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Motorschlupf- & Ist-Drehzahl-Rechner
Berechnen Sie die Synchrondrehzahl, die tatsächliche Drehzahl, den Schlupf in Prozent und die Schlupffrequenz für Induktionsmotoren. Geben Sie die Drehzahl ein, um den Schlupf zu ermitteln, oder geben Sie den Schlupf ein, um die Drehzahl zu ermitteln.
Ergebnisse
Synchrondrehzahl
Die Synchrondrehzahl des rotierenden Magnetfelds in einem Induktionsmotor:
- f — Netzfrequenz (Hz): 50 Hz oder 60 Hz
- P — Anzahl der Pole
Schlupf
Der Motorschlupf ist die relative Differenz zwischen Synchrondrehzahl und tatsächlicher Rotordrehzahl:
Tatsächliche Drehzahl aus dem Schlupf
Schlupffrequenz
Die Frequenz der im Rotor induzierten Ströme:
Referenz für Synchrondrehzahlen
| Pole | 50 Hz (U/min) | 60 Hz (U/min) |
|---|---|---|
| 2 | 3000 | 3600 |
| 4 | 1500 | 1800 |
| 6 | 1000 | 1200 |
| 8 | 750 | 900 |
| 10 | 600 | 720 |
| 12 | 500 | 600 |
Praktisches Beispiel
Gegeben: f = 50 Hz, P = 4 Pole, Nenndrehzahl = 1450 U/min
Ns = 120 × 50 / 4 = 1500 U/min
s = (1500 - 1450) / 1500 × 100 = 3.33%
fSchlupf = 3,33/100 × 50 = 1,67 Hz
fRotor = s × f = 0,0333 × 50 = 1,67 Hz
Tipp: Die Schlupffrequenz ist ein wichtiger Indikator in der Schwingungsanalyse. Eine charakteristische Schwingung bei der doppelten Schlupffrequenz (2 × f)Schlupf) Seitenbänder um die Netzfrequenz deuten oft auf Probleme mit den Rotorstäben in Induktionsmotoren hin.
⚠️ Hinweis: Die auf dem Typenschild angegebene Drehzahl entspricht der Volllastdrehzahl. Bei Teillast ist die tatsächliche Drehzahl höher (geringerer Schlupf). Im Leerlauf beträgt der Schlupf typischerweise 0,5–1 %.
Der Motorschlupf ist die Differenz zwischen der Synchrondrehzahl des magnetischen Drehfelds und der tatsächlichen Rotordrehzahl eines Asynchronmotors, ausgedrückt in Prozent:
s = (Ns − N) / Ns × 100%
Der Schlupf ist für die Drehmomentbildung zwingend erforderlich. Ohne Relativbewegung zwischen Rotor und Magnetfeld würde in den Rotorleitern keine Spannung induziert und somit kein Drehmoment erzeugt werden.
Typische Volllast-Schlupfwerte:
- 1–3% — Große Motoren (>100 kW)
- 2–5% — Standardmotoren (NEMA Design B)
- 3–7% — Kleinmotoren (unter 1 HP)
- 5–13% — Widerstandsläufer / Motoren mit erhöhtem Schlupf (NEMA Design D)
Im Leerlauf liegt der Schlupf typischerweise bei 0.5–1%. Bis zum Kippmoment steigt der Schlupf nahezu proportional mit der Belastung an.
Der Schlupf entsteht, weil ein Asynchronmotor nach dem Prinzip der elektromagnetischen Induktion arbeitet:
- Der Stator erzeugt ein mit Synchrondrehzahl Ns umlaufendes magnetisches Drehfeld
- Dieses Feld muss die Rotorleiter „schneiden“, um eine Spannung zu induzieren (Induktionsgesetz nach Faraday)
- Die induzierte Spannung treibt einen Strom durch die Rotorstäbe und baut ein Rotormagnetfeld auf
- Das Zusammenwirken von Stator- und Rotorfeld erzeugt das Drehmoment
Würde der Rotor die Synchrondrehzahl erreichen, gäbe es keine Relativbewegung, keine induzierte EMK, keinen Rotorstrom und kein Drehmoment. Daher läuft der Rotor stets etwas langsamer als das Drehfeld.
