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THEMA: Impuls-Fahrregler - Glockenankermotoren
THEMA: Impuls-Fahrregler - Glockenankermotoren
Hallo!
In der Kurzbeschreibung des Fahrreglers von Heisswolf findet sich folgender Satz:
"Impuls-Fahrregler sind für Modelle mit Eisenankermotoren gut verwendbar, jedoch zerstören die Impulse wertvolle Glockenankermotoren. "
Was ist dran an dieser Aussage, wie verhalten sich Glockenankermotoren an so einer Regelung (analog), was wird dabei zerstört. ????
Ich fahre auf meiner Anlage mit Fleischmann 6375 Impuls-Fahrreglern und möchte evtl. eine Lok probehalber auf die gepriesenen Glockenankermotoren umrüsten. Was erwartet mich in dieser Konstellation??
Vielen Dank für eure Antworten, viele Grüße, Henning
In der Kurzbeschreibung des Fahrreglers von Heisswolf findet sich folgender Satz:
"Impuls-Fahrregler sind für Modelle mit Eisenankermotoren gut verwendbar, jedoch zerstören die Impulse wertvolle Glockenankermotoren. "
Was ist dran an dieser Aussage, wie verhalten sich Glockenankermotoren an so einer Regelung (analog), was wird dabei zerstört. ????
Ich fahre auf meiner Anlage mit Fleischmann 6375 Impuls-Fahrreglern und möchte evtl. eine Lok probehalber auf die gepriesenen Glockenankermotoren umrüsten. Was erwartet mich in dieser Konstellation??
Vielen Dank für eure Antworten, viele Grüße, Henning
Engelbert Vogel [Gast] - 11.06.06 17:24
Impulsbreitensteuerungen führen wegen der scharfen Flanken zu erhöhtem Kollektorverschleiss bei jedem Motortyp. Daher rät z.B. die Fa. Faulhaber grundsätzlich davon ab, für ihre Motoren Impulsbreitensteuerungen zu verwenden. In der Praxis kommen die Glockenankermotoren wegen ihere hochwertigen Kollektoren jedoch m.E. besser mit Impulsbreitensteuerungen zurecht als Standardmotoren. Ich selbst habe ca. 15 Jahre lang meine Modellbahn mit Impulsbreitensteuerung betrieben, dabei waren sosohl faulhaber- als auch Standardmotoren im Einsatz. In der Zeit ist kein einziger Falhabermotor ausgefallen, wohl aber etliche Standardmotoren mit Kollektorbrand, wahrscheinlich auf Grund der Impulsbreitensteuerung.
Das Problem liegt also eher bei der Impulsbreitensteuerung als beim Glockenankermotor. Das Fahrverhalten ist auch bei Glockenankermotoren mit Impulsbreitensteuerung das Beste, allerdings erzielt man mit Halbwelle ein fast genau so gutes Ergebnis, dabei wesentlich Motor-schonender.
Das Problem liegt also eher bei der Impulsbreitensteuerung als beim Glockenankermotor. Das Fahrverhalten ist auch bei Glockenankermotoren mit Impulsbreitensteuerung das Beste, allerdings erzielt man mit Halbwelle ein fast genau so gutes Ergebnis, dabei wesentlich Motor-schonender.
Hallo Henning,
Art# 6375 gibt es nicht (Nummernkreis H0 Startsets!) - ich nehme an Du meinst den Trafo 6735. Das ist KEIN Impuls-Fahrregler sondern ein stinkordinärer Stelltrafo mit Halbwellen-Anfahrhilfe. Mit dem bist Du auf der sicheren Seite, es kann nichts passieren.
Grüße, Peter W.
Art# 6375 gibt es nicht (Nummernkreis H0 Startsets!) - ich nehme an Du meinst den Trafo 6735. Das ist KEIN Impuls-Fahrregler sondern ein stinkordinärer Stelltrafo mit Halbwellen-Anfahrhilfe. Mit dem bist Du auf der sicheren Seite, es kann nichts passieren.
Grüße, Peter W.
Nico [Gast] - 12.06.06 19:12
was eine Impulsbreitensteuerung ist, habe ich schonmal gelesen. Was genau macht eine Halbwellen Anfahrhilfe und warum ist diese schonender für die Motoren?
