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Neues von Lemke Collection - Hobbytrain / KATO

THEMA: Motorkondensator Ja oder Nein?

THEMA: Motorkondensator Ja oder Nein?
Startbeitrag
mmsr - 14.09.19 20:14
Hallo,
beim Umrüsten meiner analogen Loks bin ich auf ein Problem gestoßen, das im Netz nur unzureichend (mal so oder so) beantwortet wird.
Soll nun der Kondensator zwischen den Motorpolen beim umrüsten auf Decoder drin bleiben oder nicht?
Ist es bei verschiedenen Decodermarken unterschiedlich?

Mit den Kondensator habe ich jedenfalls gefühlt weniger Ankerfeuer als ohne, was meiner Meinung nach doch besser sein sollte ...oder.
Wenn die drin bleiben sollen werde ich sie wieder einbauen.

Na vielleicht kann mir jemand das "Für oder Wieder" erklären.

Viele Grüße
Michael

Hallo Michael,
kommt auf die Lok an. Bei Hobbytrain entferne ich den Kondensator generell, da die meist erheblich zu groß bemessen sind. Schlimmstenfalls kann es da zu Schäden am Decoder kommen. Auch bei Brawa nehm ich die in der Regel raus, weil ich dort meist Probleme hatte. Bei den anderen Herstellern lass ich sie meist drin und schau erstmal, wies läuft.

Wenn man seinen Decodern was Gutes tun will, baut man einen Kondensator mit ca. 10 - 20 nF ein. Der filtert die Störspitzen und verhilft dem Decoder zu einer saubereren EMK-Messung.

Viele Grüße
Carsten
Hi Michael !

Bei Digitalbetrieb muss der Kondensator raus. Elektrotechnisch wirkt der Kondensator bei Digitalerspannung wie ein Kurzschluss.
Bei Gleichstrom sperrt er Störspannungen die durch Funkenbildung am Kollektor entstehen, die früher den Rundfunk / Fernsehbetrieb stören könnten.

Gruß Thomas
Vielen Dank Carsten,
das habe ich schon vermutet.
Ich werde die 10-20nF probieren, manche Loks zeigen ein komisches Verhalten, wie wenn sich die CVs immer verstellen würden...tun sie natürlich nicht.

Für die Kohlen ist es dann weniger Verschleiß und die Decoder regeln eventuell besser.

Gruß
Michael
Hallo,
da war ich gerade am schreiben #1 "Freude" und jetzt habe ich schon wieder zwei unterschiedliche Antworten #2.

Das wird lustig.

Gibt es sonst noch Erfahrungswerte?

LG.
Michael

Hallo,

Kondensatoren machen natürlich keinen Kurzschluss, sie haben einen ‚Wechselspannungswiderstand‘.  Der lässt sich grob ausrechnen, Rc = 1 / (C * 2 *pi*f). Hier rechnet man die Kapazität C in Farad und die Frequenz f in Hertz. Dann haben die Kondensatoren von Carsten (10nF) mit einer Digital-Frequenz von ca. 10kHz so um die 15 kOhm, d.h. sie belasten den Decoder zusätzlich um ca. 10mA. Mehr sollte nicht sein.

Angenehm ist die Unterdrückung von Spannungsspitzen.

Viele Grüße
Nimmersatt
Hallo,
Twingo hat Recht - wenn der Kondensator am Gleis hängen würde. Am Motorausgang haben wir aber keine Wechselspannung, sondern eine PWM. Gepulste Gleichspannung würde ich sagen. Da ist nix mit "Wechselspannungswiderstand" oder gar Kurzschluss.

Viele Grüße
Carsten
Nein. lieber Carsten,

Du kanst die Rechteckspannung Fourier-transformieren, die Hauptkomponente mit der großten Amplitude ist dann die Rechteckfrequenz. Die höherfrequenten Anteile erhöhen dann noch ein wenig. Das kann man leicht mi dem Oszi überprüfen.

Eine Pulsweitenmodulation macht auch nur eine Rechteckspannung mit unterschiedlichem Tastverhältnis (genau wie DCC).

