Was ist die doppelte Netzfrequenz?

Die doppelte Netzfrequenz (100 Hz bei 50-Hz-Systemen, 120 Hz bei 60-Hz-Systemen) ist die Schwingungsfrequenz, die durch das Wechselfeld in einem Elektromotor verursacht wird. Sie ist stets in gewissem Maße vorhanden. Eine erhöhte doppelte Netzfrequenz kann auf elektrische Probleme wie Stator-Exzentrizität, Kurzschlüsse in den Blechen, unsymmetrische Phasenspannungen oder lose Eisenteile hinweisen.

Woran erkennt man gebrochene Rotorstäbe?

Gebrochene Rotorstäbe werden durch Seitenbänder um die einfache Netzfrequenz (1× Netzfrequenz) angezeigt, die im Abstand der Poldurchgangsfrequenz (2× Schlupf × Netzfrequenz) auftreten. Bei der Stromspektrumanalyse (MCSA) suchen Sie nach Seitenbändern bei f_Netzfrequenz ± n × Poldurchgangsfrequenz. Bei der Schwingungsanalyse suchen Sie nach der Rotorstabdurchgangsfrequenz mit Seitenbändern bei der doppelten Netzfrequenz (2× Netzfrequenz).

Wie lassen sich elektrische von mechanischen Unwuchten unterscheiden?

Wichtiger Test: Strom abschalten und Auslaufen beobachten. Sinkt die 1×-Schwingung beim Stromausfall sofort ab, ist die Ursache elektrisch (magnetische Unwucht). Nimmt sie mit zunehmender Drehzahl allmählich ab, ist die Ursache mechanisch. Elektrische Unwucht (1×) tritt exakt bei der Netzfrequenz oder der doppelten Netzfrequenz auf, während mechanische Unwucht bei der Wellendrehzahl auftritt.

Was ist die Schlupffrequenz?

Die Schlupffrequenz ist die Differenz zwischen Synchrondrehzahl und tatsächlicher Rotordrehzahl und wird als Frequenz ausgedrückt: f_Schlupf = s × f_Leitung, wobei s = (Ns - N)/Ns. Schlupf ist für die Drehmomenterzeugung in Induktionsmotoren notwendig. Der typische Schlupf bei Volllast liegt je nach Motorgröße und -konstruktion zwischen 1 und 51 TP3T.

Wie lassen sich elektrische von mechanischen Fehlern unterscheiden?

Führen Sie den Stromausfalltest durch: Elektrische Vibrationen verschwinden sofort nach dem Abschalten der Stromzufuhr, während mechanische Vibrationen mit dem Auslaufen allmählich abnehmen. Elektrische Fehler erzeugen typischerweise Vibrationen mit Vielfachen der Netzfrequenz (100/120 Hz), mechanische Fehler hingegen Vibrationen mit der Wellendrehzahl und ihren Vielfachen. Die Stromsignaturanalyse (MCSA) kann rotorspezifische Fehler weiter eingrenzen.

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Rechner für elektrische Motorfehlerfrequenz

Berechnung der Synchrondrehzahl, des Schlupfs, der doppelten Netzfrequenz, der Poldurchgangsfrequenz, der Rotorstabdurchgangsfrequenz und der Diagnoseseitenbänder für die Elektromotoranalyse.

Beleg 2× Linie Pole Pass Rotorstangen

Ergebnisse

Synchrongeschwindigkeit

—

Beleg

—

Schlupffrequenz

—

1× Netzfrequenz

—

2× Netzfrequenz

—

Poldurchgangsfrequenz

—

Wellenfrequenz (1×)

—

Synchrongeschwindigkeit

Die Synchrondrehzahl eines Wechselstrom-Induktionsmotors hängt von der Netzfrequenz und der Polzahl ab:

Beleg

Der Schlupf ist die Differenz zwischen der synchronen und der tatsächlichen Rotordrehzahl, ausgedrückt als Bruchteil oder Prozentsatz:

Der typische Schlupf bei Volllast für Standard-Induktionsmotoren beträgt 1–5%.

Schlupffrequenz

2× Netzfrequenz

Diese Frequenz (100 Hz bei 50 Hz Netzfrequenz, 120 Hz bei 60 Hz) tritt aufgrund des Wechselfeldes stets bei Motorschwingungen auf. Eine erhöhte 2×-Linie deutet auf elektrische Probleme hin: Phasenunsymmetrie, Luftspaltexzentrizität oder Statorwicklungsfehler.

Poldurchgangsfrequenz

Die Poldurchgangsfrequenz ist ein wichtiger Indikator für die Analyse gebrochener Rotorstäbe. Seitenbänder bei der Poldurchgangsfrequenz um die einfache Netzfrequenz im Stromspektrum (MCSA) sind ein typisches Anzeichen für einen Rotorstabfehler.

Rotorstab-Passfrequenz

Praktisches Beispiel

Beispiel – 4-poliger Motor, 50 Hz, 1475 U/min

Gegeben: f_Linie = 50 Hz, Pole = 4, N = 1475 U/min

N_s = 120 × 50 / 4 = 1500 U/min

s = (1500 − 1475) / 1500 = 1.67%

f_Beleg = 0,0167 × 50 = 0,833 Hz

2× Linie = 2 × 50 = 100 Hz

Poldurchgang = s × f_Linie × Pole = 0,0167 × 50 × 4 = 3,33 Hz

⚠️ Hinweis: Die Motordrehzahl variiert mit der Last. Verwenden Sie unbedingt die tatsächlich gemessene Drehzahl unter Betriebsbedingungen und nicht die Nenndrehzahl. Für schlupfabhängige Berechnungen liefert ein Drehzahlmesser oder eine Stroboskopmessung die genauesten Ergebnisse.

Rechner für elektrische Motorfehlerfrequenz

Ergebnisse

Rotorstabanalyse

Rotorstab-Seitenbänder (f_Linie ± n × f_Mastpass)

Synchrongeschwindigkeit

Beleg

Schlupffrequenz

2× Netzfrequenz

Poldurchgangsfrequenz

Rotorstab-Passfrequenz

Praktisches Beispiel

Rechner für elektrische Motorfehlerfrequenz

Veröffentlicht von Nikolai Shelkovenko auf 15. Februar 2026 15. Februar 2026

Ergebnisse

Rotorstabanalyse

Rotorstab-Seitenbänder (fLinie ± n × fMastpass)

Synchrongeschwindigkeit

Beleg

Schlupffrequenz

2× Netzfrequenz

Poldurchgangsfrequenz

Rotorstab-Passfrequenz

Praktisches Beispiel

Rotorstab-Seitenbänder (f_Linie ± n × f_Mastpass)