THEMA: Brushless Motoren als Lokantrieb der Zukunft?

Hallo Willi,
das hat Märklin schon vor Jahren versucht und wieder aufgegeben. Ich bezweifle, dass das künftig was passiert, zumal herkömmliche Motoren in entsprechender Größe problemlos an jeder Ecke zu bekommen sind, bürstenlose dagegen kaum. Schade ist es schon ein bisschen, bürstenlose Motoren bieten ja den ein oder anderen Vorteil, z.B. kann der Decoder die Drehzahl exakt regeln und theoretisch sogar die Anzahl der Umdrehungen (= zurückgelegte Strecke) mitzählen.

Viele Grüße
Carsten

Hallo Carsten,
ja, von dem Märklin Versuch habe ich gehört.
Hiess glaube ich Sinus Hochleistungsmotor.
Aber das Problem war, dass die Dinger hoffnungslos unterdimensioniert waren, sodass die Loks Zugkraft damit einbüssten.
Vielleicht hat ja ein anderer Hersteller mal ein besseres Händchen damit.
Gruss,
Willi

... und die Vorteile liegen ja auf der Hand.
Hast sie ja schon alle aufgezählt.
Noch eine Idee, wenn man schon den Decoder neu entwickeln muss, warum den nicht gleich mit Ausgängen für Licht etc. im Motorgehäuse integrieren.
Ich denke halt, wenn man die Modellbahn für zukünftige Generationen wieder attraktiv machen will, dann muss man sich was einfallen lassen das Hobby technisch zu vereinfachen, mit den Mitteln unserer Zeit.
Grüsse,
Willi

Hallo Willi,

und welcher Hersteller sollte Interesse daran haben Geld in eine Entwicklung zu stecken, um seinen Kunden dann keine teuren Ersatzmotoren und Verschleißteile mehr verkaufen zu können?

fragt sich da
Roger

Hallo Roger,
egrlich gesagt glaube ich nicht, dass das in diesem Falle so geplant war, sondern eher dass die Controlling-Genies, beim Einkauf gesehen haben dass man die Motoren durch weglassen von Arbeitsschritten ein paar cent billiger Produzieren kann. Oder dass man ja passende motoren bei Alibaba für 10 cent pro stück im Einkauf bekommt.
Der Schaden für den Hersteller der sowas macht ist viel grösser als der Nutzen.
Ausserdem interessiert mich wenig was andere machen. Mir gehts darum das Hobby wieder attraktiver zu machen.
Grüsse,
Willi

... was kosten denn Motorkohlen?
ein paar cent im online shop.
Oder?

übrigens gibts micro brushless motoren schon recht günstig...
günstiger als klassische ersatzmotoren die so um die 30-40 euro liegen...
http://www.premium-modellbau.de/13g-brushless-a...e4zNECFcG7GwodU2EBPA
gruss,
willi

Folks!
Die Geschichte rund um den C-Sinus Motor, der ist ein Brushlessmotor aber etwas anders als die von den Quadcoptern, ist eine traurige. Das an sich technisch gute Konzept wurde ruiniert durch eine überaus effizient bemühte miese Implementation. Da muß man wirklich nachdenken wie man es anstellt, daß so ein Motor wie in den Märklinloks eben unrund läuft. Daher hat das Antriebskonzept einen schlechten Ruf und ist derzeit ein Unding in der MoBa. Die Vorteile hat der UP schon genannt.

Ein kleines Problem ist die Welt der Analogbahner, einen ordentlichen Betrieb bei sehr geringen Spannungen hinzubekommen ist schwierig, insbesondere wenn's noch längere Pausen in der Versorgung gibt. Pufferkondensatoren dafür sind halt groß. Da man aus gutem Grund derzeit keine reinen Digitalloks bauen will (tatsächlich gibt's die ja schon bei den reinen Soundloks) eiert man halt herum und bleibt beim Bestand. Sobald die Analogies weniger geworden sind, erst dann, wird's da ein umdenken geben.
-AH-

Ich glaube dass Loks die mit Brushless Motor und Elektronik ausgestattet sind durchaus auch auf analogem Gleis machbar sind und auch Spass machen können.
Eventuell könnten die Fahreigenschaften so viel besser sein, dass auch Analogbahner ihre Freude dran haben.
Ich fahre auch Digital und Analog, und auch ab und zu mit digital Loks auf analogem Gleis.
Die Fahreigenschaften finde ich da auch schon besser als bei reinen Analogloks.
Grüsse,
Willi

... aber es ist dann natürlich eine Kunst den Decoder so einzustellen, dass er auf analog eine gute Figur macht...
das problem im faller geringer spannungen bleibt natürlich.
aber das könnten zukünftige decoder vielleicht auch noch besser...

Hallo

Ich glaube, das bleibt vorläufig erst einmal ein Wunsch.
Denkbar wäre so etwas bei größeren Spuren, aber bei kleinen Spuren wird es schwer. Der exakte Gleichlauf soll doch gewährleistet sein und dafür kommen nur mehrpolige Maschinen in Frage. Ansonsten sind bei dreipoligen Maschinen, die üblich sind, die winkelabhängigen Drehmomentschwankungen nicht ganz unerheblich. Je kleiner die Wicklungen (bei mehrpoligen Maschinen) werden, desto größer werden die Probleme in Hinblick der elektrischen Leistung in den Wicklungen. Irgendwo liegen hier die natürlichen Grenzen der Physik.
Zumal man auch die exakte Rotorposition und Drehzahl für eine Regelung der Motoren benötigt wird. Hier kann eigentlich nur die Methode der Hallsensorbestimmung (Sensorgesteuerte Kommutierung) genutzt werden, da solche Motoren auch im unteren Drehzahlbereich genutzt werden müssen. Die Methode der Sensorlose Kommutierung scheidet eigentlich komplett aus, da diese in den unteren Drehzahlbereichen nicht einsetzbar ist beziehungsweise zu ungenau ist.
Also habe ich auf Seiten des Motors schon gewisse Platzprobleme, worüber wir noch nichts über die Regelung gesagt haben. (aus MOBA Sicht)
Vielleicht sollte man sich mal den neuen bürstenlosen Plattenspieler von technics anschauen, der vor kurzen auf dem Markt erschienen ist. Das Teil ist komplett neu konstruiert worden und geht für etwa 3500 Euro über den Ladentisch. Nur um mal ein Verhältnis davon zu bekommen, wie aufwendig diese Maschinen sind, wenn es um Gleichlauf geht.