Viele Grüße
Nimmersatt
Hallo Nimmersatt,
am Motor kehrt sich doch aber, anders als beim DCC-Signal, die Polarität nicht um. Wirkt der Kondensator da trotzdem noch als Widerstand?

Aber auch wenn: Er macht keinen Kurzschluss und filtert die Störspitzen, hilft dem Decoder also bei der Regelung. Ich hatte schon Loks hier auf dem Tisch, die ohne Kondensator grottig fuhren und erst mit vernünftig liefen. Das waren in der Regel dann auch ziemliche Funkenschleudern.

Viele Grüße
Carsten
Au sorry, Carsten, Du hast ja recht. Bin heute Abend sehr müde. Der Kondensator parallel zum Motor sieht eher was DC-ähnliches. Er dreht nur die Phase und verzerrt die Impulse (weichere Flanken)

Einen Kurzschluss macht aber auch ein Kondensator an DCC nicht. Aber er belastet unnütz und verschleift die Rechtecke. Ein 1µF Analog-Entstörkondensator hätte dann ca. 15 Ohm, gruselig.

Viele Grüß und ich geh ins Bett
Nimmersatt
Hallo Nimmersatt,
ja, so hab ich das auch gelernt :) Schlaf gut!

Viele Grüße
Carsten
Na dann,

bleibt es dabei, die zu großen raus und 10nF rein.
Muss ich nur noch welche besorgen.
Nur halt welche?
Keramisch, Folien, Vielschicht oder SMD, was ist das Beste?


Gruß an Alle
Michael
Zitat - Antwort-Nr.: 7 | Name: Nimmersatt

Du kanst die Rechteckspannung Fourier-transformieren, die Hauptkomponente mit der großten Amplitude ist dann die Rechteckfrequenz. Die höherfrequenten Anteile erhöhen dann noch ein wenig. Das kann man leicht mi dem Oszi überprüfen.


Hallo,

sorry, das ist pseudowissenschaftliches Geschwurbel, das mit der Ausgangsfragestellung wenig zu tun hat. Und ein normaler Oszillograph zeigt auch die Kurvenform an und nicht das Spektrum.

Konstruktiv sind die Motoren auf eine pulsierende Gleichspannung mit einer Frequenz von 100Hz ausgelegt. Die PWM-Frequenz des Decoders ist einstellbar. Wenn sie in diesem Bereich liegt, sollten keine Probleme auftreten.

Bei Zimo lassen sich z.B. Werte von 30Hz einstellen, aber auch bis zu 40kHz.

Wenn der Decoder also heiß wird und nicht richtig funktionieren will, PWM-Frequenz runter!

Die Entstörbauteile haben natürlich auch einen Einfluß auf die Lastregelung. Nur wenn sich kein sinnvoller Kompromiß zwischen Fahrverhalten, Lastregelung und PWM-Frequenz finden lässt, sollte man sich an die Kondensatoren (und an die Drosselspulen) machen.

Grüße
Zwengelmann
Hallo Michael,
Keramikkondensatoren sind ok. Ob SMD oder nicht hängt davon ab, was du am besten in die Lok bekommst. Wenn SMD drin war, dann kann auch wieder SMD rein, wenn was mit Beinchen drin war, tut man sich mit nem SMD-Bauteil für gewöhnlich schwerer.

Viele Grüße
Carsten
Hallo,
bei meinen digitalisierten Loks (90% Fleischmann älteren Datums) habe ich sowohl die Drossel (Spule) und den Kondensator ´rausgeschmissen!
Bürstenfeuer konnte ich nicht beobachten.
Das Fahrverhalten/Regelverhalten ist wie gewünscht.
Ich weiß jetzt nicht, ob es eine generelle Empfehlung für die passiven Komponenten in der Motoransteuerung gibt.

LG
Günter
Hallo Michael,
eine pauschale Antwort gibt es m. E. nicht. Es gibt Decoder, die funktionieren mit Entstörmaßnahmen nicht gescheit, andere brauchen sie.

