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1

Donnerstag, 5. Februar 2009, 14:14

welche Nennspannung für Motoren ?

Hallo ,
für meine Bausatz- bzw. Umbaumodelle suche ich geeignete (Faulhaber)Motoren. Angeregt durch einige Diskussionen betreffende Nennspannung der unterschiedliche Zentralen und Transformatoren bin ich auf der Frage gestossen welche Nennspannung sollte ich denn für die Motoren wählen ?
Im Forum war schon mehrmals zu lesen dass Transformatoren meist zwischen 16 und 18 Volt wechselspannung hergeben. Nach Gleichrichtung liegt dann so um die 22 bis 25 Volt am Gleis. Bei Zimo Zentralen kann mann sogar die Digitalspannung am Gleis variabel einstellen.

Bei Gleichspannungsbetrieb war früher die übliche Wahl für Motoren meistens 12 Volt. Jetzt mit den Digitalzentralen bin ich heftig ans Zweifeln geraten ob Motoren mit nur 12 Volt Nennspannung nicht ein bisschen zu wenig ist ?! Denn ein Motor mit ständigen "Schlägen" zu versorgen kann nur die Lebensdauer verkürzen.

Gibt es da einen Uberblick wass die verschiedene Decoder so an Spannung abgeben ?

Im voraus Dank !
MfrG,
Paul

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2

Donnerstag, 5. Februar 2009, 15:32

RE: welche Nennspannung für Motoren ?

Hallo Krokodil,
im Grunde hat sich 12V bei Motoren bewährt. Da bei Brückengleichrichtung in Decoder und bei der H - Schaltung (Motortreiber) auch leichte Spannungsverluste auftreten, gleicht sich das wieder etwas aus.
Somit bauen die meisten Hersteller auch 12V Motore ein.
MfG. Berthold

Karsten

unregistriert

3

Donnerstag, 5. Februar 2009, 18:21

RE: welche Nennspannung für Motoren ?

Hallo Paul,
ich verwende in meiner V60 einen 18 Volt Motor, was aber nicht mit der Spannung zu tun hat, sondern mehr mit der Drehzahl. So habe ich mit einer kleinen Getriebeänderung und der niedrigen Motordrehzahl eine relativ große Geschwindigkeitsverringerung.

Und auf der sicheren Seite was die Lebensdauer des Motors angeht, bin ich auch.

Gruss
Karsten

4

Donnerstag, 5. Februar 2009, 19:35

RE: welche Nennspannung für Motoren ?

Hallo Paul,
die Nennspannung eines Gleichstrommotors ist nicht automatisch die Maximalspannung die solch ein Motor verträgt,sondern die Spannung bei der dieser Motor die maximale Leistung abgeben darf. Größere Spannungen kann ein Motor schon vertragen wenn dabei nicht die maximale Leistung abgefordert wird.
Bei unseren Fahrzeugen haben sich 15-18V Motoren gut bewährt.Es gab vor längerer Zeit hier im Forum eine Serie über Übersetzungen von Getrieben von Triebfahrzeugen.
Viel Erfolg, Michael Schulz
Michael Schulz
Schulzmodellbahnen und IBT Batteriegroßhandel
Müggelseedamm 70
12587 Berlin-Friedrichshagen
030 56700837
schulzmodellbahnen@gmx.de
www.Schulzmodellbahnen.de

ospizio

unregistriert

5

Freitag, 6. Februar 2009, 18:15

RE: welche Nennspannung für Motoren ?

Hallo,
Ich habe für meine Selbst und Umbauten nun Motoren mit 24 Volt Spannung genomen.
Warum?
Erstens,weil ich diese Motoren sehr günstig in der Bucht bekommen habe.(Dunkermotoren und Faulhaber mit Getriebe)
Zweitens,Weil der Motor dann bei ca 16-18 Volt die Drehzahl hat,welche der Vorbildgeschwindigkeit entspricht.
Drittens,Weil ich eine Zimo-Zentrale habe und die Wechseklstromeinspeisung des Ringkerntrafos bei 24 Volt liegt.
Viertens,Weil ich Spannungsmässig auf der sicheren Seite sein will,wenn ich mit meinen Modellen auf den Modultreffen fahre.
Fünftens, Weil ein Motor,der nur mit 3/4 seiner Betriebsspannung betrieben wird viel länger hält.
Sechtens, Weil meine Zimodecoder diese Spannungen auch vertragen.

Gruss Wolfgang

Beiträge: 2 553

Wohnort: Erfurt

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6

Freitag, 6. Februar 2009, 21:04

RE: welche Nennspannung für Motoren 12 Volt

Hallo,
ich kann mich erinnern, dass bei der BR50 von Kiss der eingesetzte 24V Motor total falsch war, erst die Nachrüstung auf 12V Motore brachte den gewünschten Erfolg.

