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THEMA: Frage zu Glockenankermotor und PWM

THEMA: Frage zu Glockenankermotor und PWM
Startbeitrag
Lok 26 - 20.01.17 12:53
Hallo liebe Kollegen !

Kürzlich kam die  Frage auf,ob ich einen Faulhabermotor auch mit PWM ohne Probleme einsetzen kann.

Der Hintergrund: ich baue eine kleine HOe Anlage als ÖBB Schmalspurbahn.Eines meiner Fahrzeuge,die ÖBB Diesellok  BR 2095 von Stängl besitzt einen Fauli.Zur Steuerung habe ich das  Gleichstromset von Uhlenbrock mit Fernbedienung zwischengeschaltet.Als Trafo dient der Titan 825,welcher selbst ja auch für Glockenankermotoren tauglich ist.
Nun beschreibt Uhlenbrock,daß das Infrarot-Empfängerteil mit PWM arbeitet.

Frage:Bleibt das Ganze geeignet für den Fauli auch wenn das Infrarotteil zwischengeschaltet ist ?

Frage 2 :Kann ich somit die 2095 bedenkenlos einsetzen?

Die kleine Anlage soll in U-Form etwa 3,00 x 3,00 x 2,50 m groß werden,also kein Rundum-und Dauerbetrieb.
Ich hoffe auf ein paar fachkundige Tips der Spezialisten
Danke im voraus

Manfred

Hallo,

Was genau bei der Uhlenbrock Kiste hinten raus kommt, kann dir vermutlich nur Uhlenbrock selber sagen.

Daher mein Tip, Mail an Uhlenbrock.
Anrufen geht glaube ich auch.
Da bist du dann auf der sicheren Seite.

Mfg
Christian W.

Hallo Manfred,

zu deiner formulierten Frage kann man direkt mit 'Ja' antworten, aber: Glockenankermotore Zins da sehr sensibel. Deshalb ist die PWM von Heißwolfreglern und Dekodern einstellbar. Frage ist: Ist das Uhlenbrock-System hier auch einstellbar und bezahlen sie Dir die Reparatur, wenn dir der Fauli doch hops geht?

Jens
Hallo Manfred,
PWM ist erstmal generell kein Problem, immerhin arbeiten ja auch Decoder damit. Allerdings sollte die PWM hochfrequent sein, also im kHz-Bereich. Frequenzen im Hz-Bereich mögen die Motoren nicht und können dadurch auch Schaden nehmen. Obs mit deinem Uhlenbrock-Teil geht -> siehe Christians Beitrag.

Viele Grüße
Carsten
Hallo,

einer Anfrage an die Fa. Minimotor SA ( Hersteller dieser Motoren ) zufolge, sollten Faulhaber-Motoren zur Erreichung einer hohen Lebensdauer
Zitat:"mit getakteten Steuerungen deren Taktfrequenz >= 5kHz ist, betrieben werden. Beim Betrieb mit handelsüblichen Fahrpulten ist ein Kondensator von ca. 470uF anzulegen. Grundsätzlich dürfen diese Motoren nur mit Gleichstrom betrieben werden, deren Restwelligkeit möglichst gering ist". Zitat Ende.

Die Frage ist also, wie hoch Deine PWM getatktet ist. So 100 Hz-Regler oder gar Thyristorsteuerungen sind nicht geeignet.

Natürlich läuft das Ding auch mit solchen Reglern! Aber eben, die Lebensdauer wird entsprechend verkürzt,

VG
Christian

Hallo Christian,


soviel weiß ich auch. M. W. liegt die "normale Lebensdauer" solcher Motoren bei ca. 20.000 Stunden. Soweit, so gut. Ich ziehe nicht in Zweifel, das der Betrieb mit PWM (rund 100 Hz) die Lebensdauer verkürzt. Aber wenn PWM die Lebensdauer dieser Motoren halbiert, dann bleiben immer noch rund 10.000 Stunden stehen - und das hält wohl keine Lok aus und wird wohl kaum ein Modellbahner erleben....


Viele Grüße
Christian Strecker
Hallo,

Christian hat völlig Recht. KEIN Motor der Welt verträgt PWM niedriger Frequenz wirklich gut. Nach meine Erfahrung vertragen Glockenankermotoren sie vergleichsweise besser als herkömmliche Motoren. Die PWM reduziert halt die Lebensdauer. Das ist aber in einem für die MoBa irrelevanten Bereich. 10 Jahre Betrieb mit 100 Hz PWM haben meinen Faulhabers jedenfalls nicht geschadet.

Gruß Engelbert
Hallo Manfred,
wenn das Teil mit PWM arbeitet, dann bring' auf jeden Fall bei Uhlenbrock in Erfahrung, mit welcher Frequenz. Glockenankermotoren sollten möglichst mit >10kHz betrieben werden (besser mit >20kHz, sofern Du noch in der Lage bist, die Frquenzen um 10kHz zu hören).

