Schlupfwerte

Schlupfwerte beziehen sich auf den relativen Geschwindigkeitsunterschied zwischen der synchronen Drehzahl der Statorfelder und der tatsächlich rotierenden Rotor-Drehzahl in asynchronen Maschinen, insbesondere Induktionsmotoren. Der Schlupf ist dimensionslos und wird typischerweise als Bruchteil oder Prozentwert angegeben.

Definition und Berechnung: Der Schlupf s wird definiert als s = (n_sync − n_r) / n_sync, wobei n_sync die synchrone Drehzahl ist und n_r die Rotor-Drehzahl. Die synchrone Drehzahl ergibt sich aus der Netzfrequenz f und der Polpaarzahl p: n_sync = 120 f / p. Alternativ lässt sich der Schlupf über die Schlupffrequenz f_s beschreiben, die sich aus f_s = s · f_sync ergibt.

Verhalten: Bei Null Last liegt der Schlupf nahe null; mit steigender Last steigt der Schlupf, bis bei Erreichen des Nennmoments der Schlupf einen charakteristischen Wert annimmt. Am Start kann der Schlupf theoretisch bis zu 1 betragen, da der Rotor zu Beginn stillsteht. In synchronen Maschinen ist der Schlupf null.

Bedeutung und Anwendungen: Schlupfwerte dienen der Charakterisierung des Lastverhaltens und der Regelung von Antriebssystemen mit Asynchronmaschinen. Sie spielen eine zentrale Rolle in Frequenzumrichtern, bei der Feldorientierten Regelung und bei der Auslegung von Drehzahl- und Lastregelstrategien. Durch Messung oder Berechnung des Schlupfes lassen sich Torque, Effizienz und Anlaufverhalten bewerten.

Einschränkungen: Der Begriff findet primär Anwendung bei Induktionsmaschinen; bei reinen Synchronmaschinen tritt kein Schlupf auf. Die genauen Werte hängen von Bauform, Last, Temperatur und Betriebszustand ab.