Drehmoment

Das Drehmoment ist eine mechanische Größe, die die Beeinflussung einer Drehbewegung beschreibt.

Physikalische Grundlagen

Wenn eine Kraft auf einen Körper wirkt, so wird er beschleunigt. Wird er jedoch in einem Punkt fixiert, kann sich eine Gegenkraft ausbilden, die dafür sorgt, dass ein Kräftegleichgewicht entsteht. Es wirkt nun lediglich das Moment, welches für eine Drehbewegung sorgt. Dabei sind die Größe der eingeleiteten Kraft und der Abstand vom Mittelpunkt der Drehbewegung entscheidend für den Betrag des Drehmoments:

Wirksam ist nur der Kraftanteil, welcher senkrecht zum Radius steht. Dies wird durch das Kreuzprodukt ausgedrückt

Drehmomente bei elektrischen Antrieben

In der Elektrotechnik (und auch in anderen Bereichen der technischen Mechanik) wird bei der Berechnung der Drehmomente von Elektomotoren aufgrund praktischer Vorteile eine abgewandelte Formel angewendet:

mit

woraus sich ergibt:

wobei f gleichbedeutend mit der Drehzahl n ist

nimmt man für den gerundeten Zahlenwert an, und für n die Drehzahl in U/min, sowie

eine Leistungsangabe in kW, ergibt sich durch ausrechnen der Faktoren folgende Formel:

umgeformt nach M:

Die 9549 entstehen durch das direkte Umformen der Leistung in kW und der Faktoren für den Umkreis.

Aus dieser Formel wird ersichtlich, dass ein Motor seine Drehzahl verringert, wenn er bei gleicher Leistung ein größeres Drehmoment aufbringen soll.

Messung von Drehmomenten

Heutzutage erfolgt die Messung von Drehmomenten üblicherweise mittels Dehnungsmessstreifen. Ein entsprechendes Messgerät verfügt über einen Rotor mit einem darauf angebrachten Dehnungsmessstreifen und einem Stator mit einer Auswerteelektronik. Der Rotor wird an die Welle angeflanscht, deren Drehmoment gemessen werden soll. Wird über die Welle ein Drehmoment übertragen, erfährt die Welle und damit auch der Rotor eine Torsion. Dadurch wird der Dehnungsmessstreifen ebenfalls verformt. Die entstehende Widerstandsänderung kann gemessen werden und das Messsignal wird per Schleifkontakten oder induktiv vom Rotor auf den Stator übertragen, wo es ausgewertet und an Aufzeichnungs- bzw. Anzeigeelemente weitergeleitet werden kann.