Drei Größen, eine Formel
Drehmoment, Leistung und Drehzahl hängen bei jedem rotierenden Antrieb über eine einzige Formel zusammen. Wer zwei der drei Größen kennt, kann die dritte berechnen – die Grundlage jeder Motorauslegung. In der Antriebstechnik hat sich für die gebräuchlichen Einheiten (Drehmoment M in Nm, Leistung P in kW, Drehzahl n in min⁻¹) folgende Form durchgesetzt:
M = 9550 · P / n
M = Drehmoment (Nm) · P = Leistung (kW) · n = Drehzahl (min⁻¹)
Die Zahl 9550 ist keine Messgröße, sondern eine Umrechnungskonstante (60 · 1.000 / 2π ≈ 9.549,3) – sie sorgt allein dafür, dass die Formel mit den in der Praxis üblichen Einheiten kW und min⁻¹ aufgeht. Je nachdem, welche Größe gesucht ist, lässt sich dieselbe Formel nach P oder n umstellen:
P = M · n / 9550 · n = 9550 · P / M
Dieselben drei Größen, jeweils nach der gesuchten Variable aufgelöst.
Nenndrehzahl und Nennmoment
Die Nenndrehzahl ist die Drehzahl, bei der ein Motor seine Nennleistung und sein Nennmoment unter festgelegten Nennbedingungen dauerhaft erbringen kann – sie steht auf dem Typenschild und ist der Bezugspunkt für alle weiteren Leistungsdaten des Antriebs. Das Nennmoment ist das dazugehörige, dauerhaft übertragbare Drehmoment. Kurzzeitig kann ein Motor mehr als sein Nennmoment abgeben. Wie viel und wie lange, steht im Datenblatt und hängt vom Motortyp ab (Normmotoren nach IEC 60034-1 mindestens das 1,6-Fache für 15 s, Servomotoren oft deutlich mehr). Das Kippmoment eines Asynchronmotors, typisch das 2- bis 3-Fache, ist die Grenze, an der er stehen bleibt – kein Betriebswert.
Merksatz
Rechenbeispiel
Gegeben
Ein Motor gibt eine Leistung von P = 7,5 kW bei einer Drehzahl von n = 1.450 min⁻¹ ab.
Berechnung
M = 9550 · P / n = 9550 · 7,5 / 1.450 ≈ 49,4 Nm
Zum Nachrechnen mit eigenen Werten: Drehmoment-Rechner (öffnet in neuem Tab)
Wissenscheck
Beantworten Sie alle drei Fragen und klicken Sie dann auf „Prüfen". Ab 2 von 3 richtigen Antworten gilt die Einheit als abgeschlossen. Wiederholen ist jederzeit möglich.
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