Da halte ich Glockenankermotoren für die bessere Alternative.

Ja, das ist verständlich...
Aber was ist denn mit diesem Motor?
Der ist für Mini Helicopter.
http://www.premium-modellbau.de/13g-brushless-a...e4zNECFcG7GwodU2EBPA

Hallo Viktor,

das verhält sich genauso, als wenn wir die billigen Servos für unsere Antriebe verwenden.
Wir brauchen hier keine supergenauen Systeme, da wir zum Beispiel nur eine Weiche umsteuern. Ob wir +/- 3° genau fahren, ist für uns unerheblich, jedoch für die Flugzeugbauer kann dies ein unkontrollierter Absturz bedeuten.
Im Mini Helicopter brauche ich für den Hauptantrieb keinen ruhigen Antriebsmotor. Man bekommt genug Vibrationen von dem Rotor hinein, da spielen die Vibrationen vom Antrieb keine Rolle mehr. In einer N Dampflok sieht das wieder anders aus. Es ist immer die Frage, wofür brauche ich diesen Antrieb und in welchen Stückzahlen.

Gruß

Moin,

das ist eine Idee, die ich schon lange immer mal wieder vorbringe. Grundsätzlich kann man bürstenlose Motoren genauso optimieren wie Gleichstrommotoren. Auch hier können die Statorpakete z.B. schräg angeordnet werden. Motoren im RC-Modellbau sind auf Kraft und Drehzahl optimiert. Das wird in der MoBa so nicht benötigt.
Was den Gleichlauf angeht, so ist Märklin mit seinem Fehlversuch nicht aussagekräftig. Man denke an die ersten Digitaldekoder. Die waren im Vergleich zu heutigen Dekodern auch eher Rauhbeine und kamen mit so manchem Motor nicht klar.
Für den Hersteller sehe ich Vorteile: Die Lok wird nicht mehr ohne Elektronik verkauft. Ob analog oder digital, ohne Dekoder geht es nicht. Für den Digitalbahner ergibt sich zudem der Vorteil exakt gleicher Geschwindigkeiten von den Gleichen Modellen. Auch kann dann die Vmax immer gleich sein, egal wie hoch die Spannung am Gleis ist. Motoren, die sich für den Einsatz eignen, gibt es sicher schon, Schwungmassen kann man weiterhin einsetzen. Ich sehe eigentlich nur Vorteile.

Jens

hallo jens,
es freut mich dass du es auch so siehst wie ich. nun gibt es ja noch den entscheidenden vorteil der wartungsfreiheit, sodass die betriebssicherheit auch noch erhöht wird.
aber aus sicht des herstellers gibt es einen entscheidenden vorteil:
kommutatorlose motoren brauchen nur guten rundlauf von der masseverteilung des rotors.
durch wegfall des mech. kommutators, motorkohlen, und motorkohlenhalterungen lässt sicb auch eine immer auftretende serienstreuung besser in den griff bekommen.
sogar eine überölung kann der motor wohl verkraften. denn ein kommutator kann wenn es ihn nicht gibt auch keinen grafit-ölfilm bilden, der dann zum kurzschluss und durchbrennen des kommutaors bis hin zur vollständigen zerstörung des motors führt.
also ich finde es verlockend mal den motor aus dem obigen link zur besorgen und ihn mal in einen versuchsträger einzubauen.
die elektronik werde ich auch mit rc zubehör aufbauen.
dann kann man die lok fernsteuern auf dem gleis.
gruss,
willi

Ich nicht nur:
Es würde die Loks verteuern,
Im Reparaturfall kann es teuer werden,
Ersatzteilversorgung wird unsicherer (wenn die speziell für das Modell angepasste Steuerungsplatine längst nicht mehr lieferbar ist...)

LG
Didi

Hallo Leute,

den Gedanken an solche Motore hatte ich auch schon mal...  
Allerdings finde ich es besser, wenn der Motor "in sich geschlossen" ist, also der steuernde Prozessor quasi im Motor integriert ist. Damit gehen nach aussen nur die beiden Anschlüsse -- so wie heute auch.
Der Nachteil dabei ist, dass die Anfahrspannung höher liegen muss, weil ja der Prozessor erst mal was zum Starten und im Betrieb braucht. Das könnte z.B. 3V sein (ist bei vielen heutigen Modellen analog ja auch so mit der Anfahrspannung), d.h. erst danach fängt der Motor an, sich entsprechend der Polung langsam zu drehen und dann proportional zur Spannung die Drehzahl zu erhöhen.
Der Vorteil daran: Solche "geschlossenen Motorsysteme" können in wenigen Variationen in großer Stückzahl gebaut werden, was den Preis drücken sollte und sie hätten immer die gleichen Eigenschaften.
Dadurch wäre auch ein Ersatz/Austausch kein Problem. Und das "drehende Teil" kann auch gleich noch als Schwungmasse ausgeführt werden -- ein Extrateil weniger
Von der Idee, solche Motoren direkt per Dekoder anzusteuern, halte ich nicht viel -- und ich denke, dass es auch kaum Sinn macht, wenn für jedes Modell ein eigener Motor samt Platine/Decoder  entwickelt wird. Das macht's nur unnötig teuer. Eventuell ist es aber sinnvoll, wenn der im Motor integrierte Prozessor erkennt, ob PWM anliegt und dann entsprechend reagieren kann. Dadurch sollte eine Ansteuerung per Modellbahn-Digitaldekoder oder auch einem PWM-Fahrpult genauso sauber funktionieren wie mit reiner Gleichspannung.
Wichtig ist, solche Teile als Massenware für möglichst viele Anwendungen zu entwickeln und nicht spezialisiert für einen kleiner werdenden Markt.

