ROCO 4147A (ÖBB 1670): Ungleiche Geschwindigkeit vorwärts/rückwärts

#1 von DrK , 17.07.2022 22:27

Hallole,
wie an anderer Stelle ausgeführt baue ich gerade u.a. eine ROCO 4147A (ÖBB 1670) von analog DC zu AC/Mittelleiter digital um.
Das Schleiferproblem ist gelöst und nach Verbesserung der Masseverbindung durch Hinzuziehen der Vor-/Nachlaufachsen läuft die Lok auch zufriedenstellend. Das ist noch das ganz alte Modell mit "offenem" Motor, gerade genuteter 5poler und ohne Schwungmasse - dem Motor habe ich daher auf beiden Seiten aus Messing gedrehte und auf die Kupplung gepreßte Schwungmassen spendiert, auch wenn die baulichen Gegebenheiten nur kleine Durchmesser zulassen.

Nun hat sich aber gezeigt, daß der Motor richtungsabhängig unterschiedliche Drehzahlen liefert, und zwar ungeachtet des Anschlusses an den Dekoder. In der einen Drehrichtung dreht der Motor bei gleicher PWM (geregelt) ca. 20% weniger. In Geschwindigkeiten sind dies umgerechnet aufs Vorbild 120 km/h in der einen und 95 km/h in der anderen (Dreh)Richtung. Bei einer Dampflok könnte man so einen großen Unterschied noch hinnehmen aber nicht bei einer Ellok.
Noch mal zur Klarstellung: Es liegt nicht an der Fahrtrichtung infolge Dekoderansteuerung, sondern an der Drehrichtung des Rotors. Auch nach dem "Umpolen" der Anschlüsse fährt die Lok in der einen (derselben) physikalischen Richtung schneller als in der anderen.
Wie kann das sein, was kann die Ursache sein, wie beheben?
Motoraustausch ist keine Option, dazu ist das Modell nicht werthaltig genug.


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RE: ROCO 4147A (ÖBB 1670): Ungleiche Geschwindigkeit vorwärts/rückwärts

#2 von alexus , 17.07.2022 22:34

Hallo DrK

Vielleicht ist die Lok früher fast nur in die schnellere Richtung gelaufen, dementsprechend haben die Motorkohlen und vermutlich auch der Kollektor jetzt eine Vorzugsdrehrichtung.
Hat man früher gerne im RC-Modellbau so gemacht mit nicht einstellbaren Motoren, teilweise sogar in Wasser. Brachte etwas mehr „Power“.

Besser werden dürfte es mit neuen Kohlen werden und die dann in beide Richtungen einlaufen lassen.


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RE: ROCO 4147A (ÖBB 1670): Ungleiche Geschwindigkeit vorwärts/rückwärts

#3 von DrK , 18.07.2022 00:19

Danke.
Aber von einer "Vorzugsdrehrichtung" der Rotoren (!) infolge der Benutzung habe ich noch nie gehört.
Die Kohlen mögen aufgrund ihres Spiels im "Schacht" bei vorwiegend einer Drehrichtung vielleicht etwas "schief" werden - aber das sollte sich doch nach einiger Zeit des Laufs in der "schlechten" Richtung ausgleichen, sofern sich dies wirklich auswirken sollte (und überdies derart gewaltig wie hier, wie gesagt ca. 20%).
Die Lok war hier aber neuwertig, kaum gelaufen, Räder blank, Kohlen praktisch neu, kein Dreck/Kohlenstaub, Getriebe völlig sauber. Beim Umbau hatte ich die Kohlen draußen, daher weiß ich es definitiv.
Bei Motoren, deren Kohlen nicht wie hier üblich senkrecht zur Welle linear auf den Kollektor "geschoben" werden sondern an in Drehrichtung versetzt angebrachten Federelementen befestigt sind kann ich mir eine "bevorzugte" Drehrichtung vorstellen, nämlich "mit" dieser Befestigung und nicht "entgegen". Aber so ist das bei diesen Motoren hier ja nicht.
Mir ist auch noch bei keiner Lok ein Unterschied der Drehrichtung des Motors aufgefallen; mag sein, daß aber dennoch geringe, nicht auffällige Unterschiede bestehen.
Was ich nicht weiß ist, wie es sich auswirkt, wenn der Kollektor "verdreht" ist. Ich hatte mal vor Jahren in einer Lok einen Motor, bei der sich der Kollektor recht leicht verdrehen ließ. Folge war, daß die Drahtverbindungen der Spulen zu den Kollektorlötstellen abrissen. Das war dann ein Totalschaden. Aber ob sich da je nach Drehrichtung ungleiche Geschwindigkeiten ergaben weiß ich heute nicht mehr.
Könnte dies die Ursache sein - und wenn ja wie ist die richtige Stellung des Kollektor? Trial&error ist sehr umständlich wegen des aufwändigen Aus- und Einbaus nach dem Umbau.