Ein relativ aktuelles Bespiel ist meine BRAWA Gravita mit D&H Decoder. Für den minderwertigen stark polfühligen Motor ohne nennenswerte Schwungmasse müssen die Decodereinstellungen ziemlich extrem gewählt werden, damit die Lok bei Langsamfahrt nicht ruckelt und hoppelt. Mit den originalen Entstörmaßnahmen laufen dann aber im D&H ASIC wohl interne Variablen/Zähler über und der Decoder spinnt. Ohne Entstörung läuft sie dann sauber.

Ein recht altes Beispiel (eine meiner ersten umgebauten Loks) ist eine alte Fleischmann-120 mit dem ollen Dreipoler ohne Schwungmasse und Lenz Decoder. Da es eine meiner ersten Digitalisierungen war, habe ich mich an die hier immer wieder verbreiteten Empfehlungen gehalten und habe die Entstörung ausgebaut. Damit bin ich gründlich auf die Nase gefallen. Der Decoder ist bei höheren Geschwindigkeiten durch das Störfeuer reproduzierbar abgestürzt und neu gestartet. Die Lok hielt dann abrupt an und fuhr wieder von 0 bis sie wieder schnell genug war und sich das Spiel wiederholte.

Ansonsten gibt es es noch Loks (viele neuere von Fleischmann, BRAWA, Minitrix) bei denen Kondensatoren vom Motor zum Gleis geschaltet sind. Das ist ein absolutes No Go, weil es die EMK-Messung stört. Solche Kondensatoren müssen immer raus, wenn man eine gute Regelung erreichen will.

Es gibt Modelle - hauptsächlich von Hobbytrain - in denen viel zu große Kondensatoren (ca. 1uF) verbaut sind. Dabei werden die Endstufen der Decoder unnötig belastet.

Und es gibt noch einige Modelle wie die Kühn Knödelpresse, bei denen die Entstörung aus Drossel und Kondensator auf die PWM-Frequenz vieler Decoder abgestimmt ist. Diese Kombination bildet einen Bandpass und ist dann eben gerade auf der PWM-Frequenz am niederohmigsten. Im Fall Kühn hat das zur Übertemperaturabschaltung des ZIMO-Decoders geführt.

Schlechte Decoder ohne Temperaturüberwachung wie die von Lenz gehen dann bei falscher Auslegung der Entstörung schon mal kaputt, bei einem hatten sich Bauteile ausgelötet, so heiß waren die Hot Spots.

Viele Grüße,
Torsten

P. S. Carsten: Die Argumentation in #6 stimmt so pauschal nicht. Wenn die H-Brücke auf der mit PWM geschalteten Seite nur öffnet und schließt, dann mag die zusätzliche Belastung sich noch in Grenzen halten, da der Kondensator zwar "hart" ge-, aber "weich" entladen wird. Genauso gut kann in der PWM-Phase die geschaltete Seite auch zwischen High- und Low-Side umschalten, und dann wird der Kondensator mit PWM-Frequenz ge- und entladen, und das über die Transistoren der H-Brücke.
Folks!
Wenn sich der Motor dreht werden Spulen ein- und ausgeschalten. In beiden Fällen, insbesondere beim Ausschalten gibt es eine Reaktion der Spule die HF Störungen verursacht. Das Entfernen der Filter kann den Digitalbetrieb verbessern, weil die Konstrukteure der Lok diese falsch dimensioniert haben. Das verursacht Ärger sowohl im Analogbetrieb als auch Digitalbetrieb. Bei korrekter Dimensionierung hilft das Entstörfilter auch dem Decoder den Motor besser zu fahren.

Das korrekte Löschen der Ausschaltfunken verringert den Abbrand am Kollektor und senkt die Störungen im Funkbereich. Es gibt noch immer viele Dienste die auf Funkverbindungen angewiesen sind. Insbesondere Amateurfunker sind jedem dankbar der für ausreichende Funkentstörung sorgt. Über Resonanzen kann man aber auch W-LAN und Mobilfunk bis zur Fehlfunktion mit einem nicht funkentstörten Motor beeinflussen. Wer daher nur die C ausbaut und meint etwas Gutes getan zu haben irrt gewaltig und stört eventuell auch gefährdet sich selbst am meisten.