Hoffen wir mal, dass sich da was tut...

Viele Grüße
Michael

Hallo,

das gab es doch alles schon. Märklin hatte es mit dem C-Sinus Motor versucht und das ging nicht gut. Zu teuer, zu kompliziert in der Ansteuerung und die Fahreigenschaften standen nicht dafür. Nun ist man zu normalen Gleichstrommotoren zurück gekehrt.

Es ist doch idiotisch, einen Ansteuerungsprozessor mit viel Aufwand zu programmieren, der sämtliche Kurvenformen von reinem DC über Halbwelle, Phasenanschnitt, Phasenabschnitt, Mischwelle, Vollwelle, Beleuchtungsmodulation, Trix EMS, DC-verschobenes DCC, bis PWM "einlesen" und in Drehfeld-PWM umsetzen kann. Außerdem funktioniert dann die Lastregelung im Digitalbetrieb nicht, das Feedback müsste man auch noch programmatisch simulieren. Geht dann wieder mit jedem 3. Analogfahrpult und jedem 4. Decoder nicht.

Vergesst es und zwar schnell!

Grüße, Peter W.

Hallo,

ein technisch sicher interessanter Gedanke. Wie immer, wenn ich mir was wünsche, frage ich mich, wie das finanziell gehen soll.

Welcher Hersteller auch immer sein Antriebskonzept umstellen will, muss dafür erstmal investieren, um das neue Konzept zur Serienreife zu entwickeln. Diese Investition muss wieder reinkommen.

Das bedeutet, a) entweder macht das neue Antriebskonzept die Herstellung wesentlich billiger als das herkömmliche Konzept. Dann hat der Hersteller bei gleichbleibendem Ladenpreis für die Modelle eine größere Marge, aus der er zunächst die Entwicklungskosten berappt und, wenn das Geld wieder drin ist, geht es ans richtige Geldverdienen.

Oder aber b), das neue Antriebskonzept bietet dem Endkunden so viele Vorteile, dass dieser gerne dafür mehr ausgibt. Dann kann der Hersteller die Ladenpreise erhöhen, berappt dadurch die Entwicklungskosten und verdient, sobald sie wieder drin sind, danach einfach mehr Geld.

Oder es ist eine Kombination aus beidem.

Und da frage ich mich: Wenn die Variante a) stimmen würde, dann würden alle Hersteller gemeinsam (bis auf Märklin ) diese Möglichkeit risikolos mehr Geld zu verdienen verschlafen. Glaube ich nicht.

Und für Variante b) habe ich überhaupt keinen Anhaltspunkt: Was hat denn der durchschnittliche N-Bahner von diesem Antriebskonzept, was ihn wirklich tiefer in die Tasche greifen lässt?

Nie wieder Bürsten wechseln? Ernsthaft? Die erfahreneren N-Bahner kennen den Aufwand, den Bürstenwechseln in der Praxis bedeutet. Abgesehen von Fleischmann-Modellen mit ihren murksigen Kommutatoren (früher) bzw. Wegwerf-Motoren (jüngst) hat man da doch mit einem wirklich überschaubaren Aufwand zu tun. Und selbst die pflegeintensiven Fleischmann-Modelle werden gerne gekauft. Und Neueinsteiger kennen dieses Thema meist gar nicht - Qualität und Haltbarkeit des Antriebs spielen in der Kaufentscheidung nach meiner Erfahrung nur eine untergeordnete Rolle.

Absoluter Gleichlauf gleicher Modelle? Für wen spielt das denn wirklich eine kaufentscheidende Rolle?

Alles in allem: Ich glaube nicht, dass wir in naher Zukunft damit rechnen dürfen, dass sich diese technisch durchaus interessante Konzept am Markt wiederfinden wird.

Viele Grüße,

Udo.

Ich wäre für Warp-Antrieb ...

(bin schon weg)

Gruß
Peter

Vernünftig gebaute Motoren brauchen alle paar Jahre mal einen Satz Kohlen. So wie eine Lichtmaschine im Auto halt auch. Solange man diese selber problemlos tauschen kann, ist doch alles in bester Ordnung.

Probleme sind doch nur die katastrophalen Qualitätsprobleme, wie z.B. bei Fleischmann die Kohlenhobel oder bei Arnold die durchbrennenden Wicklungen oder wiederum Fleischmann, wo man sich entschloß Einwegmotoren zu verbauen, wo man beim Ende der Kohlen gleich den Motor wegwerfen muß.

Wenn Brushless bei der Moba käme, dann auch in einer Qualität, daß einem die Haare zu Berge stehen würden.

Nicht die Technologie ist das Problem, sondern nur die Qualität.

Gruß
Klaus

Moin,

bürstenlose Motoren mögen zwar technisch reizvoll sein, aber ich halte sie hier für übertrieben. Warum?

