Drehzahl

Definiert wird die Drehzahl durch die Zahl von Umdrehungen ${\displaystyle \Delta N}$ innerhalb eines wählbaren Zeitintervalls ${\displaystyle \Delta t}$ und zwar bezogen auf dieses Zeitintervall

${\displaystyle n={\frac {\Delta N}{\Delta t}}}$ .

Die Maßeinheit der Drehzahl nach dem Internationalen Einheitensystem ist ${\displaystyle \mathrm {\tfrac {1}{s}} }$ . Häufig verwendet und im Maschinenbau und verwandten Fachgebieten üblich ist die Angabe in ${\displaystyle \mathrm {\tfrac {1}{min}} }$ (pro Minute). Der besondere Name Umdrehung (Einheitenzeichen r, im deutschsprachigen Raum U) wird bei der Spezifikation für drehende Maschinen meist statt der Eins als Einheit verwendet. Entsprechend sind bei der Drehzahl die Einheiten Umdrehung pro Sekunde (Einheitenzeichen im deutschsprachigen Raum U/s) oder Umdrehung pro Minute (Einheitenzeichen U/min) weit verbreitet.^[1] Gemäß DIN 1301 ist diese Schreibweise im geschäftlichen und amtlichen Verkehr in gesetzlich festgelegten Einheiten vorgeschrieben, während in der DIN definierte gebräuchliche Einheiten außerhalb gesetzlichen oder amtlichen Verkehrs oder innerhalb dieses neben gesetzlichen Einheiten verwendet werden dürfen.^[2] Die Schreibweise im Fließtext ist hier min⁻¹ (Beispiel: 5700 min⁻¹) oder 1/min (wobei der Wert der Drehzahl im Zähler stehen muss, beispielsweise 5700/min).

Die Einheit Hertz ist nur bei der Frequenz, aber nicht bei der Drehzahl zu verwenden.^[3][4] Im englischen Sprachgebrauch ist rpm oder r/min (revolutions per minute) oder auch rps (revolutions per second) anzutreffen.

Die Winkelgeschwindigkeit ${\displaystyle \omega }$ hat ebenfalls die Einheit 1/s oder rad/s, wobei die Einheit rad (Radiant) auf einen Winkel hinweist. Dabei ist gemäß^[5]

${\displaystyle 1\,\mathrm {rad} =1\,\mathrm {\tfrac {m}{m}} =1\;.}$

Da eine volle Umdrehung einem Winkel 2π entspricht, steht die Winkelgeschwindigkeit zur Drehzahl in Beziehung über

${\displaystyle \omega =2\,\pi \,n\ }$

bzw.

${\displaystyle \omega =2\,\pi \,f\;.}$

Grundsätzlich gilt, dass kleine Bauformen einer bestimmten Anordnung höhere Drehzahlen erreichen, erlauben oder erfordern als große. Textil, mit Glasfasergewebe gebundene Trennschleifscheiben dürfen mit maximal 80 m/s Umfangsgeschwindigkeit betrieben werden, daraus ergibt sich ein genau umgekehrt proportionaler Zusammenhang von Durchmesser und Drehzahl: d = 115 mm … u = 13.300 rpm; d = 230 mm … u = 6.650 rpm. Kleinste Modellbau-Verbrennungsmotore, 1 Zylinder mit 1 cm³ Hubraum drehen bis 20.000 rpm, größte Schiffsmotore mit rund 100 Liter Hubraum drehen nur mit etwa 1/s = 60 rpm.

Die spezifische Drehzahl einer Strömungsmaschine dient der Auslegung von Turbinen.

• Horst Stöcker: Taschenbuch der Physik. 4. Auflage, Verlag Harri Deutsch, Frankfurt am Main 2000, ISBN 3-8171-1628-4
• Ali Farschtschi: Elektromaschinen in Theorie und Praxis. 1. Auflage, VDE-Verlag, Berlin/Offenbach 2001, ISBN 3-8007-2563-0