Viele Modelle aus Japan und Hersteller mit US Bezug haben grässlich falsche Bauteile dran. Oft genannt ist Lemke / Kato mit 3-10µF quer zum Motor in N Fahrzeugen. Bei neueren Modellen fällt mir auf werden nur noch 68nF eingebaut auch etwas hoch. In (G) habe ich schon 200µF gefunden. Diese Bauteile haben vor allem störende Wirkung, wirksame Funkentstörung ist da keine festzustellen. Ursache für den Unfug sind uralte US Gerichtsentscheidungen und die fehlgeleitete Vermutung "viel hilft viel".

Daher in Fällen die vermuten lassen der C wäre zu groß auslöten und gegen einen 10-33nF Wert ersetzen. Der C soll ein schneller Keramik Typ sein. Für unsere Modellbahnerfordernisse ist das Dielektrikum der C ziemlich egal. Baugröße 1206 oder 0805 kleinere Bauformen sind für Bastler schon sehr schwer handzuhaben und sind auch nicht nötig. Spannungsfestigkeit mit etwa 50V sind auch ausreichend. Die EMK Spitzen die in kleinen Maßstäben durchaus einige 100V haben werden durch den C auf kleine Werte weggefressen. Den C möglichst nahe am Motor anordnen das macht durchaus große Unterschiede.
73
OE1IAH
Zitat

Dann haben die Kondensatoren von Carsten (10nF) mit einer Digital-Frequenz von ca. 10kHz so um die 15 kOhm, d.h. sie belasten den Decoder zusätzlich um ca. 10mA. Mehr sollte nicht sein.



Ja, wenn es denn sinusförmig wäre, ist es aber nicht. Weder die Formel, noch der Rest der Annahmen treffen hier zu.

Zitat

Wenn sich der Motor dreht werden Spulen ein- und ausgeschalten.



Na ja, das wäre so, wenn die Spulen einzeln an den Kollektorfelder hängen würden. Da an jedem Kollektorfeld jeweils zwei Spulen angeschlossen sind, ist die Sache aber doch ( zum Glück ) anders, denn sonst würde sich da in der Tat ein mächtiger Abrißfunke bilden. Zum Glück wird aber diese Spannung durch den Schluß mit den anderen Spulen deutlich abgemildert!

Wenn der Kondensator dieses Problem lindern soll, dann müßte er an der Spule montiert sein und nicht am Motoranschluß, denn da bringt er für dieses Problem gar nichts mehr!

Zitat


In beiden Fällen, insbesondere beim Ausschalten gibt es eine Reaktion der Spule die HF Störungen verursacht. Das Entfernen der Filter kann den Digitalbetrieb verbessern, weil die Konstrukteure der Lok diese falsch dimensioniert haben.



Das ist ja eine drollige Behauptung! Was ist denn in diesem Zusammenhang falsch und was wäre der richtige Wert?

Wenn wir hier am Kollektor auf Grund der nicht immer perfekten Kontaktierung immer wieder den Strom "abreißen" lassen, dann verursacht das die HF-Störungen und das in einem ziemlich breiten Spektrum. Und da kann man mit dem Kondensator bestimmen, in welchem Teil des Spektrums die größte Dämpfung hervorgerufen wird. Das Ganze ist dann noch von Länge der Zuleitungen und vor allem dem Innenwiderstand des Kondensators abhängig. Falsch gibt es da kaum, nur die Auswahl der am stärksten zu unterdrückenden Frequenzbereiche ist da von Hersteller zu Hersteller unterschiedlich.

Zitat

Wirkt der Kondensator da trotzdem noch als Widerstand?



Wenn der Dekoder in den Lücken "passiv" einfach keinen Strom liefert: Nein. Wenn er aktiv den Motor kurzschließt: Ja. Letzteres ist aber "leider" unüblich, würde das doch gerade beim Anfahren den besten Effekt ergeben, auch wenn die Mechanik da erheblich höher belastet wird.