Stell Dir vor das wäre eine Sinushalbwelle: ^
Eine Vollwelle bei Vollweggleichrichtung sieht so aus:
^^^^^^^^^^^^^^
Eine Halbwelle bei Einweggleichrichtung sieht so aus:
^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^
Bei den "MSF" Trafos und ähnlichen kommt am Beginn des Regelbereiches Halbwelle heraus, dreht man weiter, kommt die 2. Halbwelle hinzu, und das ganze steigert sich dann bis zur Vollwelle am Anschlag.
Grüße, Peter W.
Eine Vollwelle bei Vollweggleichrichtung sieht so aus:
^^^^^^^^^^^^^^
Eine Halbwelle bei Einweggleichrichtung sieht so aus:
^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^
Bei den "MSF" Trafos und ähnlichen kommt am Beginn des Regelbereiches Halbwelle heraus, dreht man weiter, kommt die 2. Halbwelle hinzu, und das ganze steigert sich dann bis zur Vollwelle am Anschlag.
Grüße, Peter W.
Nico [Gast] - 12.06.06 20:27
was genau bewirkt den da, das die Motoren besser anlaufen?
"Mischt" das der ASS Trafo auch automatisch mit dazu?
"Mischt" das der ASS Trafo auch automatisch mit dazu?
Nein, der ASS mischt nicht automatisch dazu. Der hat einen Halbwellen- und einen Vollwellenausgang, d.h. der Halbwellenausgang hat immer nur die eine Halbwelle.
> was genau bewirkt den da, das die Motoren besser anlaufen?
Jeder Motor hat seine gerätespezifische Anfahrspannung, sagen wir 5V (als Beispiel).
- Wenn der Motor mit geglättetem Gleichstrom betrieben wird, bewegt sich der Motor erst bei Reglerstellung "5V".
- Wenn mit PWM gefahren wird, bekommt der Motor eine "Ohrfeige" von 12-20V (je nach Regler) und dann folgt eine Pause, in der sich der Motor wieder erholen kann. Bzw das Verhältnis von Pause zu "Ohrfeige" entspricht im Durchschnitt der gewählten Fahrgeschwindigkeit. Dank der "Ohrfeigen" ist auch extreme Langsamfahrt möglich.
- Bei ungeglättetem, sinusförmigem Gleichstrom (aka normaler Regeltrafo) ist der gleiche Effekt wie bei PWM, aber kleiner. Konkret bewegt sich der Motor bereits bei 5V Scheitelspannung, d.h. bei ca. 3.3V mittlerer Spannung (aka Gleichstromäquivalent). Der Motor setzt sich also im Vergleich zu geglättetem Gleichstrom bereits bei weniger aufgedrehtem Regler in Bewegung.
- Beim Halbwellentrafo wird jede zweite Halbwelle weggelassen, d.h. die Pausen werden grösser, der Motor dreht langsamer bei 3.3V Reglerstellung.
Ich habe da mal praktische Versuche gemacht und festgestellt: Mit geglättetem Gleichstrom haben die meisten Loks unbrauchbare Anfahreigenschaften. Also wollen wir eine Sinusschwingung (ungeglätteter Gleichstrom) oder PWM (PulsWeitenModulation).
Die Kehrseite der Medaille:
- Regeltrafo: Ein Trafo mit einem regelbaren Abgriff wie mein oller Fleischmann-Trafo hat einen metallenen Schleifer, der Verschleiss unterworfen ist.
- Ein elektronischer Fahrregler mit Sinus-Ausgang verheizt die nicht zum Fahren benötigte Energie. Das bedingt eine Leistungselektronik, die mit der teilweise erheblichen Abwärme umgehen kann.
- Ein PWM-Fahrregler produziert bauartbedingt fast keine Verlustleistung, da die Spannung immer "ganz oder gar nicht" eingeschaltet ist.
Genau dies ist auch der Nachteil in Bezug auf die Faulhabermotoren: Der steile, abrupte Wechsel zwischen EIn und Aus bewirkt, dass dem Motor Energie zugeführt wird, die nur teilweise in Bewegung umgewandelt werden kann. Der Rest wird zu Abwärme. Bei langsamer PWM (üblich ist ca. 100Hz) kann der Fauli die Abwärme schlecht wegstecken, da er nicht dafür konstruiert ist. Bei Sinusspannung ist das Problem vernachlässigbar, da der Spannungsanstieg harmonisch, eben sinusförmig, erfolgt.