Glockenankermotoren haben kein Eisen im Anker und daher sehr niedrige Induktivitäten und Trägheitsmomente. Niederfrequentes PWM sorgt daher für extreme Stromschwankungen im Anker und letztlich auch für hohe mechanische Belastungen, was diese Motoren überhaupt nicht mögen und sehr viel schlechter vertragen als konventionelle Motoren mit ihrem größeren Trägheitsmoment und der höheren Induktivität.

Übrigens: Die 10000h sind ein "bis zu". Ich habe mal bei einem der Motorenhersteller angefragt, weil in den Datenblättern nur schwammige 1000h..10000h standen, da kam die Antwort, dass die Lebensdauer extrem von den Betriebsbedingungen abhinge - für MoBa eher Richtung unteres Ende. Aber so richtig konkret werden wollte der Hersteller nicht....

Gruß,
Torsten
na ja, Motraxx legt sich da wenigstens auf "einige hundert" fest... ( Betriebsstunden ), aber das ist ja auch kein Faulhaber.

die Fachauskunft der Fa. Minimotor SA ( siehe #4 ) bzw. auch deren Datenblatt sollte aber kompetent genug sein.

VG
Christian
Hallo zusammen !

Na,da ist ja Einiges zusammengekommen.Erst mal möchte ich mich bei Euch Allen recht herzlich für die vielen Tips bedanken.
Ich denke,daß ich die 2095 samt Fauli über dieses System einsetzen kann,zumal wie schon erwähnt kein Dauerbetrieb sondern nur Pendelverkehr stattfindet.

Gruß an Alle

Manfred

Hallo,

mal eine Frage für meine Fortbildung:

was ist PWM ???

Gruß Christian
Hallo Christian,
Pulsweitenmodulation. Herkömmlich werdne Motoren ja über die Höhe der Spannung gesteuert. Da das mit Elektronik nicht soooo einfach zu machen ist, wird der Motor bei PWM mit der vollen Spannung getaktet "angeschubst". Je länger Strom drauf gegeben wird, desto schneller dreht er.

Erstens lässt sich das sehr viel einfacher mit einem Mikrokontroller steuern, zweitens hats den Vorteil, dass der Motor immer die volle Spannung bekommt, er hat also mehr Drehmoment. Außerdem kann man ihn besser regeln, so dass er gleichmäßiger läuft.

Viele Grüße
Carsten
Hallo,
hat das Roco ASC 1000 oder 2000 auch dieses PVM?
Gruß
Werner
Hallo Werner,
meines Wissens ja,
nicht PVM sondern PWM.
Pulsweitenmodulation oder Impulsbreitensteuerung bzw. Modulation sollte das Gleiche bedeuten.

Glaube ich zumindest als Laie.

Gruß
Dietmar
Hallo alle zusammen,


das ASC hatte PWM. Hatte  mal die ASC 2000 und waren ganz schön grob. Beim Glockenankerr hieß es da alles oder nichts. Liegt wohl an recht hohen Spannungsspitzen.

Seit Heißwolf läufts klasse.


Viele Grüße
Christian Strecker
Hallo Christian,
wärst du so nett und mir sowie den anderen mal deine Aussage aus#14 zu erläutern?
Was heißt die wAren ganz schön grob?
Was meinst du mit alles oder nichts in Bezug auf Glockenanker?

Gruß
Dietmar
hi Carsten,

Danke!

Gruß Christian
Hallo Dietmar,

eben die Spannungsspitzen. Ich hab nicht gemessen, wie viel Volt das ASC (ich habs nimmer) in der Spitze hatte, aber so wie die Faulhaber und manch leichtläufiger Normalmotor bei Minimalspannung losgeheizt sind, muß die nicht wenig gewesen sein. Meine Trix V 60 mit Glockenanker hatte Anfahrgeschwindigkeit von ca. 80 km/h, ein Trix-Glaskasten mit Normalmotor Vmin ca. 60 km/h Ich weiß, daß manche Fahrpulte (Conrad früher) Spitzen mit 18 oder 25 Volt haben. Frequenz beim ASC schätze ich mit so 50 - 60 Hz ein.

Da ist der Heißwolf schon handsamer. Da entspricht die Spitzenspannung der eingestellten Maximalspannung, also höchstens 14 Volt, was absolut im Normrahmen ist.


Viele Grüße
Christian Strecker
Hallo Christian,
vielen Dank für die Erklärung.
Demnach sind die Roco auch nicht der Weisheit letzter Schluss,nicht so optimal.
Liebe Grüße
Dietmar
Hallo Dietmar,


also zumindest das ASC 2000, da konnte man die Anfahrspannung nicht einstellen, was beim ASC 1000 damals ging.

