Wesentliche Motorbegriffe und Auswahlrichtlinien
Inhaltsverzeichnis
Wesentliche Motorbegriffe und Auswahlrichtlinien #
Dieser Leitfaden bietet einen klaren Überblick über grundlegende Motorbegriffe und praktische Berechnungsmethoden, die fundierte Entscheidungen bei der Auswahl von Motoren und Getrieben für vielfältige Anwendungen unterstützen.
Motorbegriffe #
Nennwert #
Der Nennwert definiert die Betriebsgrenzen eines Motors, einschließlich Ausgangsleistung, Spannung, Strom, Frequenz, Drehmoment und Drehzahl. Bezüglich der Temperaturerhöhung werden Nennwerte als Dauer- oder Kurzzeitnennwerte kategorisiert.
Synchron-Drehzahl #
Die Synchron-Drehzahl eines Motors wird durch seine Frequenz und die Anzahl der Pole bestimmt. Die Formel lautet:
- Ns = (120 × f) / P
- Ns: Synchron-Drehzahl (Umdrehungen pro Minute)
- 120: Konstante
- f: Frequenz
- P: Anzahl der Pole
Nenn-Drehmoment #
Das Nenn-Drehmoment ist das vom Motor bei seiner Nenn-Drehzahl erzeugte Drehmoment.
Leerlaufdrehzahl #
Dies ist die Drehzahl des Motors im Betrieb ohne Last.
Dauer- und Kurzzeitnennwerte #
- Dauernennwert: Der Motor läuft kontinuierlich mit seiner Nennleistung.
- Kurzzeitnennwert: Der Motor läuft für eine festgelegte, begrenzte Zeit mit Nennleistung.
Ausgangsleistung #
Die Ausgangsleistung gibt an, welche Arbeit ein Motor pro Zeiteinheit verrichten kann, bestimmt durch Drehzahl und Drehmoment. Die Formel lautet:
- Ausgang (kW) = (T × N) / 97400
- T: Drehmoment (Kgcm)
- N: Drehzahl
- 1 PS = 0,746 kW
Anlaufdrehmoment #
Das Anlaufdrehmoment ist das augenblicklich erzeugte Drehmoment beim Start des Motors. Überschreitet die Last diesen Wert, startet der Motor nicht.
Schlupf #
Der Schlupf misst die Differenz zwischen Synchron- und tatsächlicher Drehzahl:
- S = (Ns - N) / Ns
- S: Schlupf
- Ns: Synchron-Drehzahl
- N: Tatsächliche Drehzahl unter Last
Motorauswahl und Berechnung #
Übersicht Getriebereihen #
Berechnung des Untersetzungsverhältnisses #
Wählen Sie das passende Untersetzungsverhältnis, um die Ausgangsdrehzahl des Getriebes an die Anforderungen der Arbeitsmaschine anzupassen:
- i = Nm / Ng oder 1 / i = Ng / Nm
- i: Übersetzungsverhältnis
- Ng: Ausgangsdrehzahl des Getriebes (U/min)
- Nm: Motordrehzahl (U/min)
Drehmomentberechnung für Direktantrieb-Getriebe #
Wählen Sie das Modell, das dem erforderlichen Ausgangsdrehmoment entspricht:
- Tg = Tm × i × η
- Tg: Ausgangsdrehmoment des Getriebes
- Tm: Motordrehmoment
- i: Übersetzungsverhältnis
- η: Wirkungsgrad des Getriebes
Maximal zulässiges Drehmoment #
Das Ausgangsdrehmoment eines Getriebes wird durch die Qualität und das strukturelle Design des Getriebekastens begrenzt, insbesondere bei höheren Untersetzungsverhältnissen. Jedes Modell hat ein maximal zulässiges Drehmoment, wie oben dargestellt.
Grundlegende Motorkapazitätsberechnungen #
Allgemeine Formel #
- Pg = (P1 + P2 + P3) × 100 / η [W]
- P1 = 9,8 × μ × W × V × λ [W]
- P2 = (μ × Q × λ) / 367 [W]
- P3 = ± (Q × H) / 367 [W]
- λ: Förderlänge (Abstand zwischen Wellen, m)
- W: Gewicht pro Längeneinheit des Förderbands (kg/m)
- μ: Reibungskoeffizient
- V: Bandgeschwindigkeit (m/s)
- Q: Fördermenge (kg/h)
- η: Wirkungsgrad (%)
- H: Höhenunterschied zwischen Förderbandenden (m)
Anwendungen mit Hebelast #
- Pg = (W × V) / (6 × 12) × (100/η) [W]
Antrieb von Trägheitskörpern #
- Pg = 1,027 × N × T [W]
- T ≈ (GD² / 375) × (N / t) [kgf × m]
- N: Umdrehungen pro Minute (U/min)
- T: Drehmoment (kgf × m)
- GD²: Schwungradeffekt (kgf × m²), inklusive Rotor
- t: Anlaufzeit (Sek.)
Ebenenbewegung auf Kontaktfläche #
- Pg = (μ × W × V) / (6 × 12) [W]
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