemehrverbrauch, weil die Luftstromleistung steigt.

Bei Fragen zur richtigen Auswahl und Dimensionierung von Antrieben stehen Ihnen Ihre persönlichen Ansprechpartner bei NORD DRIVESYSTEMS gerne zur Verfügung!