1) Der neue Antrieb wird teurer sein. Modellbahn ist preissensibel; viele Äußerungen in diesem Forum belegen es.
2) Ich warte auf den ersten Beitrag zum Thema "Zwangsbrushless"...   ;)
3) Es ist nicht notwendig. Auch konventionell sind sehr gute Antriebe machbar. Als Beispiel sehe ich die E44.5 von Liliput. Ich würde diesen Antrieb nie auf einen besseren Motor umbauen.
4) Wir sind hier eine eingefleischte Minderheit. Den meisten Käufer wird jedoch egal sein, was eine Lok antreibt. Sie werden den Unterschied weder kennen noch erkennen.
5) Vitrinenbahnern (und das sind nicht wenige) sowieso...
6) Für die Hersteller wird es nicht interessant sein. Soundmodelle machen für Spielnaturen hörbar "mehr her" und können werbewirksamer vermarktet werden. Bessere Antriebe dürften im Vergleich dazu wohl eher Mauerblümchendasein führen.
7) Wenn schon, dann gleich vernünftig. Ich will einen Linearmotor und das dazu passende Gleissystem!!!  ;)

Grüße, Jürgen

Hallo,

Bei einer Ansteuerung per Decoder bräuchte man mal wieder eine neue Decoderschnittstelle samt Decoder. Momentan gibt es für Spur N schon mehr als genügend verschiedene Schnittstellen.
Gute DC Motoren mit Metallbürsten laufen Jahrelang ohne Pause durch. Eine N- Lok wird nie so viel fahren das die Lebensdauer überschritten wird. Motorisierte Tomytec Chassis kosten weniger als ein Decoder. Bei den Decodern gibt es viel zu viele Hersteller und Varianten. Ein Decoder der Klasse DH05C dürfte nicht mehr als 10€ für den Endkunden kosten. Solange die Decoder teuer sind kann man auch nicht mit komplizierteren Decoder Geld einsparen. US Decoder die auch gleich eine Beleuchtungsplatine sind kosten auch nicht mehr als NEM Decoder mit Schnittstelle plus Beleuchtungsplatine. Die Schnittstellen sind ein wesentlicher Kosten- und Störfaktor.
Geld sparen könnte man wenn man eine Lok komplett neu konstruieren würde. Also neue Getriebe, neuer Motor, neue Elektronik. Eine integrierte Einheit aus Decoder, Motor, LED und eventuell Energiespeicher und Lautsprecher könnte Kosten sparen. Es gäbe nur noch ein einziges Teil. Wie genau der Motor dann angesteuert wird, würde keine Rolle mehr spielen.. Alle Bestandsteile wären aufeinander abgestimmt. Bei Fehler müsste man auch nicht lange suchen sondern einfach die ganze Einheit austauschen.
Die Benutzer könnten aber ihre Decoder nicht frei wählen und könnten keine Modifikationen mehr machen. Statt drei Versionen (DC/DCC/DCC+Sound) nur noch ein Modell könnte auch kosten sparen. Dei ganze Logistik wäre einfacher.
Die Stückzahlen für so einen Entwicklungsaufwand dürften zu klein sein. Und einige Modellbahner wollen unbedingt ihre Lieblingsdecodermarke.

Viele Grüsse
Matthias

Hallo alle
Ich habe von all dem keine Ahnung, aber davon sehr viel.   Sehr interessant diese Diskussion. Warum trägt niemand den Gedanken an den Hersteller ran. Dieser Fachbetrieb würde doch vielleicht auch eine Lösung für die MOBA finden nach allem was hier gefordert und angeregt wird.
Alternativ würde mir ein 5poliger schräg genuteter Motor in allen Loks genügen. Es ist nervig, wenn eine Lok nur schwer in Bewegung zu setzen ist und dann irgendwann mit einem Sprung beginnt. Wie soll man da vernünftig rangieren?

Wer traut sich den Hersteller zu Kontaktieren?

Gruß elber

Brushless bedeutet automatisch Dekoder. Insofern ist das schon ein KO-Kriterium. Wenn die Dekoder dann analog auch wieder nicht laufen, so wie die meisten Werksdekoder von Trix, dann kann man nicht einmal mehr auf analog umrüsten. Das wäre dann der Super-GAU.

Gruß
Klaus

Hallo,

schaut euch mal die Videos an, dann wißt ihr mehr:
https://www.youtube.com/watch?v=kut2fZ770vA

Grüße Michael Peters

Hallo nochmal,

das
ist halt leider wieder die typische Sicht nur aus der Modellbahnerecke...

Grundsätzlich sollten solche Motoren entwickelt werden, die  _allgemein_  und  _für_alle_Gleichstrommotoranwendungen_  verwendbar sind (nicht nur im Modellbahnsektor), also auch als Ersatz-/Austauschmotore. Und da gibt's halt diverse Ansteuerungen -- was ja die aktuellen DC-Motoren normalerweise auch schlucken. Doch bei den DC-Motoren gibt es halt auch physikalische Grenzen, die durch die diversen Wellenformen bei der Ansteuerung zu umgehen versucht werden. Mal mehr, mal weniger gut. Je nachdem, ob man Gleichlauf, Schnelligkeit, Regelbarkeit,... braucht.

Der Unterschied zwischen DC-Motoren und Brushless besteht aber darin, dass es möglich ist, auch ohne aufwändiges Getriebe eine langsame Bewegung zu erzeugen (siehe Video in #26). Derzeit sind die Drehzahlen der kleinen  DC-Motoren ja ziemlich hoch (je kleiner der Motor, desto höher die Drehzahl), so dass der Platzgewinn durch das Getriebe relativiert wird. Auch "schluckt" ein Getriebe einen Teil der Kraft. Und die "Kleinen" mögen auch meistens keine hohe Spannung (>3V)

Ob man da jetzt einen Schrittmotor oder einen Brushless (sind sich ja sehr ähnlich) verwendet...
Aber die nötige Elektronik lässt sich industriell jedenfalls ziemlich verkleinern, nur die paar Treibertransistoren sind etwas größer.
Und wenn diese Motorenart im großen Stil industriell hergestellt wird, muss auch nicht jedesmal das Rad (sprich: die Programmierung) neu erfunden werden -- dann ist auch so ein Chip Massenware.
Der Hersteller könnte dann die Motoren durch das Paar "Spannung - Drehzahl" spezifizieren und so diverse Motoren mit unterschiedlichen Kennzahlen für Spannung und Drehzahl anbieten, die sich je Maximalspannung nur durch die Programmierung unterscheiden, mechanisch aber gleich aufgebaut sind. Der Motor muss elektrisch natürlich für die jeweilige Spannung geeignet sein (also nicht einen Motor für 6V mit 12V betreiben), aber das gilt ja jetzt auch schon

Wenn ich mir so ansehe, was für eine Kraft winzige Schrittmotoren in der Robotik entwickeln, hoffe ich, dass sich solche Motoren auch einmal bei unserem Hobby einsetzen lassen.