Moderne Digitaldecoder sind auch für Fauli geeignet, wenn sie den Fauli mit einer Frequenz > 4kHz ansteuern. Dann ist der "Energiekick" so klein, dass auch der Fauli damit umgehen kann.
Mehr Info hier
http://mypage.bluewin.ch/f_geering/modellbahn/technik/anfahrspannungen.htm
Felix
Beitrag editiert am 12. 06. 2006 21:06.
> was genau bewirkt den da, das die Motoren besser anlaufen?
Jeder Motor hat seine gerätespezifische Anfahrspannung, sagen wir 5V (als Beispiel).
- Wenn der Motor mit geglättetem Gleichstrom betrieben wird, bewegt sich der Motor erst bei Reglerstellung "5V".
- Wenn mit PWM gefahren wird, bekommt der Motor eine "Ohrfeige" von 12-20V (je nach Regler) und dann folgt eine Pause, in der sich der Motor wieder erholen kann. Bzw das Verhältnis von Pause zu "Ohrfeige" entspricht im Durchschnitt der gewählten Fahrgeschwindigkeit. Dank der "Ohrfeigen" ist auch extreme Langsamfahrt möglich.
- Bei ungeglättetem, sinusförmigem Gleichstrom (aka normaler Regeltrafo) ist der gleiche Effekt wie bei PWM, aber kleiner. Konkret bewegt sich der Motor bereits bei 5V Scheitelspannung, d.h. bei ca. 3.3V mittlerer Spannung (aka Gleichstromäquivalent). Der Motor setzt sich also im Vergleich zu geglättetem Gleichstrom bereits bei weniger aufgedrehtem Regler in Bewegung.
- Beim Halbwellentrafo wird jede zweite Halbwelle weggelassen, d.h. die Pausen werden grösser, der Motor dreht langsamer bei 3.3V Reglerstellung.
Ich habe da mal praktische Versuche gemacht und festgestellt: Mit geglättetem Gleichstrom haben die meisten Loks unbrauchbare Anfahreigenschaften. Also wollen wir eine Sinusschwingung (ungeglätteter Gleichstrom) oder PWM (PulsWeitenModulation).
Die Kehrseite der Medaille:
- Regeltrafo: Ein Trafo mit einem regelbaren Abgriff wie mein oller Fleischmann-Trafo hat einen metallenen Schleifer, der Verschleiss unterworfen ist.
- Ein elektronischer Fahrregler mit Sinus-Ausgang verheizt die nicht zum Fahren benötigte Energie. Das bedingt eine Leistungselektronik, die mit der teilweise erheblichen Abwärme umgehen kann.
- Ein PWM-Fahrregler produziert bauartbedingt fast keine Verlustleistung, da die Spannung immer "ganz oder gar nicht" eingeschaltet ist.
Genau dies ist auch der Nachteil in Bezug auf die Faulhabermotoren: Der steile, abrupte Wechsel zwischen EIn und Aus bewirkt, dass dem Motor Energie zugeführt wird, die nur teilweise in Bewegung umgewandelt werden kann. Der Rest wird zu Abwärme. Bei langsamer PWM (üblich ist ca. 100Hz) kann der Fauli die Abwärme schlecht wegstecken, da er nicht dafür konstruiert ist. Bei Sinusspannung ist das Problem vernachlässigbar, da der Spannungsanstieg harmonisch, eben sinusförmig, erfolgt.
Moderne Digitaldecoder sind auch für Fauli geeignet, wenn sie den Fauli mit einer Frequenz > 4kHz ansteuern. Dann ist der "Energiekick" so klein, dass auch der Fauli damit umgehen kann.
Mehr Info hier
http://mypage.bluewin.ch/f_geering/modellbahn/technik/anfahrspannungen.htm
Felix
Beitrag editiert am 12. 06. 2006 21:06.
V100 [Gast] - 12.06.06 21:27
Eine Halbwelle ist genauso schädlich oder unschädlich wie eine Impulsbreitensteuerung. Ideal ist bei Glockenankermotoren nur geglätteter Gleichstrom ohne, oder mit nur minimaler, Restwelligkeit. Allerdings ist dann das Anfahrverhalten weniger sanft, weil die Reibungen im Getriebe nicht "weggerüttelt" werden, wie es bei Halbwelle oder Impulsbreitensteuerung der Fall ist. Übrigens funktioniert jeder Digitaldecoder ebenfalls mit Impulsbreitensteuerung, die neueren allerdings mit sehr hoher Taktfrequenz, die für Glockenankermotoren wohl unschädlich sein soll.