Für den Fall des "passiven" Ausschaltens wird einfach nur die Spannung etwas "geglättet" und die resultierende Drehzahl wird etwas höher. Die Freilaufdioden des Dekoders werden dann auch geringer belastet, was aber eigentlich fast egal ist.

Gruß
Klaus


Hallo zusammen,

ein Kollege hat das ganze Entstör Gedöns einmal für den Digitalbetrieb durchgemessen und das Ergebnis war: Die Drosseln sind HF-technisch gesehen völlig unwirksam.

Ganz seltsam ist auch die Idee von Fleischmann-alt (GFN), die Drossel(n) in die Zuleitung zu schalten - mitunter nur eine, was eine frequenzabhängige Asymmetrie erzeugt. Ob die 47 μH überhaupt irgendwelche Überschwinger im Digitalsignal dämpfen können? Unwahrscheinlich. Ebenso wenig bremsen die 10 nF parallel zum Motor die Funkstörungen - allerdings hilft das gegen das Durchfetzen der Transistoren wenn eine diskrete Motorenstufe eingebaut ist.

Ich erinnere mich an meine Kindheit, als die GFN Startset Lok (B-Kuppler 7000) zu massiven TV Störungen (analog, schwarz-weiß!) geführt hatten - darauf hin musste das "Entstörkabel" gekauft werden. Da war einfach ein 100 nF Folienkondensator drin. Aber das hatte geholfen, vor allem auch gegen das Knacken der Funken im Rad-Schiene System.

Meine HF-"Messungen" verschiedener Fabrikate mit einem Radio auf den LMK-Bändern (analoger Grundig Yachtboy, tatsächliche Tschörrman Excellenz) waren und sind vernichtend. Die Loks sind wahre HF-Schleudern, besonders die Twin-Loks mit den  "Feuer speienden" FL 3polern und den alten niederfrequenten Decodern machen ordentlich Krach im Radio. Selbst im VHF Band ist der Knatterton noch unterwegs. Hallo DAB...

Conclusio: Lok-Entstörung unwirksam, sinnlos, unmöglich. Q.e.d.

In den englischen Anleitungen steht dann immer so schön: "Reorient the antenna."

Also stelle ich das Radio beiseite und pfeife drauf. Das fällt dann unter NF- Störungen

Grüße, Peter W



Hallo Arnold
Zitat - Antwort-Nr.: | Name:

... und gegen einen 10-33nF Wert ersetzen. Der C soll ein schneller Keramik Typ sein.


kannst du eine konkrete Empfehlung geben?
bisher habe ich immer alles ´rausgeschmissen! Und gute Erfahrung gemacht, aber das Argument mit der Funkenbildung hat mich nachdenklich gemacht
LG
Günter
Meine Empfehlung: 10 nF

Grüße, Peter W
Zitat - Antwort-Nr.: 17 | Name: teppichbahner

Das ist ja eine drollige Behauptung! Was ist denn in diesem Zusammenhang falsch und was wäre der richtige Wert?

Ziemlich ungünstig sind die 1-3µF in den Lemke / Kato Loks früherer Zeit. Ebenso das entfernen der Entstörung so sie nicht fehlkonstruiert ist. Sinnvolle Lösch C Werte sind etwa 10nF selten sind mehr nötig. Auf meinen Tauschplatinen sehe ich immer 10nF vor.
BTW meine Aussage ist weder drollig noch eine Behauptung, jeder Modellbahner kann die Problematik der falschen Lösch-C selbst erleben siehe weiter unten. Die Theorie dazu lernt man in den spezifischen Fachausbildungen im ersten Ausbildungsjahr.

Zitat - Antwort-Nr.: 18 | Name: Peter W.

Ebenso wenig bremsen die 10 nF parallel zum Motor die Funkstörungen - allerdings hilft das gegen das Durchfetzen der Transistoren wenn eine diskrete Motorenstufe eingebaut ist.

Weiß nicht was da gemessen wurde um diese Aussage zu treffen, der Unterschied der Funkentstör-Wirkung kann mit jedem Mittelwellenradio nachgehört werden. Einfach den Motor laufen lassen und den Lösch-C zu oder wegschalten. Das ist nun kein aufwändiges Beweisverfahren kann aber von vielen Modellbahnern leicht nachgestellt werden. Völlig wegbekommen wird man mit einem einzigen Kondensator die Störung nicht, aber man kann das sehr stark abdämpfen.