Aber: Verwendet wird ein Dekoder mit Regelung (ist aktiv und funktioniert auch). Bekanntlich erfolgt diese über die bemfv. Diese entspricht der Motordrehzahl. Wenn der Motor wirklich eine "Nicht-Vorzugsdrehrichtung" hat, in der er (bei gleicher PWM) langsamer dreht, dann ist die bemfv niedriger als sie sein soll (bzw. als sie in der "Vorzugsdrehrichtung" ist). Dann tritt aber die Regelung auf und gibt mehr oder längeren Puls oder kürzere Pause, je nach Regelungsprinzip. Auf jeden Fall wird der Motor stärker "angetrieben" bis die Drehzahl stimmt.
Übrigens sind die unterschiedlichen Geschwindigkeiten auch bei langsamer Fahrt vorhanden (meßbar).
Fazit: Eine "Vorzugsdrehrichtung" dürfte sich bei einem Dekoder mit Regelung nicht auswirken


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RE: ROCO 4147A (ÖBB 1670): Ungleiche Geschwindigkeit vorwärts/rückwärts

#4 von Martin Lutz , 18.07.2022 08:28

Zitat von DrK im Beitrag #3
Danke.
Aber von einer "Vorzugsdrehrichtung" der Rotoren (!) infolge der Benutzung habe ich noch nie gehört.
Einmal ist immer das erste Mal.

Bei den Märklin (oder HAG) 3pol Scheibenkollektormotoren gab es eine unsymetrie, wie die Kollektorbleche z den Polen gerichtet ist. Das heisst, die Bleche sind in einer Richtung zu den Rotorpolen etwas versetzt: Auf folgendem Bild (oben rechts) ist der Versatz deutlich zu erkennen:
Scheibenkollektor

Logisch, dass dieser Motor nicht gleich drehen kann, ob er im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeiger läuft. Die neuen 5Poler sind hier aber symetrisch. Wie die Roco Motoren in dieser Beziheung konstruiert sind, keine Ahnung. Doch vorstellen kann ich mir einen Unterschied schon. Auch die einseitige Abnutzung spielt sicher eine rolle. Nicht nur bei den Kohlen, sondern auch bei Lager, Zahnräder usw. Einfahren auf die "schwache" Seite bringt in diesem Fall sicher etawas. Bei der oben genannten Motorkonstruktion sicher nichts. Ach ja, das Magnetfeld des Stators muss auch absolut senkrecht sein. Durch den seitlich angeordneten Dauermagneten kann ich mir auch vorstellen, dass das Magnetfeld nicht absolut symetrisch durch den Rotor geht


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RE: ROCO 4147A (ÖBB 1670): Ungleiche Geschwindigkeit vorwärts/rückwärts

#5 von Petz1 , 18.07.2022 09:09

Hab mir soeben einen geradegenuteten kleinen Roco Flachmotor (allerdings mit nur einseitigem Wellenende da er aus einer MDC-Roundhouse Shay stammt) angeguckt der im Lager liegt; bei dem ist die Kommutierung jedenfalls eindeutig um einige Winkelgrade unsymmetrisch angeordnet. Läuft analog getestet ebenfalls mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten.


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RE: ROCO 4147A (ÖBB 1670): Ungleiche Geschwindigkeit vorwärts/rückwärts

#6 von DrK , 18.07.2022 13:19

Nun, allein schon, daß hier nicht von allen über derart unterschiedliche Geschwindigkeiten vorwärts und rückwärts Klage geführt wird belegt doch, daß sich solche "Asymmetrien" in der Motorkonstruktion in der Praxis und normalerweise nicht auswirken ... also entweder nur zu sehr geringfügigen Unterschieden führen oder diese durch die Regelung der Dekoder ausgeglichen werden .... oder?

