THEMA: Glockenanker-M. + Spannungsversorgung

hallo zusammen,
gibt es probleme mit halbwellentrafos ????

gruß klaus

mal sehn ob ichs noch zusammenkrieg, impulsbreitensteuerung (ibs) hat soeine rechteckfumktion, also immer volle spannung mit unterbrechung, die jelänger ist jelangsamer die lok fahren soll. In miba stand mal geschrieben, dass die besonders leichtlaufenden glockenloks schon bei langsamster trafostellung vollgas losrennen sollen. Kann ich aus eigener erfahrung aber nicht bestätigen. Oder da immer die volle spannung anliegt kann der motor zerstört werden. Bei mir in 10 jahren kein einziger.
hoffe hat geholfen

georg

Alle sagen (auch die Hersteller), Glockenanker haben am liebsten geglätteten Gleichstrom.

Das Problem: Damit haben alle Motoren (auch Glockenanker) ein unbefriedignedes Anfahr- und Langsamfahrverhalten.

Genau dies will PWM ja verbessern. Nun kommt es darauf an:

Langsame PWM (100Hz oder so) kommt immer mit der vollen Spannung (meist 20! V) für ein paar Millisekunden. Gerade beim Anfahren vermag der Motor aber nicht zu drehen. Die zugeführte Energie wird daher nicht in Bewegung, sondern in Wärme umgewandelt. Das fehlende Eisen beim eisenlosen Rotor ergibt eine kleine thermische Trägheit, d.h. der Glockenanker erwärmt sich viel schneller als ein konventioneller Eisenmotor. Das kann für den Glockenankermotor schon mal gefährlich werden und die Lebensdauer verkürzen, heisst es.

Schnelle PWM (10 kHz oder so), wie sie von modernen Decodern erzeugt werden, ist so schnell, dass es auch für die thermische Trägheit des Gl.A. unbendeklich ist, heisst es.

Und was machen wir Analogiker? Ich persönlich bin nach Rücksprache mit Armin Mühl (dem Vater des Schaltplans des analogen Fremo-Reglers) zu folgendem Schluss gekommen: Gl.A. lassen sich problemlos mit ungeglättetem Gleichstrom (100Hz) fahren, denn das ist keine Rechteckspannung, sondern eine (oberwellenfreie) Sinusspannung. Die Spannung steigt und fällt relativ langsam. Fremo hat während der Analogzeiten auf diese Art keine Probleme mit den Faulis festgestellt, heisst es. Ich fahre nun auch so und bin sehr zufrieden.

Ungeglätteten Gleichstrom gibt es z.B. von normalen Regeltrafos, oder auch von elektronischen Fahrreglern. Guckst du hier
http://de.geocities.com/k_f_geering/modellbahn/technik/handregler.htm

Felix

@Felix:

Du kannst auch versuchen, bei Verwendung von PWM-Fahrpulten einen bipolaren Elko  parallel zum Motor in die Lok einzubauen (wenn genügend Platz vorhanden ist). Wenn Du Zugriff zu einem Oszi hast, schau Dir mal den Signalverlauf an.

Grüße Michael Peters

Hallo alle zusammen,

ich fahre seit Jahren ca. 90 Analogloks mit dem Fahrgerät von Gützold.
Ohne irgendwelche Probleme. Auch dier 56er von MTX mit Faulhaber ist
dabei. Bei dieser werden zwar die Fahreigenschaften nicht wesentlich verbessert,
aber auch hier treten keine Probleme auf. Ich hatte vor dem Kauf mit dem
Entwickler des Fahrgerätes telefoniert. Er sagte mir, dass sie diverse Faulhaber-
loks getestet hatten (allerding nicht in N-Spur) und bei keiner Probleme auftraten.
Die besten Fahreigenschaften gibts übrigens nich bei einer höheren Taktfrequenz,
(ist verstellbar), sondern bei -geschätzt)- 5o bis 100 Hz.
Wichtig ist, eine neue Lok beim Einfahren oft auf die Temperaturentwicklung
zu prüfen, d.h. nach "zwei Runden" zu fühlen.

Gruss

Ulrich Gmähle (= N-Uli, oder ist der schon belegt?)