Frohes Weiterdiskutieren wünscht
Michael

Hallo Michael,
ich persönlich halte von so einem "Chip" gar nichts. Wenn ich einen Decoder einbaue, dann benötige ich nicht noch einen zusätzlichen zwischengeschalteten Krimskrams (siehe den Hinweis von Peter zur Lastregelung). Und analog bleibt das Problem, dass die Elektronik mit jedem exotischen Fahrpult klarkommen muss. Bei allen Vorteilen, die ein bürstenloser Motor hat, es gibt eben auch ein paar Nachteile bei unserer Anwendung, die man da einfach abwägen muss. Die höhere Leistung der Brushless z.B. ist bei der Modellbahn zumindest in N eher irrelevant. Oder kennst du eine Lok, die tatsächlich eher den Motor abwürgt als durchzudrehen?

Viele Grüße
Carsten

Hallo,

Wie gesagt, die Fahrzeuge müsste man neu konstruieren. Mit einem neuen Motor könnte man das Schneckengetriebe weglassen. Dadurch könnte man ein viel längeren Auslauf erreichen. Auch bei Mehrfachtraktion hätte dies Vorteile. Andererseits wurde in diesem Forum der Kato TGV kritisiert weil er wegen zu grossem Auslauf die Blockstellen überfuhr.
Ein weiterer Vorteil ist, dass die Drehzahl nicht mehr Spannungsabhängig ist, sondern von der Frequenz des Drehfelds (Brushless=Synchronmotor mit Permanenterregung).
Für die Hersteller wäre es auch von Vorteil wenn di eMotoen mit einer kleineren Spannung betrieben werden könnten, da so viel mehr Motormodelle in Frage kommen. Andereseits brauchts dann noch einen Spannungregler auf dem Decoder.

Viele Grüsse

Hallo,

die höhere Leistung im Vergleich kann man dazu nutzen, die Motoren kleiner zu bauen -- dann haben die trotz Mini-Format eben keine Mini-Leistung.
Und den Extra Chip darf man garnicht bemerken, der Motor muss sich so verhalten wie bisher -- nur mit dem Unterschied, dass er erst ab einer bestimmten Spannung bzw. PWM anfängt ganz langsam zu drehen und dann bis zur maximal spezifizierten Drehzahl linear hochgeregelt werden kann. Dabei hat er halt auch schon bei niederen Drehzahlen ausreichend Kraft, nicht so wie die jetzigen DC-Motoren.

Matthias / maylander hat erkannt, was ich meine: keine Schnecke, kaum Getriebe -- vielleicht ist sogar ein direkter Achsantrieb möglich (wahrscheinlich aber nicht in N) -- und guter Auslauf ohne mechanische Selbsthemmung.

Ein Decoder darf von dem "anders gestrickten Motor" nichts mitbekommen, der schickt weiterhin seine PWM, die die gewünschte Drehzahl repräsentiert. Ob es da noch die Lastregelung braucht, weiß ich nicht. Im anderen Fall kommt vom (stationären) Regler die Gleichspannung, die die gewünschte Drehzahl repräsentiert (oder statt Gleichspannung was anderes -- nach dem Integrieren im Chip wird auch das ein Spannungswert).
Beide Male dreht der Motor mit einer definierten Umdrehungszahl -- der jeweils höchste vorgegebene Wert (PWM oder Spannung) entspricht dann der höchstmöglichen Drehzahl.

Ich finde es interessant, so eine Idee mal im Grundsatz anzudiskutieren, ohne gleich diverse "Blickwinkeleinschränkungen" zu sehr in den Vordergrund zu stellen. Das Konzept der bisherigen DC-Motoren ist ja auch nicht mehr das jüngste, vielleicht kommt man so auf neue Ansätze.



Viele Grüße
Michael

Hallo,

könnte mir jemand erläutern, wieso ein bürstenloser Motor im Vergleich zum Bürstenmotor gleicher Größe so ein dramatisch höheres Moment entwickelt, dass man auf ein Getriebe verzichten kann? Ich dachte immer, die bürstenlosen spielen ihre Vorteile bei hohen Drehzahlen aus. Bin kein Experte auf dem Gebiet und würde mich daher über Informationen freuen!

Viele Grüße,

Udo.

Hallo Udo

Das rehmoment ist von der Feldstärke abhängig. Bei Motoren mit Permanentmahnet von der Stromstärke mal Anzahl Wicklungen sowie vom Magnetfeld. Mit Supermagneten kann man also Motoren mit höherem Drehmoment Bauen egal wie nun der Strom Kommutiert wird.

Beim Motor ist die Leerlaufdrehzahl von der Spannung abhängig. Bei Belastung geht die Drehzahl zurück. Die Spulen werden über den Kommutator gespeist und bewegen sich udn sind im Innern des Motors. Die Permanentmagnete sind aussen und bewegen sich nicht.

Googlen nach Gleichstrommaschine oder permanent erregter Gleichtrommaschine.
https://de.wikipedia.org/wiki/Gleichstrommaschi..._Gleichstrommaschine

Beim Bürstenlosen ist die Leerlaufdrehzahl  von der Frequenz der Kommutierung abhängig. Es liegt immer die volle Spannung an. Die Spulen (da elektronisch kommutiert wird)sind fest und die Permanentmagnete bewegen sich.
https://de.wikipedia.org/wiki/B%C3%BCrstenloser_Gleichstrommotor
https://de.wikipedia.org/wiki/Drehstrom-Synchronmaschine#Erregung

Es sind also Innenläufer und Aussenläufer möglich. Das grössere Drehmoment kommt vor allem dahe,r dass man die Geometrie besser ausnutzen kann. Bei den DC motoren hat man nur zwei Permanentmagnete. Dreipoler heist zwei Magnete und drei Spulen, Fünfpoler zwei Magnete fünf Spulen.  Bei den Brushless kann man viel mehr Magnete haben. z.B sechs Spulen und acht Magnete. Natürlich könnte man auch bei Motoren mit Bürsten mehrere Permanentmagnete benutzten. bei grösseren Gleichstromotoren und Glockenankermotoren wird dies auch so gemacht. Bei unsere Baugrössen hat man zuwenig Platz für die Bürsten.