Last und Schlupf hängen direkt zusammen:
- Leerlauf: Sehr geringer Schlupf (0.5–1%), Motor läuft nahezu mit Synchrondrehzahl
- Steigende Last: Motor wird langsamer → Schlupf steigt → höherer Rotorstrom → höheres Drehmoment
- Volllast: Schlupf erreicht den Typenschildwert (typischerweise 2–5%)
- Überlast: Schlupf nimmt weiter zu bis zum Kippmoment (typischerweise 2–3× Bemessungsmoment)
- Jenseits des Kipppunkts: Motor kippt (blockiert) — das Drehmoment fällt bei weiter steigendem Schlupf stark ab
Im normalen Arbeitsbereich zwischen Leerlauf und Volllast verläuft die Drehmoment-Schlupf-Kennlinie näherungsweise linear.
Der Motorschlupf lässt sich mit verschiedenen Methoden messen:
- Drehzahlmesser (Tachometer): Tatsächliche Drehzahl (RPM) berührend oder optisch messen und mit der Synchrondrehzahl vergleichen
- Stroboskop: Mit Netzfrequenz blitzen — scheint sich der Rotor langsam rückwärts zu drehen, entspricht diese langsame Drehzahl der Schlupfdrehzahl
- Schwingungsanalyse: Schlupffrequenz-Seitenbänder um die Netzfrequenz im Schwingungsspektrum auswerten (Seitenbänder im Abstand der 2× Schlupffrequenz deuten auf Rotorfehler hin)
- Typenschild-Methode: Nenndrehzahl vom Typenschild als Volllastdrehzahl verwenden und berechnen: s = (Ns − Nnameplate) / Ns
Für Schwingungsdiagnostiker ist die Überwachung der Schlupffrequenz entscheidend, um Rotorstabbrüche und Rotorexzentrizitäten zu erkennen.
Die auf dieser Seite beschriebenen Verfahren wurden vom Vibromera-Team entwickelt und im Praxiseinsatz getestet, unter Verwendung des Balanset-1A, eines tragbaren Zweikanal-Auswuchtgeräts und Schwingungsanalysators für die Vor-Ort-Rotorauswuchtung.
Professionelle Auswuchtgeräte und -software für den Feldeinsatz. Erkennung von Rotorstabdefekten und Motorfehlern durch Schwingungsanalyse. Im Einsatz in über 50 Ländern.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko ist Schwingungsanalyse-Ingenieur sowie Gründer und Geschäftsführer von Vibromera. Seit mehr als 15 Jahren wuchtet er rotierende Maschinen direkt vor Ort aus statt auf dem Prüfstand: Mulchgeräte, Industrieventilatoren, Brecher, Zentrifugen, Wellen und Spindeln. Aus dieser Arbeit sind die Balanset-Geräte entstanden — sie wurden als Werkzeug konzipiert, das ein Fachmann zur Maschine mitnehmen und dort allein einsetzen kann, nicht als Laborausrüstung. Vibromera wurde 2017 gegründet und hat seinen Sitz seit 2023 in Porto, Portugal. Entwicklung, Montage und Support der Balanset-Reihe finden hier statt. Das Flaggschiffgerät ist das Balanset-1A, ein tragbares Analysegerät für ein- und zweiebeniges Auswuchten sowie für Schwingungsdiagnose. Nikolai ist persönlich in den Kundensupport eingebunden, arbeitet schwierige Auswuchtfälle durch und ist an der Softwareentwicklung beteiligt. Er arbeitet mit Kunden weltweit, in jeder Sprache.