Korrektur zu Nr. 5:

BR ist nicht 56, sondern 58 (pr. G 12, glaube ich)

Entschuldigung.

n-Uli

Konventionelle Eisenankermotore sind an sich für gepulsten Gleichstrom mit ca. 100...120 Hz "designed" (wenn man bei den Konstruktionen von Design sprechen kann :). D.h. die Motore sind auf den Betrieb mit normalen vollweggleichgerichteten Fahrpulten ausgelegt, mit Halbwellengleichrichtung kann man das Anlaufen noch verbessern.

Je nach Motor werden die besten Ergebnisse zwischen 70 und 250 Hz erzielt.

Bei Glockenankermotoren empfehlen die Hersteller bei Ansteuerung mit PWM (Rechteck-Spannung) eine Mindestfrequenz von 5 kHz. Bei Versorgung mit sinusförmiger gepulster Gleichspannung (Vollwelle, Halbwelle) ist die Frequenz egal.

@4
PWM-Signale mit einem Kondensator auszubügeln, halte ich für dummes Zeug *) denn damit wird der PWM-Effekt (mindestens teilweise) zunichte gemacht. Und es gibt keine Garantie, dass damit den Faulis geholfen ist. Stichwort "Oberwellen" - die entfallen nur bei einer sauberen Sinusspannung.

Dann lieber gleich ein richtiges Fahrgerät, das einen 270° Regelbereich hat...

Felix

*) OffTopic: Ähnlich dummes Zeug machen DaimlerBenz, BMW & Co, wenn sie den schwächlichen Antriebseigenschaften ihrer Heckschleudern teure elektronische Helferlein verpassen, damit die Kisten endlich fahren... Mit Frontantrieb waren solche Helferlein noch nie nötig. (Dass elektronische Helferlein heute auch bei Frontantrieb eingebaut werden, ist eher eine Marketingfrage...)
Welches ist jetzt das bessere Konzept: Das, das von Anfang an funktioniert (bei uns in Bezug auf die Faulis), oder das, was man erst mühsam zurechtflicken muss? ...

@Felix:
die Oberwellen (hochfrequent, Fourieranalyse) spielen eine untergeordnete Bedeutung, was der Fauli nicht mag, sind abrupte, niederfrequente Spannunungsänderungen, da der Rotor praktisch kein Trägheitsmoment hat.
Durch den Elko wird das Rechtecksignal "verschliffen", ähnlich der Siebung bei einem Netzteil.
Wer also nur einige Loks mit Fauli (ansonsten Normalmotoren) und ein PWM-Fahrpult einsetzt, kann sich so helfen.

Grüße Michael Peters

Schon mal darüber nachgedacht, was eine Freilaufdiode am "Fahrgerätausgang" anrichtet, speziell bei Motoren mir eisenlosem Rotor, deren Schwungmoment gegen 0 tendiert? (z.B. D6 in Felix' Schaltung). Eine Reihenschaltung (D5) tut es allemal, noch besser ist eine Reversdiode über der Endstufe, dann kommt auch der dyn. Innenwiderstand der seriengeschalteten Diode nicht mehr zum tragen

Gast

he leute mal die Luft anhalten!

so ein Glockenankermotor - egal welches Fabrikat  - hat in der Regel bei Normbelastung eine rechnerische Lebensdauer von weit über 10.000 h! Welche Lok bitte läuft nur annähernd solange? Bei 1500h wirds Getriebe am Ende sein. Angenommen wir betreiben einen FaulhaberMotor durch irgendwelche "Schweinereien" des Fahrpults mit 100% über den Normwerten bleiben noch so lächerliche 5.000 h übrig.

Fazit: ob Sinuswelle oder Impulsbreite ist im Prinzip völlig egal. Der Motor wird die Lok bei weitem überleben. Die Rechteckspannung muß es ja nicht sein, da hilft ein kleiner Kondensator. Außerdem: welches Fahrpult arbeitet mit Rechteck?!?!

Martin  

Hallöchen, diese Debatte hatten wir hier schon ein paar mal, und bis jetzt hat hier niemand davon berichten können das sein Fauli durch falsche Fahrpulte über den Jordan gegangen ist. Tatsache ist, und auch das habe ich hier schon ein paar mal berichtet, das ich meine Faulis schon seit über 10 Jahren mit den damaligen Conrad Super Fahrpult fahre ( Impulsbreitensteuerung) und alle, ob Trix 58 und alle von mir vorher umbebauten fahren immer noch, Basta.