Gruss,
Matthias

Hallo Matthias,

danke für die Erläuterungen.

Heißt also: Die Glockenanker haben mehr Moment als normale Motoren, weil sie mehr Permanentmagnete im Stator haben. Bei den Bürstenlosen kann man den Platz, den die Bürsten brauchen, noch für Magneten / Spulen nutzen und bekommt somit mehr Moment.

Wie groß ist denn der Anteil am Platz, den die Bürsten einnehmen bei so nem Maxonmotor? Oder anders: Um wieviel kleiner würde denn der bürstenlose Motor gleicher Leistung? Ehrlich gesagt kann ich mir nicht vorstellen, dass der durch diese Raumdifferenz mögliche Leistungsgewimn ausreicht, um auf ein Getriebe zu verzichten.

Und noch ne Frage: Wenn ich mehr Magnete und Spulen in die Motoren baue, werden die dann wirklich so viel billiger in der Herstellung als herkömmliche Motoren? Oder ist man da preislich auf einmal im Bereich Glockenanker?

Viele Grüße,

Udo.

Hallo zusammen,

klickt euch mal durch die Web-Seiten von Maxon. Die für uns interessanten Motoren kosten ab 140CHF aufwärts!
Bei Faulhaber wird es wohl ähnlich aussehen.

Grüße Michael Peters

Hallo Udo,
Vorsicht! Glockenanker sind wieder was anderes. Bei normalen Motoren ist der Anker (das Teil, um das die Spulen gewickelt sind) aus Eisen. Dadurch wird der Anker von den Magneten außen angezogen und rastet. Bei Glockenankermotoren sind die Spulen selbst der Anker, es gibt da keinen eisernen "Kern". Hier ist das gut zu sehen:
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/..._eisenlos_vorne.jpeg

Ansonsten entspricht er einem normalen Motor, er hat also Bürsten und am Anker entsprechende Schleifbleche. Ob man auf ein Getriebe verzichten kann... Sofern man den Motor langsam genug laufen lassen kann (was beispielsweise mit Schrittmotoren geht), sollte die Kraft dicke ausreichen. Im RC-Modellbau hat man aber trotzdem noch ein Getriebe. Ich kann dir aber versichern, dass die Brushless-Motoren dort einfach nur brachiale Gewalt haben. Mir zerlegt es bei meinem regelmäßig die Zahnräder, weil der Motor einfach zu viel Kraft hat.

Viele Grüße
Carsten

Hallo Udo
Durch mehr Pole kann man teilweise das Getriebe einsparen. Dies wird ja auch bei grossen Generationen oder Motoren so gemacht. Jedoch sind schnell laufende Maschinen bei gleicher Leistung günstiger und kleiner.

Brushless wären teurer als gute Fünfpoler aber günstiger als Glockenankermotoren
Am günstigsten für uns wären wohl Bürstenmotoren mit 5V oder 3V. 12V sind für unsere Leistungen eher hoch und es gibt nicht so eine grosse Auswahl an Motoren. Je höher die Spannung desto mehr Wicklungen sind nötig. Weniger Wicklungen mit dickem Draht währen günstiger.

Gruss Matthias

Gruss
Matthias

Irrtum der Herr.

Grüße Michael Peters

Hallo,


Also bei SB Modellbau kosten sie eher halb so viel. Maxon zwischen 60 und 70  €, Faulhaber zwischen 34 und 80 €.

Gruß Engelbert

der im Übrigen keinerlei Vorteile bei den brushless Motoren erkennen kann.

Hallo Engelbert,

es geht hier um BLDC-Motore, die findest Du bei sb-Modellbau nicht.

Grüße Michael Peters

Moin zusammen,
ich habe mich mit dem Thema vor längerer Zeit auch schon mal befasst, habe das aber zurückgestellt, da ich keine KLEINEN Motoren mit zwei Wellenenden gefunden habe. Außerdem sind die Dinger noch teurer als Glockenanker-Motoren, haben dafür außer dem Lager aber auch keine Verschleißteile mehr.

Der youtube-Link in #26 zeigt genau, wie man es nicht macht, nämlich offensichtlich eine fehlerhafte, weil Primitiv-Ansteuerung für Schrittmotoren, dann hoppelt der BLDC-Motor natürlich -das klappt so nur bei höheren Drehzahlen. Grundsätzlich gibt es zwei Arten der Auslegung solcher Motoren: Für Sinus-Kommutierung oder für Trapez-Kommutierung. Es geht hierbei um die Signalform der Erreger-Signale (die man dann per PWM erzeugt und nicht nur wie im Arduino-Beispiel zu sehen plump an/aus), die erforderlich ist, um eine gleichmäßige Rotation zu erzielen. Entsprechende Baugruppen zur Erzeugung eines Trapez-Signals für dreipolige Motoren finden sich in recht vielen Mikrocontrollern.

M. W. kommt der Name bei den Märklin-Motoren genau von der Kommutierungsart, nämlich die weniger gebräuchliche Sinus-Kommutierung.

Bei Märklin kommt noch hinzu, dass man die teure Motor-Variante mit Hall-Sensoren gewählt hat. Wenn's bezahlbar(er) bleiben soll nimmt man natürlich Brushless Sensorless Motoren, damit ist auch das zweite Wellenende nicht mit den Sensoren belegt.

