Rotordrehzahl

Rotordrehzahl bezeichnet die Geschwindigkeit, mit der ein Rotor rotiert. Sie ist eine zentrale Größe in der Antriebs- und Turbomaschinentechnik sowie in der Maschinenbautechnik. Die Rotordrehzahl wird üblicherweise in Umdrehungen pro Minute (rpm) oder in rad/s angegeben. Die Beziehung zwischen rad/s und rpm lautet rpm = ω × 60 / (2π), bzw. ω = rpm × 2π / 60. Typische Bereiche liegen je nach Bauart im Bereich von einigen Hundert bis zu mehreren Zehntausend rpm; Hochdrehzahlspindeln können deutlich mehr als 50.000 rpm erreichen, wendeln Turbinen oft im unteren bis mittleren Bereich von tausenden bis zehn- oder hunderttausend rpm.

Messung und Überwachung: Zur Bestimmung der Rotordrehzahl kommen Tachometer, optische oder magnetische Encoder, Hall-Sensoren oder Laser-Doppler-Verfahren zum Einsatz. In vielen Anwendungen wird die Drehzahl durch Regel- oder Steuerungssysteme, etwa Frequenzumrichter bei Elektromotoren, konstant gehalten oder gesteuert.

Bedeutung und Folgen: Die Rotordrehzahl bestimmt Zentrifugalkräfte, Lagerbelastungen, Wärmeentwicklung und das dynamische Verhalten des Rotors. In der Rotor-Dynamik beeinflussen Unwucht, Steifigkeit der Lagerung und Dämpfung das Schwingungsverhalten. Bei bestimmten Drehzahlen können Resonanzen auftreten, die zu erhöhte Schwingungen oder Schäden verursachen.

Anwendungen: Rotordrehzahlen spielen eine zentrale Rolle in Turbinen, Kompressoren, Generatoren, Antriebssystemen, Spindeln in Fertigungsmaschinen und Flywheels. Der Betrieb wird oft über Regelung von Spannung, Frequenz oder Getrieben gesteuert; Überschreitung der zulässigen Drehzahl wird durch Schutzsysteme verhindert.

Siehe auch: Rotordynamik, Überschwingungsschutz, Drehzahlregelung.