Nachher hatte ich noch elektronische Fahrpulte von Titan. Die waren so eigentlich recht gut. Aber für einige Loks wie z. B. Roco V 200, Wittfeld oder V 188 war das wieder zu sanft. Diese Maschinen brauchen einen regelrechten Anfahrtritt. Beim Titan polterten die dann recht spät und sehr zügig los.

Da der Heißwolf da einen recht weiten Einstellbereich hat (ich weiß, die Digis werden jetzt lachen) finde ich dieses Teil für Analog wirklich klasse.


Viele Grüße
Christian
Das Problem sei die thermische Belastung des Faulis, teilte mir einst Maxon mit. Will heissen: Ein Motor, der Strom verbraucht, aber dabei nicht dreht, erzeugt zwangsläufig Wärme aus der zugeführten Energie. Nun ist der Fauli, mangels Eisenanker, nicht in der Lage, diese Wärme aufzunehmen.

Aus meiner Sicht ist die Lösung: Den Anteil des Stromes, der nicht in Bewegung umgesetzt werden kann, möglichst klein halten.

ABER

Mit geglättetem Gleichstrom fahren Modellbahnloks praktisch nicht (oder viel zu spät) an. Auch wenn sie Fauli drin haben. Daher fahre ich meine Faulis mit ungeglättetem Gleichstrom, wie er aus jedem Regeltrafo rauskommt. Ungeglätteter Gleichstrom ist sinusförmig, hat also zumindest keine Oberwellen. Für mich ist das ein guter Kompromiss zwischen Theorie ("geglätteter Gleichstrom") und Praxis ("braucht Spannungs-Ohrfeige zum Anfahren").

So fahre ich seit vielen Jahren und ohne Probleme.
Ein einziges Mal istmir ein Fauli heiss geworden (und hat vmtl. Schaden genommen): Als ich eine Stunde auf einer Ausstellungsanlage gefahren bin mit 400Hz PWM, die ZUSÄTZLICH am Anfang jedes der 400 Pulse pro Sekunde noch einen 30V Überspannungs-Nadelimpuls anlegte. Ja, sowas gibt es tatsächlich.

Mehr Infos hier:
http://k.f.geering.info/modellbahn/technik/PwmFahrpulte_Laborversuch.htm

Felix
Hallo Christian,
nochmals danke für deine weitere Ausführung.

Lasse die Digis ruhig lachen.
Jedem das seine sage ich immer.

Was nicht heißen soll das Digital schlecht ist.
Mir würde das zu geringeren Kostenaufwand sicherlich auch gefallen.
Habe mich aber nie wirklich damit auseinander gesetzt.

Und Elektronik basteln macht auch Spaß.
Aber auch damit muss man sich anfreunden.

Es ist noch kein Meister vom Himmel gefallen.

Danke und Grüße
Dietmar
Hallo,
zu #19, verstehe ich das richtig das man mit dem ASC 1000 Faulis fahren kann?
Zu den Heißwolfreglern, welches System wäre dann für mich brauchbar, das 1000er oder das 1500er?
Ich bin da auf der Suche nach einer vernünftigen Lösung für den Analogbetrieb.

Gruß
Werner
Folks!
Glockenankermotore haben einen leichten Käfigläufer der in Gleitlagern läuft. Der Luftspalt für den Käfig im Magnetfeld wird möglichst klein gehalten um effizient zu sein. Daher müssen die Lager genau sein.

Beschädigt man die Lager, streift der Käfig am Magnet und der Motor wird/ist defekt.

Ständige Stöße zB durch niederfrequente Stromversorgung schlagen die Lager aus. Daher wird geglättetes DC oder MWN >10-20kHz verlangt.

Zur Frage zu den PWM Fahrpulten: siehe oben nur jene die auch hohe PWM erzeugen können.

Glockenankermotore sind moderne Antriebe. Diese sollten auch mit entsprechender Versorgung betrieben werden. Kurzzeitig kann man auch 50/100Hz gepulsten DC verwenden, das beschädigt den Motor garantiert. Wenn man sich für Analogbetrieb entschieden hat und auf die Möglichkeiten der Digitaltechnik verzichtet (hier individuell einstellbare PWM für diesen einen Motor), dann folgt halt auch die Konsequenz bei den Motoren. Die Industrie geht eindeutig in die Richtung aktueller Technik. Die Qualität wird besser und vor allem ist der Preis niedriger. Überall ist das nicht zu sehen weil oft der Kunde noch abkassiert wird wenn modernisiert wird statt den Preisvorteil weiterzugeben. Da vieles aus der Analogwelt nicht mehr zur Verfügung steht, Klassiker Trafos die AC abgeben, können die Hersteller immer weniger den verträumten Wünschen nachkommen. Es scheitert oft am nicht mehr zur Verfügung stehenden Material.
-AH-
@22
Ja, du kannst mit dem ASC 1000 Faulis fahren. Ja, ich machte das problemlos mehrere Jahre. Und ja, laut Hersteller leidet die Lebensdauer. Aber ob der Fauli dann nur 5000 h hält statt 20'000 h ist mir herzlich egal