Weiterhin für einen kompakten Aufbau eher unpraktisch ist die Teilung in einen Motor-Controller und den Decoder bei Märklin. Der Decoder erzeugt klassisch ein Motor-Signal (aber OHNE aktive Regelung, weil es nichts zum Rückmessen gibt), der Motor-Controller vermisst dann das PWM-Signal vom Motorausgang des Decoders und erzeugt leitet dann daraus ab, welche Geschwindigkeit gewünscht ist. Märklin hat die Controller der ersten Generation dann technisch noch gründlich vergeigt, mit einem einzelnen Mikrocontroller bekamen sie einen ruckfreien Lauf nicht hin, außerdem war die Billigst-Spannungserzeugung für die Platine (Transistor, Zener-Diode, Widerstand) so unterdimensioniert, dass sie gerne mal beim ersten analogen Umschalt-Impuls abgebrannt ist (ist einem Kumpel von mir passiert, da die Gleisspannung dann direkt auf den Mikrocontropller ging war das ein Totalschaden der Steuerplatine - der Decoder hat's immerhin überlebt).

Die neuen Platinen haben dann m. W. zwei Mikrocontroller, einen alleine für die Motoransteuerung. Auch die Spannungserzeugung für die Elektronik ist nun etwas besser.

Es gibt noch einen Schweizer Anbieter für Remotorisierungen (http://rail4you.ch ), der Brushless Sensorless Motoren verwendet, aber auch der hält an der Platz raubenden Teilung von Lokdecoder und Motorelektronik fest.

Viele Grüße,
Torsten

Im Stummi-Forum gibt es zwei, die eine neue Treiberplatine entwickelt haben um BLDC-Motoren anzusteuern incl. den Sinus-Motoren:
http://stummiforum.de/viewtopic.php?f=21&t=116209
Ich denke, man daraus erkennen, dass das eher nichts für kleine Spuren ist.

Grüße
Stephan

Hallo,

erstmal Danke an alle für die erklärenden Worte.

Ich entnehme dem z.B., dass bürstenlose Motoren an sich schon teurer als Glockenanker-Motoren sind, und insofern das Kostenargument nicht wirklich sticht.

Damit werden die Modelle mit so einem Antrieb wohl kaum Schnäppchen sein und ich bin bei Fall b) aus #19: Der neue Antrieb braucht dann schon irgendein Feature, das den geneigten Modellbahner freudig tiefer in die Tasche greifen lässt. Das kann ich noch nicht erkennen (siehe #19).

Ob man nun das (Schnecken-)Getriebe weglassen kann oder nicht ist mir nun auch nicht zweifelsfrei klar geworden. Zudem ich mich frage, wie dann z.B. eine 151 angetrieben werden soll - mit einem Motor pro Achse etwa?

Interessant ist das Thema ja schon, aber dass wir da noch keine Modelle mit so einer Technik haben, finde ich mit dem aktuellen Kenntnisstand nicht wirklich überraschend.

Viele Grüße,

Udo.

Hallo,

der Preis ist eine Frage der Menge. Wenn Brushless-Motoren Standard sind, sind sie günstiger als Gleichstrommotoren. Und genauso, wie ein Asic PWM erzeugen kann, könnte man einen konstruieren, der ein 3 oder 5-poligies Signal erzeugen.
Typisch für unsere Mobafirmen ist jedoch, dassFortschritt hinausgezögert wird, bis..... Da werden - wie z.B. bei Liliput Billigstmotoren eingebaut, die nach zwei Runden ihren Dienst einstellen...

Alles klar.

Jens

Hallo zusammen,
es freut mich, dass das thema auf eine gewisse resonanz trifft.
also ich glaube dass diese technik durchaus potentiale besitzt.
aber es ist klar dass zu beginn der entwicklung nicht alle davon genützt werden könnten.
zu beginn liegen die vorteile wohl noch eher im bereich fertigungstoleranz, wartungsarmut.
später würde man bei kompletten neuentwicklungen wohl auch potentiale wie hohes drehmoment, reduktion von getrieben, verzicht auf schneckengetriebe, etc. nutzen können.
was die gestaltung des gesamtsystems, in welches der neue motor integriert werden müsste betrifft, ist es wohl so, dass man um einen neuen digitaldecoder mit entsprechendem "drehstromausgang" nicht herumkommen wird.
ob dann der decoder im motorblock als standard antriebsbaustein integriert, oder auf eine platine getrennt vom motor angeordnet wird bleibt dabei offen.
die variante bei welcher zwischen decoder und motor ein modulatorbaustein angebebracht wird fällt flach, da hier die lastregelung nur schwer realisierbar wäre.
märklin hat ja bewiesen dass dieses konzept nicht tragfähig ist.
noch ein punkt der interessant sein könnte:
da der motor ein besseres leistungsgewicht bzw. mehr leistung in geringerem volumen besitzt, kann der eingesparte platz für zusätzliches gewicht verwendet werden. modernere modelle werden ja zurecht immer wieder wegen zu geringen gewichtes und zugkraft bemängelt.
grüsse,
willi

Servus,



Sehe ich ähnlich

Grüßle

MiScha

Hallo,



Sehe ich nicht so. Wer legt denn fest, dass die Lastregelung Sache des Dekoders ist? Es könnte durchaus eine Motorplatine separat mit Lastregelung sein. Zwar wüsste ich jetzt nicht, warum zwei Elektronikplatinen in die Lok sollen und wie eine solche Elektrobik sinnvoll durch einen Dekoder angesteuert werden soll, aber das heißt nicht, dass es nicht ginge.
Grundsätzlich kann ein Dekoder mit direkter Ansteuerung wahrscheinlich viel feiner abgestimmt werden. Im Zeitalter digitaler Anfahr und Bremssteuerung sind Getriebehemmung und Schwungmasse eh theoretisch unnötig. Infolge kann durchaus ein dreipolige BL-Motor mit starker Untersetzung eingesetzt werden.
Ich sehe die Vorteile weniger in mehr Leistung oder weniger Getriebe als in einheitlicher Höchstgeschwindigkeit der Modelle unabhängig vom Digitalsystem und und weniger Fertigungsaufwand für den Hersteller, da Digital- und Analogmodelle die Selben sind (unabhängig von den Diskussionen). Wenn ein Hersteller sich - wie z.B. Kato für 'Plattformtechnologie' entscheidet, müssen große Teile von Loks bei einem neuen Modell nicht neu entwickelt werden.
Der ganze Mist mit Kohlenwechsel ist genauso archaisch wie Nummerneingabe bei Digitalsystemen!