Also einfach zum Elektrokrämer des geringsten Mißtrauens gehen und einen 10nF Keramikkondensator kaufen. Gibt's als kleine bedrahtete Perle oder als SMD Bauteil. So ein Kondnesator sollte im Einzelhandel irgendwas zwischen €0,25-1,00 kosten. Bei 3000 Stück ist man im 5Eurocent Bereich.
-AH-
Zitat - Antwort-Nr.: | Name:

Elektrokrämer des geringsten Mißtrauens gehen



Diese Krämer werden immer weniger, und irgendwann wird man auch diese diskreten Bauteile nicht mehr zu kaufen kriegen.
Wohl dem, der noch ein altes Transistorradio hat, das er dann schlachten kann.

Grüße Michael Peters
(der noch eine ganze Bastelkiste mit solchem Krams hat)
Hallo an Alle,
danke für die Beiträge, wenn ich auch nicht ganz folgen kann.
Ich baue die Kondensatoren wieder ein, die Motoren werden im Digitalbetrieb einfach viel höher beansprucht...so kommt es mir jedenfalls vor.
Mein Arnold ICE3 (0200) lief analog jahrelang einwandfrei, bis zum Umbau,
Danach wurde der Motor ungewöhnlich heiß und sprühte Feuer, bis der Kollektor verschmorte.....jetzt musste ich einen neuen kaufen, für 48 Euro.
Decoder war ein ESU Lopi4....jetzt ist ein D&H 10 drin, trau mich gar nicht den Zug ein zu fahren.
Fahre mit 15 Volt an der DR5000, müsste doch passen.
Was weis ich, eventuell ist das nur ein Zufall gewesen, aber die Motoren laufen mit reiner Gleichspannung besser.

Grüße
Michael


Zitat - Antwort-Nr.: 23 | Name: mmsr

Decoder war ein ESU Lopi4....jetzt ist ein D&H 10 drin, trau mich gar nicht den Zug ein zu fahren. Fahre mit 15 Volt an der DR5000, müsste doch passen.


Hallo Michael,

ich würde einmal die Ausgangsfrequenz des Decoders überprüfen und ggf. niedriger einstellen. Wenn der Motor heiß wird, liegt das nicht an den Entstörbauteilen, sondern an den Wirbelstromverlusten in den Eisenpaketen des Motors. Und die steigen mit der Frequenz. Mit 100Hz sollte nichts mehr heiß werden. Wenn doch, weiter runter. Wenn es passt, kannst Du die Frequenz schrittweise erhöhen.

Grüße
Zwengelmann
Hallo,
allerdings läuft der Motor mit geringerer Frequenz auch zunehmend rauher und lauter. Ich hab in meiner ganzen "Laufbahn" auch noch nicht ein einziges Mal erlebt, dass ein Motor niederfrequent angesteuert werden musste. 16 bzw. 32 kHz haben bisher immer sauber funktioniert. Allerdings muss öfter mal die Frequenz der EMK-Messung angepasst werden, damit es ordentlich funktioniert.

Heiße Motoren und starke Funkenbildung können aber auch von verschmutzten Kollektoren kommen. Hier wäre dann mal ne Motorreinigung angesagt.

Viele Grüße
Carsten
Hallo,

als Feind von Legendenbildung einige Hinweise zu #12. Wer Lust hat, kann sich ja mal ein Rechtecksignal auf einem Frequenzanalysator anschauen, der schwurbelt nämlich nicht. Ferner wird ja in #12 und #17 angezweifelt, dass die Sinus-Näherung eine plausible Schätzung erlaubt.