Gruß, V100
Gruß, V100
> Ideal ist bei Glockenankermotoren nur geglätteter Gleichstrom ohne, oder mit nur minimaler, Restwelligkeit.
Das ist richtig, mitsamt dem Nachteil des schlechten Anfahrverhaltens, das du auch beschreibst.
> Eine Halbwelle ist genauso schädlich oder unschädlich wie eine Impulsbreitensteuerung.
Das ist eine unbewiesene These... Ich dachte lange auch so. Im Gespräch mit FREMO habe ich herausgefunden, dass Fremo (damals noch im Analogzeitalter) dutzende (wenn nicht hunderte) Loks mit Faulhabermotoren und ungeglättetem Gleichstrom betrieben hat. Ausfälle waren nicht bekannt. Diese Aussage (von Armin Mühl) hat für mich Gewicht und ich begann zu fragen, warum das so ist?
Ich bin zur These gekommen, dass eine Sinusspannung keine Oberwellen hat und damit der Teil der zugeführten Energie, die infolge Masseträgheit im Motor nicht in Bewegung, sondern in Wärme umgewandelt wird, genügend klein ist, so dass dem Motor kein Schaden entsteht. Anders bei PWM: Die steilen Flanken resultieren aus Oberwellen. Auf jeden Fall liegt sofort die ganze Spannung an, was im Motor einen hohen Einschaltstrom zur Folge hat, aber infolge Masseträgheit resultiert nur eine kleine Bewegung. Eine relativ grosse Wärmeentwicklung ist die Folge. Bauartbedingt hat der Fauli jedoch zu wenig Masse im Rotor, um die Wärme abzuführen. Bei hochfrequenter PWM läuft das "Spiel" scheinbar genügend schnell, so dass die Wärmeableitfähigkeit des Fauli in Bezug auf die entwickelte Abwärme nun genügend gross ist.
Dass das Ganze mehr ist als eine theoretische Betrachtung, habe ich erlebt, als sich eine Fauli-Lok betrieben mit Aristocraft Train Engineer Funkhandregler (PWM, 400Hz) nach einer Stunde Betrieb deutlich fühlbar erwärmte. Das war nicht mehr gut!
Felix
Das ist richtig, mitsamt dem Nachteil des schlechten Anfahrverhaltens, das du auch beschreibst.
> Eine Halbwelle ist genauso schädlich oder unschädlich wie eine Impulsbreitensteuerung.
Das ist eine unbewiesene These... Ich dachte lange auch so. Im Gespräch mit FREMO habe ich herausgefunden, dass Fremo (damals noch im Analogzeitalter) dutzende (wenn nicht hunderte) Loks mit Faulhabermotoren und ungeglättetem Gleichstrom betrieben hat. Ausfälle waren nicht bekannt. Diese Aussage (von Armin Mühl) hat für mich Gewicht und ich begann zu fragen, warum das so ist?
Ich bin zur These gekommen, dass eine Sinusspannung keine Oberwellen hat und damit der Teil der zugeführten Energie, die infolge Masseträgheit im Motor nicht in Bewegung, sondern in Wärme umgewandelt wird, genügend klein ist, so dass dem Motor kein Schaden entsteht. Anders bei PWM: Die steilen Flanken resultieren aus Oberwellen. Auf jeden Fall liegt sofort die ganze Spannung an, was im Motor einen hohen Einschaltstrom zur Folge hat, aber infolge Masseträgheit resultiert nur eine kleine Bewegung. Eine relativ grosse Wärmeentwicklung ist die Folge. Bauartbedingt hat der Fauli jedoch zu wenig Masse im Rotor, um die Wärme abzuführen. Bei hochfrequenter PWM läuft das "Spiel" scheinbar genügend schnell, so dass die Wärmeableitfähigkeit des Fauli in Bezug auf die entwickelte Abwärme nun genügend gross ist.
Dass das Ganze mehr ist als eine theoretische Betrachtung, habe ich erlebt, als sich eine Fauli-Lok betrieben mit Aristocraft Train Engineer Funkhandregler (PWM, 400Hz) nach einer Stunde Betrieb deutlich fühlbar erwärmte. Das war nicht mehr gut!
Felix
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