Jens

Hallo Jens,
ich finde das bisschen pauschal. Die normalen Motoren haben durchaus auch ihre Vorzüge, z.B. brauchen sie keinerlei Elektronik zum Ansteuern und laufen mit jeder beliebigen Spannungsquelle, solange es keine Wechselspannung ist. Wenn ich mir das Geschrei in den ganzen Threads mit dem Thema Decoder und Analogerkennung ansehe, dann ist das durchaus ein gewichtiges Problem. Hinzu kommt: Sie sind billig und in jeder Baugröße breit verfügbar. Nicht falsch verstehen, BL-Motoren haben auch Vorteile, ich bezweifle nur ein bisschen, dass sie die bei der Modellbahn richtig ausspielen können.

Und auch die "archaische" Nummerneingabe hat ihre Daseinsberechtigung. Wer jemals durch eine Lokliste mit > 20 Einträgen geblättert hat, der weiß was ich meine. Da ist es deutlich schneller, man drückt eine Taste, gibt die Adresse ein und hat die gewünschte Lok direkt ausgewählt.

Viele Grüße
Carsten

Hallo Carsten,

klar ist das Bekannte und Gewohnte für viele das Beste. Warum sind denn bei der großen Bahn die Elektromotoren alles Drehstrommotoren?
Nur weil es JETZT noch anders ist, heißt nicht, dass die neu Lösung nicht besser ist. Dass die Analogerkennung der Dekoder heute noch nicht den Ansprüchen der 'Analogbahner' genügt, heißt das nicht, dass es immer so sein muss. Was wenn es nur noch solche Modelle zu kaufen gibt?
Auch sonst willst du nicht wirklich eine Loklisten als modern bezeichnen. Eine Lok muß aufs Gleis gestellt werden und im Display des Reglers erscheinen mit allen verfügbaren Funktionen. Anklicken und Fahren. DAS ist modern - Nummern merken und eintippen, Loklisten durchblättern - das ist Schnee der letzten Eiszeit!
Natürlich tut sich die Industrie schwer mit Investitionen - ganz besonders die Modellbahnindustrie. Man erinnere sich mal an das RailCom-Desaster oder das Schittstellen-Debakel. Fehlkonstruktionen wie der Minitrix-RAM könnten vermieden werden, wenn es ein einheitliches Innenleben gäbe. Auch das spart Kosten...

Jens

Hallo Jens,
ich weiß ja nicht wie es bei dir ist, aber wer eine Anlage hat, der stellt eher selten eine Lok aufs Gleis. Da stehen normalerweise Züge auf der Anlage, im Schattenbahnhof etc. Eine Lokliste oder anderweitige Auswahlmöglichkeit wird wohl auch in absehbarer Zukunft nötig sein. Und dann wäre da noch der finanzielle Aspekt... Überleg mal, was es heute an Handreglern gibt. Das ist bei weitem nicht mehr Stand der Technik, sondern einfach auch ein wirtschaftlicher Zwang. Bestes Beispiel ist dieses Handy-Ding-mit-Drehregler von ESU, so eine Entwicklung ist für den kleinen Markt schlicht zu teuer und entsprechend hoch liegt der Preis bei dem Teil. Ähnlich siehts bei Brushless-Motoren oder neuen Gleissystemen aus. In den meisten Fällen sind zwar durchaus Vorteile zu sehen, die sind aber nicht so gravierend, dass damit den Leuten ausreichend Geld aus der Tasche gezogen werden kann.

Ich für mein Teil finde die Geschichte mit bürstenlosen Motoren durchaus interessant, ich gebe mich da aber keinen Illusionen hin und verstehe auch, warum die Hersteller in der Richtung nichts machen. Allerdings würde ich mir wünschen, dass sie auch nicht im anderen Extrem verbleiben und die billigsten Schrammelmotoren nehmen, die sie auftreiben können. Man kann auch herkömmliche Motoren in Gut bekommen, damit wäre ich durchaus zufrieden.

Viele Grüße
Carsten

Weil man Mittel und Wege gefunden hat, sie für die Bahn mit der einpoligen Fahrleitung mit 15kV 16 2+3 Hz nutzbar zu machen. Diese Technik hätte sich doch nie und nimmer durchgesetzt, wenn man die gesamte Infrastruktur auf dreipolige Fahrleitung hätte umrüsten müssen, nur um mit Drehstrom fahren zu können.
Ebenso wird sich die Antriebstechnik unserer Triebfahrzeuge nach den Gegebenheiten der Modellbahner sprich Kunden richten müssen und nicht umgekehrt.

Gruß Max

Moin,

Carsten, ich weiß, Digital ist von Märklin als Weg aus den Umpolbocksprüngen entstanden. Aber wenn die (MoBa-)Inustrie so denken würde, wie du vorschlägst, würde es heute kein Digital geben, weil zu teuer. Dabei wird anders herum ein Schuh draus: Neues, Besseres und Anderes muss her, damit der Käufer weiterhin und möglichst mehr Geld investiert.
Wenn man sich bei Minitrix darüber Gedanken macht, wie man die Reklamationen durch Digitalisierung minimieren kann, was liegt da näher, als dafür zu sorgen, indem man einfach Technik einsetzt, für die es keine Alternativen als die hauseigene Technik gibt? Auf die paar Extremisten, die dann sagen:" Dann Kauf ich es nicht." Kann man verzichten.
Und Drehstrom ist durch Elektronik bei der großen Bahn wirtschaftlich geworden - ich sehe keinen Grund, weshalb dies ausgerechnet bei der kleinen Bahn anders sein soll.

Jens