Also rechnen wir genau:

Annahme DCC mit 10kHz und +- 15V. Wir legen einen Kondensator über die Schienen. Dann würde ein Kondensator 1µF in der Sekunde 20 000mal vollständig umgeladen werden, jedes Mal
Ladung Q = C*Delta U = 10^-6 F * 30 V = 3*10^-5 C (Coulomb)
(Voraus gesetzt der Anschlusswiderstand ist <10 Ohm, was auch bei Modellanlagen gelten sollte)

Pro Sekunde also 2*10^4 * 3* 10^-5 C = 0,6 C
woraus ein mittlerer Strom von 0,6 A folgt. Eine Berechnung ist also sehr einfach.

Das entspricht bei einer Wechselspannung von +-15 V gerade 9 Ohm und ist dem Schätzwert mit der Sinusmethode (15 Ohm) aus #9 recht ähnlich.

Das ist kein Kurzschluss, sondern eine heftige Belastung.

Viele Grüße
Nimmersatt


Leute, wir schießen hier meilenweit übers Ziel hinaus, glaube ich...

Viele Grüße
Carsten
Zitat

Eine Berechnung ist also sehr einfach.



Wenn man es sich so einfach macht, ganz sicher. PWM als Sinus zu rechnen scheint mir aber zu einfach

Gruß
Klaus
Servus,

endlich mal ein Thema wo so ein Zwangsdekoder punkten kann wenn man alle Komponenten aus einer Hand hat: Zwangsmotor, Zwangskondensator...

Grüßle
Elvis
Hallo,

wir kennen die Steilheit der Rechteck Signale nicht. Die wird von der Gate-Kapazität (nennenswert bei Booster-Endstufen) und dem Innenwiderstand der Transistoren beeinflusst. Es kann auch zu Überschwingern kommen.  Darin liegt ein Hochfrequenz-Anteil, theoretisch unendlich. Alles graue Theorie.

Zur Praxis: ich habe Mal bei einer alten Arnold Digitallok den Kondensator (47 nF IIRC) aus dem Motor entfernt weil ich dachte das würde die primitive Endstufe (bipolare Transistoren) entlasten. Das Gegenteil war der Fall. Die Lok lief nicht lange, da rauchte es schon... Aber das war keine Dampflok

Grüße, Peter W
Hallo,

mal so naive frage zu dem Thema.

Steht da nicht auch entsprechendes in der Anleitung des Decoders des jeweiligen Herstellers?
Und was sagt denn die jeweilige Anleitung zum Fahrzeug?

OT on

@ Elvis
Zitat - Antwort-Nr.: | Name:

endlich mal ein Thema wo so ein Zwangsdekoder punkten kann wenn man alle Komponenten aus einer Hand hat: Zwangsmotor, Zwangskondensator...


Was meinst du wie da Analog erst punkten kann ?  

OT off

Aber selbst analog habe ich schon bei Verwendung mit einem PWM Regler Probleme mit 2 Loks gehabt die sich nach entfernen des Kondensators in Luft ausgelöst hatten. Am normalen Trafo war alles ok. 2 Baugleiche Modelle zeigten keine Probleme. Und ich kann mich dunkel daran erinnern das es anderen mit der Lok auch so ging.

Gruß Detlef
Hello!
Einige der früheren Betrachtungen sind technisch weit von dem entfernt was Modellbahner mit ihrem Zeugs anstellen, das kann nicht unkommentiert bleiben.

Zunächst sind die Gleissignale weder Sinus die eine simple Ersatzwiderstandsberechnung erlauben würden noch ein brutales Rechteck. Die Forderung der Behörden zur Einhaltung der Abstrahlungsgrenzen führen zu einem steilen Trapez im Gleissignal.

Wenn man wie oben behauptet einen größeren Kondensator auf's Gleis schnallt hat man anteilsmäßig einen satten Kurzschluß am Begin jeder Digitalsignalhalbwelle. Die Zentralen schalten daher auch sofort ab, das kann jeder ausprobieren. Im Vergleich dazu ein ohmscher (Ersatz-)Widerstand zieht Strom führt aber nicht zur Abschaltung außer der resultierende Strom wäre wirklich höher als die Abschaltschwelle. Aufpassen dabei je nach Kondensatorbauform kann der viel Energie aufnehmen und sich stark erwärmen mit einhergehenden Folgewirkungen. Ein 100nF Kondensator löst bei DCC Signal an Boostern und Zentralen bereits eine Abschaltung aus. Daher muß man auch die Entstör Glieder aus Analoganschlußgleisen entfernen wenn man diese im Digitalbetrieb einsetzen will. Das ist immer das idente Thema...

