# Wirkungsgrad- und Eingangsleistungsrechner

Motorwirkungsgrad: η = P_out / P_in. Elektrischer Eingang (einphasig U·I·cosφ oder dreiphasig √3·U·I·cosφ) oder direkter P_in; die Ausgangsleistung kann aus der Verlustaufschlüsselung (Kupfer+Eisen+mech.+Streuung) ermittelt oder direkt eingegeben werden.

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- **Kategorie:** Math & Numbers

- **Schlagwörter:** Motorwirkungsgrad, Wirkungsgrad, P_out/P_in, Eingangsleistung, Dreiphasig, Verluste, Kupfer, Eisen, Elektrotechnik

## Überblick

Der Wirkungsgrad- und Eingangsleistungsrechner für Motoren ermittelt präzise den Motorwirkungsgrad (η = P_out / P_in). Er unterstützt sowohl die Berechnung der elektrischen Eingangsleistung für einphasige und dreiphasige Systeme als auch die detaillierte Ermittlung der Ausgangsleistung über eine Verlustaufschlüsselung.

## Eingaben

- **Eingangsmodus** (select)
- **Phase** (select): Only used in Electrical mode.
- **Spannung U (V)** (number): Required in Electrical mode. Line-to-line voltage for three-phase.
- **Strom I (A)** (number): Required in Electrical mode. Line current.
- **Leistungsfaktor cosφ** (number): Required in Electrical mode. 0 < cosφ ≤ 1.
- **Eingangsleistung P_in (W)** (number): Required in Direct mode. Total electrical input power in watts.
- **Verlustaufschlüsselung** (checkbox): If checked, P_out is derived from the loss breakdown below instead of the explicit P_out field.
- **Ausgangsleistung P_out (W)** (number): Required when Use Loss Breakdown is off. Shaft mechanical output power in watts.
- **Stator-Kupferverluste P_cu1 (W)** (number): Used when Use Loss Breakdown is on.
- **Eisenverluste P_fe (W)** (number): Core (iron) loss. Used when Use Loss Breakdown is on.
- **Rotor-Kupferverluste P_cu2 (W)** (number): Used when Use Loss Breakdown is on.
- **Mechanische Verluste P_mech (W)** (number): Friction + windage. Used when Use Loss Breakdown is on.
- **Streuungsverluste P_stray (W)** (number): Additional (stray-load) losses. Used when Use Loss Breakdown is on.
- **Dezimalstellen** (number)

## Wann verwenden

- Zur Bestimmung des Wirkungsgrads von Elektromotoren anhand von Strom-, Spannungs- und Leistungsfaktormessungen.
- Zur Analyse von Leistungsverlusten wie Kupfer-, Eisen-, mechanischen und Streuungsverlusten und deren Auswirkung auf die Wellenleistung.
- Bei der energetischen Bewertung und Überprüfung von Antriebssystemen in der Industrie und Elektrotechnik.

## Funktionsweise

- Wählen Sie den Eingangsmodus: Berechnen Sie die Eingangsleistung elektrisch über Spannung, Strom und Leistungsfaktor (ein- oder dreiphasig) oder geben Sie die Leistung direkt in Watt ein.
- Bestimmen Sie die Ausgangsleistung: Geben Sie entweder die mechanische Ausgangsleistung direkt an oder aktivieren Sie die Verlustaufschlüsselung, um Einzelverluste einzutragen.
- Der Rechner ermittelt die Eingangsleistung, zieht bei aktivierter Verlustaufschlüsselung die Verluste ab und gibt den Wirkungsgrad sowie die Leistungswerte präzise aus.

## Anwendungsfälle

- Überprüfung des Wirkungsgrads eines Drehstrommotors direkt vor Ort anhand von Typenschild- und Messdaten.
- Detaillierte Verlustanalyse an einem Motorprüfstand zur Identifikation von Optimierungspotenzialen.
- Berechnung der mechanischen Abgabeleistung eines Motors bei bekannter elektrischer Leistungsaufnahme.

## Häufig gestellte Fragen

### Wie wird die Eingangsleistung bei Drehstrom (dreiphasig) berechnet?

Bei dreiphasigem Strom berechnet sich die Eingangsleistung nach der Formel P_in = √3 · U · I · cosφ, wobei U die verkettete Spannung und I den Außenleiterstrom darstellt.

### Welche Verlustarten können in der Verlustaufschlüsselung berücksichtigt werden?

Es können Stator-Kupferverluste (P_cu1), Eisenverluste (P_fe), Rotor-Kupferverluste (P_cu2), mechanische Verluste (P_mech) und Streuungsverluste (P_stray) eingetragen werden.

### Was passiert, wenn ich die Verlustaufschlüsselung nicht verwende?

In diesem Fall müssen Sie die mechanische Ausgangsleistung (P_out) direkt in Watt eingeben, um den Wirkungsgrad zu berechnen.

### Unterstützt der Rechner auch einphasige Wechselstrommotoren?

Ja, wählen Sie im elektrischen Eingangsmodus einfach die Option 'Einphasig' aus. Die Eingangsleistung wird dann über P_in = U · I · cosφ berechnet.

### In welcher Einheit müssen die Leistungswerte eingegeben werden?

Alle Leistungsangaben (Eingangsleistung, Ausgangsleistung sowie alle Verlustwerte) müssen in Watt (W) angegeben werden.

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