Meistens werden die Motore zwar Spannungsmäßig mit etwas erhöhter Spannung arbeiten, aber die Ampere meist keinen kritischen Wert erreichen, vorher beginnt die Lok eher zu schleudern.

Außerdem werden die Motore ja mit PBM = PulsBreitenModulation gefahren mit heute sehr hoher Frequenz (über 20 KHz) , sie bekommen also nur einen Teil der Leistung zugeführt.
Durch die hohe Frequenz verschwindet auch durch Trägheit der Ein-Ausschalteffekt, so dass die Motoren nicht mehr darunter leiden.

Durch die CVs kann man dann die Höchstgeschwindigkeit der Lok regulieren, bei ausreichend bemessenem Motor und richtig ausgelegtem Getriebe nimmt er dann nur die Leistung zur max. Höchstgeschwindigkeit auf. Eine höhere Spannung ist dann nicht mehr kritisch.
Ein guter Motor wie z.B. Faulhaber ist dann fast unkaputtbar.

Gefählich wären nur hohe Spannungen und hohe Ströme, die aber wegen Schleudern der Lok fast nie erreicht werden.

Die Hersteller geben meist die höchste Spannung und die höchsten Stromwerte in Tabellen an, meiner Erfahrung nach werden die Werte bei ausreichend dimensioniertem Motor nie erreicht, sondern meist stark unterschritten.
MfG. Berthold

ospizio

unregistriert

7

Freitag, 6. Februar 2009, 23:12

RE: welche Nennspannung für Motoren 12 Volt

Hallo Gerhard und bbenning,

Schade dass unser Forummitglied Dieter Ruppel nicht mehr unter uns ist.
Er hätte bestimmt dazu sein fundiertes Wissen zu diesem Thread geschrieben.

Eure Darstellungen bedürfen teilweiser Berichtigung.
@ Gerhard:
wie hast Du geschrieben:
18 Volt-Motoren ist schon die obere Grenze, ein 24 Volt-Motor ist nicht brauchbar für Spur1.
Ist für mich mit einem Gesellenbrief Elektro nicht verständlich.(Lokführer konnten 1973 nur Personen werden mit einem Metall oder Elektrberuf)
Wie Karsten und ich schon schrieben nahmen wir Motoren mit höherer Voltzahl,da wir dadurch uns aufwändige Getriebearbeiten ersparten.
Die Dunker,Faulhaber-Motoren haben nämlich eine fast lineare Drehzahlerhöhung mit der Spannung.
Was das Desaster mit den Kiss 50iger und auch mit den Brawa RhB-Dampflokmotoren los war,weiss ich nicht.
Es ist natürlich klar wenn der Motor bei 24Volt 3000 Udr.hat,dass er bei 18 Volt deutlich niedrigere Drehzahl hat.Und wenn die Leistung des Motors zu gering ist dann wird das Problem noch grösser.
Mein Dunkermotor für meine MAK hat 24 Volt und etwa 1,3 Ampere.
Das sind ca 25 Watt!!!
Ob ich diese 25 Watt auf die Schiene bringe werden wir bald sehen.Ich habe die Haftreifenachse ausgebaut.Die Lok hat ein vorrausichtliches Gewicht von über 6 Kilo.
@ bbenning:
Pbm Pulsbreitenmodulation ist eine Motorsteuerungart,wo mit voller Spannung in Abhängikeit mit Zeit gearbeitet wird,um die Masseträgheit zu minimieren.
Wenn der Motor eine Leistung von 10 Watt hat,bekommt er auch diese!
Spannung X Strom=Leistung in Watt.

Gruss Wolfgang

Karsten

unregistriert

8

Samstag, 7. Februar 2009, 01:29

RE: welche Nennspannung für Motoren 12 Volt

Hallo Wofgang, Gerhard, Berthold,
nun ja ich denke auch das Dieter Ruppel mit seinem Wissen diese Frage in einem Beitrag beantwortet hätte. Leider geht das nicht mehr.

Die Motore an Digitaldekodern werden mit einer PWM ( Puls With Modulation ) angesteuert, damit der Dekoder in den Spannungspausen die Gegen EMK ( Elektro Motorische Kraft ) messen kann und damit, durch die Software, das Verhalten des Motors regelt. Prinzipiell halte ich Gleichstrommotere mit 24 Volt für eine Spur 1 Lok für durchaus nutzbar. Wieso das bei der Kiss 50 nicht der Fall war, kann nur ein Mitarbeiter der Firma Kiss beantworten.
Und Wolfgang hat vollkommen Recht. Auch wenn der Motor mit Rechteckimpulse betrieben wird, erhält er trotzdem die volle elektrische Leistung die vom Motor gebraucht wird.