Der UP wollt das aber gar nicht so sehr diskutiert wissen sondern es ging um den Motor C. Hier hat man vom Decoder kommend harte Rechtecke, für Trapezformung fehlen die nötigen Bauteile weil der Platz auch nicht da ist. Das Problem sind aber nicht die Rechtecke mit >10kHz sondern die Reaktion des Motors. Der macht nämlich extrem hohe und schmale Spitzerln beim Abschalten der Impulse. Diese reichen bei N und H0 Motore bis auf etwa 1000V hinauf und sind kurz etwa im nS Bereich. Damit hat man davon ausgehend Störstrahlung bis in den zweistelligen MHz Bereich hinein. Parasitäre Folgewirkungen können das sogar noch weit höher hinaufmischen. Kann man jederzeit mit handelsüblichen Rundfunkgeräten nachprüfen. Ziel der Entstörmaßnahmen ist es diese Störungen so weit in Grenzen zu halten, verhindern geht nur mit großem Aufwand, daß der Betrieb anderer Einrichtungen nicht gestört wird. In der Praxis sollte in einigen Metern Entfernung nichts mehr im Radio zu hören sein, wenn doch ist was wirklich faul! Angenehmer Folgeeffekt der Löschkondensatoren ist daß die Spannungsspitzen im C weggefressen werden. Von den einige100 bis 1000V bleibt also kaum was über, der Decoder dankt das und lebt länger. Wenn der Decoder, oder besser die Endstufe, die Störspitzen zwar aushält die andauernde Belastung schädigt die Komponenten aber doch und der Decoder quittiert das dann halt etwas später mit Rauchzeichen. Also bitte baut die 10nF ein!

Der heiße Motor von dem zuvor geschrieben wurde ist im Wesentlichen auf Wirbelströme zurück zu führen. Ein Verringern der Motor PWM hilft da deutlich. Die Wirbelströme sind dann kleiner aber dennoch da weil selbst ein im DC betriebener Motor dreht sich im Magnetfeld und polt den Anker bei jeder Umdrehung 2x um!
Kann auch jeder Bastler leicht nachkontrollieren. Bei Motoren mit schlechter Blechung steigt der Stromverbrauch bei höherer Motor PWM deutlich an. Die Erwärmung des Motors ist auch merkbar und die mechanische Leistung sinkt bei steigender Motor PWM. Bei solchen Motoren hilft das Absenken der Motor PWM über CV9 merklich. Ohne Zweifel drehen die Motore auch bei überhöhter PWM und sind dann leiser. Niedrige PWM mit 100-200Hz hört man recht deutlich. Die Motore drehen dann bei schlechteren Decoderkonzepten auch weniger gut und weniger gleichmäßig. Das hat aber eher mehr mit dem Regelungskreis zutun den der Decoder zu brutal ausführt.

Die klassischen Motorkonzepte gehen von 100Hz gepulster Gleichspannung aus. Rechtecke mit 100Hz sind zwar etwas anders werden nicht viel Unterschied machen. Hingegen welche mit 10kHz oder 40kHz sind eine völlig andere Baustelle.

Selbstverständlich ist das für den Modellbahner alles nicht sofort verständlich. Man geht daher nicht davon aus daß der Modellbahner eine Elektronikausbildung hat. Man darf aber erwarten, daß die Anleitungen gelesen werden. Bei allen bekannten Decoderherstellern steht die Geschichte um die Motoransteuerung immer beschrieben und die Empfehlung die Uraltschätzchen mit niedriger PWM zu betreiben. Ich gehe auch davon aus daß es irgendwo Anleitungen gibt die das nicht oder falsch erklären, das ändert trotz der Bemühungen und des Anliegens die physikalischen Fakten nicht. Der Modellbahner der etwas am Modell ändert muß sich ein wenige damit beschäftigen um zum Ziel zu kommen.
-AH-


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