Gruß Jürgen

Hallo Martin,
schau mal bitte hier nach:
http://www.1zu160.net/scripte/slimboard1/forum_show.php?id=112037
unter Antwort #19

Grüße Michael Peters

Martin,

alle PWM Fahrpulte (z.B. Roco ASC und Roco Elekronik-Regelteile) arbeiten mit Rechteckspannung. Möglicherweise trifft dies auf alle neuen Fahrgeräte aus den Startpackungen zu, die ein getrenntes Regelteil und Steckernetzgerät haben - ich weiß aber nicht, ob die mordernen evtl. eine Phasenan- oder -abschnittsteuerung verwenden.

Wirklich unmittelbar gefährlich (letal) für die Glockenankermotore ist lediglich der Analogbetrieb mit Digitalsteuerungen, dies gilt sowohl für das Modulationsverfahren (GFN FMZ) als auch für das Bit-Shifting-Verfahren (Adresse 0 - Lenz/Arnold, vermutlich auch Bachmann).

Grüße, Peter W.

@10 Gast
> eisenlosem Rotor, deren Schwungmoment gegen 0 tendiert

Niemand setzt "nackte" Faulis ein! Immer und ausschliesslich mit *Schwungmasse* und das ist wichtig!

D5 und D6 dienen zum Schutz des Reglers gegen Fremdspannung, für den Fall dass zwei Fahrgeräte irrtümlich zusammengeschaltet werden. Für Details wende dich vertrauensvoll an Armin Mühl
http://home.t-online.de/home/muehl.armin/elektro/regler1.htm
Ich hab nur die Überstrom-Abschaltung (anstelle einer Strombegrenzung) hinzugefügt.

@11 spurneun
> welches Fahrpult arbeitet mit Rechteck?
alle PWM...
Es geht aber auch noch schlimmer: Der Aristocraft Train Engineer Funkregler addiert zwecks "Anfahrhilfe" einen Nadelimpuls von gegen 30V... na dann gut Nacht... Belege? Gibts auf meiner Webseite unter "Technik, Verschiedenes" (Link siehe oben)

Felix

Der Elektromotor ist in erster Linie eine Spule. Mit Eisenfüllung ist die Wirksamkeit der Spule größer als bei einer Luftwicklung (= Glockenanker).

Eine Spule (Induktivität) glättet den Stromfluss. Je höher die Frequenz an einer Spule ist, desto besser kann die Spule den Strom glätten.

Bei Glockenanker Motoren erzeugen niederfrequente Impulse größere Stromimpulse, die am Kommutator und an den Bürsten zu stärkeren Verschleiß führen. Eine Verkürzung der Motorlebensdauer  dürfte aber von vielen Modellbahnern nicht bemerkt werden....

(je schneller man fährt desto weniger stark wirken sich die Impulse aus - also gebt ordentlich "Gas"   )

ich will nicht tiefer in die ganze Sache hier einsteigen, weils einfach langweilt! Natürlich kann ich die Lebensdauer des FH-Motors mit irgendwelchen Rechteckimpulsen oder sonstigen Spannungsspitzen negativ beeinflussen.
Aber: zeigt mir eine Lok, wo der FH-Motor durch solche Effekte kaputt ist, oder spürbar in seiner Leistung beeinträchtigt wurde. Ich behaupte: da wirds nix geben! Reine Panikmache der Hersteller, um die FH-Motoren zu verhindern. Bevor der FH-Motor in die "Knie geht", ist vom Getriebe und den Radschleifern nix mehr da.
Meine BR 152 lief mal nachweislich über 2.500h, der Originalmotor war noch gut brauchbar, aber der Rest der Lok fürn Müll.

Außerdem: wie Jens schon sagt, dzwischendrin mal ordentlich aufdrehen, das fegt den Kollektor frei...
Martin

ich liess mal eine Fauli-Lok auf einer Flachbahn etwa eine Stunde im Kreis fahren, mäsige Geschwindigkeit, mit Aristo Funkregler. (damals wusste ich es noch nicht.) Das Gehäuse der Lok hat sich spürbar erwärmt - wie erst der Motor drinnen? Die Lok fährt zum Glück heute noch. Aber ich weiss nicht, wie lange noch.

Felix

Hallo Peter,

eine Phasenabschnittssteuerung zum Betreiben von induktiven Lasten macht m.E. wenig sinn, da ich dann zusätzliche Maßnahmen wegens der Selbstinduktionsspitzen einleiten muß.

Grüße zum Wochenende
Günter