Und auch ich habe die ganzen Brassel mal gelernt.

Gruss
Karsten

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9

Samstag, 7. Februar 2009, 10:30

RE: welche Nennspannung für Motoren 12 Volt

Hallo,
ihr dürft aber nicht die EMK = Elektro Motorische Kraft vergessen, dass ist die Gegenspannung, die der Motor selbt erzeugt. Am Besten zu erkennen am Motor , der ohne Last läuft = sehr geringer Strom, das Gegenteil = Motorachse festhalten= sehr hoher Strom .
Also der Motor nimmt nur soviel auf, wie er zum Beschleunigen oder Geschwindigkeit erhalten braucht + Verlustleistung, die bei Faulhaber mit ca. 80% Effektivleistung mit ca. 20 % verbraucht wird.

Der Decoder regelt die Pulsbreiten je nach Bedarf = schmale Rechecke = wenig, breite Rechtecke = viel Leistung (könnte man mit einem Oszilloskop direkt am Motor gemessen anzeigen).

Auch, wenn viele denken, das Ein - und Ausschalten des Motores schadet ihm, denke ich, bei den hohen Frequenzen eher nicht.

Andere Lösung wäre über Längstransistor eine Spannungsregelung, dann würde aber im Teillastbereich erheblich Verlust durch Wärme am Transistor entstehen, umgepolt würde über Relais, diese Technik gilt aber als überholt.

Bei Faulhaber wird übrigens die höchste Leistung des Motores in Watt angegeben, das wäre dann der Effektiv - Wert, also bei einem z.B. 27 Watt Motor = 78% , er würde bei Höchstleistung also ca. 34,6 Watt aufnehmen, das wäre bei 18Volt Schienenspannung ein Strom von 1.92 Ampere. Das wird in der Praxis (ich messe das schon mal) nie erreicht, eher schleudert die Lok.

Sie braucht im höchsten Falle um 1 Ampere mit Decoder, (kein Raucherzeuger eingebaut) , bevor sie schleudert.

Man kann übrigens den Strom eines Lokmotores relativ einfach messen, ohne besondere Effektivgleichrichter. Man schließt ein einfaches Strommeßgerät (Vielfachmeßgerät auf Wechselstrom) zwischen Wechselstromtrafo und Booster an (Leitung auftrennen) und liest den Wert im Stand der Lok ab und schreibt ihn auf. Dann unternimmt man Fahrversuche mit unterschiedlichen Lasten, Steigungen usw. Die Differenz des Stromes dürfte dann ungefähr der Leistungsaufnahme des Motores sein, wobei ev. noch leichte Abzüge durch Wärmeverlust im Booster, Decoder zu machen sind. (Dampferzeuger bitte ausschalten) .

Das ist zwar nur ein Annäherungswert, sagt aber schon viel aus.
MfG. Berthold

Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »bbenning« (7. Februar 2009, 11:18)


Karsten

unregistriert

10

Samstag, 7. Februar 2009, 13:06

RE: welche Nennspannung für Motoren 12 Volt

Hallo Gerhard,
ja vollkommen korrekt.

@Rest:
Faulhaber gibt für seine Motore an das sie mit einer reinen Gleichspannung betrieben werden sollen oder mit einer gepulsten Spannung ab 3 khz aufwärts.
Somit ist ein Dekoder mit seinen 15 oder 30 Khz ( ESU ) das optimale für einen Faulhaber Motor.


Gruss
Karsten

Heinz

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11

Samstag, 7. Februar 2009, 13:14

RE: welche Nennspannung für Motoren 12 Volt

hallo zusammen

zu faulhabermotoren für spur 1 ist zu sagen, das die motoren bei ihrer nennspannung ca 5 000 bis 6 000 rpm. haben
also
12V 5 000 bis 6 000
18V 5 000 bis 6 000
24V 5 000 bis 6 000
so sind sie ausgelegt
unter anderem haben sie noch eine drehzahlkonstante bei einem volt von ca 150 bis 400 rpm/V je nach typ
und eine höchsdrehzahl von bis zu ca 10 000 je nach typ

wenn ich einen motor benötige mit ca 7 000 bis 8 000 rpm.
dann nehme ich den 12 volt motor und lege etwas mehr spannung an

die getriebe von spur 1 loks, wenn sie nicht selber gebaut werden sind für billigmotoren ausgelegt mit mehr als 6 000 rpm.

dem fauli schadet das auf keinen fall man darf ihn nur nicht über seine höchstdrehzahl drehen lassen oder belasten

aber dafür gibt es ja datenblätter für faulis