Und ja, heute würde ich mir den Heisswolf kaufen, wenn ich nicht schon meine Selbstbauregler hätte. Ob SFR 1000, SFR 1500 oder sonstwas ist egal. Der Unterschied liegt im Bedienkomfort (und in der Lieferbarkeit - SFR 1000 ist nicht mehr im Heisswolf-Programm).

Felix
Ich bin Besitzer des Heißwolf 1500 und finde den eigentlich nicht so gut, weil die Rechteckimpulse sehr steil sind. Außerdem muss ich immer alle Loks einprogrammieren. Da verliert man schnell den Überblick.
Mein Selbstbauregler hat im unteren Bereich einen einstellbare Rechteckspannung von 30 bis 100 Hz und die lässt sich auch in der Impulsbreite regel, was der Heißwolf gar nicht kann.
Außerdem kann ich auch die Impulshöhe regeln.
Im oberen Spannungsbereich geht alles in Gleichstrom über.
Die Impulse kann ich aber auch für Glockenankermotoren reduzieren oder ganz ausschalten.
Hört sich sehr kompliziert an, ist aber total simpel gemacht.
Material rund 20 Euro.
Schaltplan veröffentliche ich gerne bei Bedarf.
Wenn ich nen Heisswolf hätte, würde ich darin genau drei Profile ablegen:
Fauli,
Eisenankermotor "gut",
Eisenankermotor "grässlich".
Damit lässt sich alles steuern.

Felix
Hallo zusammen,
seid einer Woche habe ich nun einen Tillig TFi 2 im Betrieb. Der soll ja bei Faulhaber auch funktionieren. Die ersten Eindrücke desTillig sind positiv, von den Einstellungen her und vom Fahrverhalten alter Loks, die fahren sogar im Schleichgang was vorher mit den FLM Trafos nicht möglich war. Ich bin also zufrieden!
Gruß und schönen Sonntag
Werner
Hallo Werner,

wieviel V gibt der Tillig maximal ab? 12 oder mehr?

VG
Georg
<wieviel V gibt der Tillig maximal ab?>

laut meinem Metex Multimeter 17,6V im Leerlauf bei Vmax. Außerdem schaltet er bei 1A Last gnadenlos ab. PWM bei 120 Hz. Veränderbare Kennlinie, Rangiergang, eingebaute Pendelzug-Automatik. Macht auch mit digitalisierten Loks keine Probleme.

Gruß
Peter

Hallo,
mein Tillig gibt bei 0-Stellung schon 1,59 V auf die Gleise, etwas weiter aufgedreht sofort 14,9 V und Vmax liegt bei 15,9 V.
Gruß
Werner
Hallo Werner,

bei PWM stellt sich auch immer die Frage wie bzw. mit was Du da mißt. Mit einem elektronischen Multimeter bzw. Voltmeter kann es sein, daß hier immer nur die Spannungsspitzen abgegriffen werden, die bei PWM rund 15 Volt hoch sind (kommt auf das Fahrpult an) und die kürzeren Phasen mit 0-Spannung nicht erfaßt werden. Die effektive Spannung (also der Durchschnitt) liegt dazwischen.

Da brauchts eine Pufferschaltung zwischen Fahrpult und Meßinstrument oder ein analoges Drehspuleninstrument (das ist auch träger).


Viele Grüße
Christian Strecker
<oder ein analoges Drehspuleninstrument >

Habe ich auch - und hier liegt die Leerlaufspannung bei 15V.

Gruß
Peter
Hallo Peter,


bei meinen Heißwölfen habe ich auch Drehspulen-Voltmeter dazwischengeschaltet (so zur Kontrolle). Die zeigen sauber die eff.-Spannung, entsprechend der Angabe bei den Heißwölfen.

Allerdings, früher bei den Titan-PWM-Pulten, wenn kein Verbraucher auf den Schienen war bzw. die Lok wegen Kontaktmangel stehen blieb, dann ging die Nadel auch auf ~ 16 V. Mit Verbraucher dann wieder runter, wobei hier auch die Stromstärke (A) mit eine Rolle spielte.

Kommt wohl auch drauf an, wie das Fahrpult verschaltet ist.


Viele Grüße
Christian Strecker


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