Definition und Bedeutung:
Die Drehfeldfrequenz (oder Statorfrequenz) ist die Frequenz, mit der das rotierende Magnetfeld im Stator eines Drehstrommotors (z.B. eines Asynchron- oder Synchronmotors) umläuft. Sie ist direkt proportional zur Frequenz des Stroms, der die Statorwicklungen speist.
Die Drehfeldfrequenz und die Anzahl der Polpaare (p) eines Motors bestimmen die synchrone Drehzahl ($n_s$) des Drehfeldes, d.h. die theoretische Geschwindigkeit, mit der das Magnetfeld im Motor rotiert. Die Formel hierfür ist:
$$ n_s = frac{f}{p} cdot 60 $$
wobei $f$ die Frequenz in Hertz (Hz), $p$ die Anzahl der Polpaare und $n_s$ die Drehzahl in Umdrehungen pro Minute (U/min) ist.
Beispiele:
- Bei 50 Hz Netzfrequenz und 1 Polpaar (2-poliger Motor): $n_s = (50 / 1) cdot 60 = 3000$ U/min
- Bei 50 Hz Netzfrequenz und 2 Polpaaren (4-poliger Motor): $n_s = (50 / 2) cdot 60 = 1500$ U/min
Relevanz in der Automatisierung:
- Drehzahlregelung: Bei Asynchronmotoren wird die Drehzahl durch einen Frequenzumrichter geändert, der die Frequenz des speisenden Stroms variiert und damit direkt die Drehfeldfrequenz beeinflusst.
- Schlupf bei Asynchronmotoren: Die tatsächliche Drehzahl eines Asynchronmotors liegt immer leicht unter der Drehfeldfrequenz (Schlupf), um Drehmoment zu erzeugen.
- Synchronmotoren: Bei Synchronmotoren läuft der Rotor synchron mit der Drehfeldfrequenz.
- Systemauslegung: Die Kenntnis der Drehfeldfrequenz ist wichtig für die Auslegung von Motoren und Antrieben.
Die präzise Steuerung der Drehfeldfrequenz durch Frequenzumrichter ist der Schlüssel zur variablen Drehzahlregelung und Energieeffizienz in vielen industriellen Anwendungen.
→ Siehe auch: Asynchronmotor, Frequenzumrichter, Synchronmotor, Drehzahlregelung, Stator
