drehzahl

Drehzahl bezeichnet die Anzahl der Umdrehungen eines rotierenden Körpers pro Zeiteinheit. In der Technik wird sie häufig in Umdrehungen pro Minute (U/min oder rpm) angegeben. In der Physik und Elektrotechnik wird auch die Winkelgeschwindigkeit ω in rad/s genutzt, und die Frequenz f in Hz, die sich aus rpm ableiten lässt.

Measurement: Die Drehzahl wird durch Tachometer, Drehzahlmesser oder Sensoren gemessen, z. B. Hall-Sensoren, optische oder magnetische Sensoren. In Fahrzeugen steht meist ein Tachometer im Cockpit; in Motorenprüfständen werden Drehzahl und Schwankungen präzise aufgezeichnet.

Beziehungen: Die Verbindungen zwischen rpm, der Winkelgeschwindigkeit ω und der Frequenz f sind: f = rpm / 60. ω = 2π f = rpm × 2π / 60. Die tangentiale Geschwindigkeit an der Revolutionsbahn eines Körpers mit Radius r ist v = r ω.

Beispiel: Bei einer Welle mit Radius 0,05 m, die mit 3000 rpm dreht, beträgt ω ≈ 3000 × 2π / 60 ≈ 314 rad/s und die tangentiale Geschwindigkeit ca. 0,05 × 314 ≈ 15,7 m/s.

Anwendungen und Bedeutung: Die Drehzahl beeinflusst Leistungsabgabe, Verschleiß, Kühlung und Effizienz von Motoren, Turbinen und Lüftern. Höchstdrehzahlbereiche, Lastverhalten und Regelbarkeit bestimmen Baugröße, Lagerung und Schutzmaßnahmen. Überschreitungen gefährden Bauteile, weshalb oft Begrenzungen oder Geschwindigkeitsregelungen implementiert werden.