Und dies ist hier der Punkt: Egal welche Unterschiede zwischen vorwärts und rückwärts bestehen - die Regelung müßte sie ausgleichen. Dies könnte allein dadurch verhindert werden - oder die Ursache sein - wenn der üblicherweise aus 2 Widerständen á 10k, über die als Spannungsteiler an den Motor angeschlossen die bemfv an den uC bzw. ASIC des Decoders geführt wird, krass unterschiedliche Werte haben. Bei einer Kombi von z.B. 8k2 und 10 ist klar, daß die bemfv in einer je nach Drehrichtung unterschiedlichen Höhe beim uC/ASIC ankommt (in diesem Beispiel sind es sogar ca. 20% Unterschied) und demzufolge die Regelung des Motor in der einen Drehrichtung stärker antreibt als in der anderen. Aber das scheidet hier aus - die Widerstandswerte sind nahezu identisch, beim Umpolen der Motoranschlüsse ergibt sich kein Unterschied (was dann aber der Fall sein müßte) und auch mit einem anderen Dekoder ergibt sich kein Unterschied:

Ich habe weitere Tests "gefahren" () - die Lok umgekehrt aufs Gleis gesetzt, um evtl. Unterschiede der Strecke und der Zeitnahme auszuscheiden: Kein Unterschied (außer daß sie nun von links nach rechts schneller ist und nicht von rechts nach links), in einer physikalischen Fahrtrichtung der Lok bzw. Drehrichtung des Motors ist sie ca. 20% schneller. Die Motoranschlüsse habe ich noch einmal umgelötet - kein Unterschied. Und schließlich habe ich provisorisch einen gänzlich anderen Decoder eingebaut - anstelle eines LoPi einen alten 60901 von M. - kein Unterschied. Es bleibt über alle Geschwindigkeitsbereiche (Fahrtstufen) ein Unterschied von ca. 20%.

Ich finde keine Erklärung ....


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RE: ROCO 4147A (ÖBB 1670): Ungleiche Geschwindigkeit vorwärts/rückwärts

#7 von Martin Lutz , 18.07.2022 13:30

Zitat von DrK im Beitrag #6
Egal welche Unterschiede zwischen vorwärts und rückwärts bestehen - die Regelung müßte sie ausgleichen..
wieso sollte dasso sein? ich halte dagegen!


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RE: ROCO 4147A (ÖBB 1670): Ungleiche Geschwindigkeit vorwärts/rückwärts

#8 von DrK , 18.07.2022 13:55

Begründung!
Das könnte nur nicht gelten, wenn entweder die bemfv in den beiden Drehrichtungen nicht identisch wäre oder wenn es, wie oben skizziert, bei der Verarbeitung, letztlich also der Rückführung, der bemfv Unterschiede geben würde. Letzteres scheidet aus, da dies decoderspezifisch wäre und schon ein Umpolen der Motoranschlüsse an den Tag bringen würde. Ersteres würde erfordern, daß ... ja was? Aus welchem Grund sollte die Drehrichtung für die Höhe der bemfv maßgeblich sein bzw. darauf einen Einfluß besitzen? Die bemfv wird erzeugt, indem sich eine Spule in einem Magnetfeld dreht. Die Drehrichtung wirkt sich dabei nur auf die Polarität der bemfv aus.


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RE: ROCO 4147A (ÖBB 1670): Ungleiche Geschwindigkeit vorwärts/rückwärts

#9 von Petz1 , 18.07.2022 14:03

Meiner Beobachtung nach scheint das auch decoderabhängig zu sein. Vor paar Tagen einen Hag - Schienentraktor für einen Kollegen digitalisiert der eine symmetrische Kommutierung besitzt.
Rein analog lief der in beide Richtungen exakt gleich schnell, mit dem aus Platzgründen verbauten LAIS 860021 - Decoder hingegen mit unterschiedlicher Richtungs - Vmax. Versuchsweise auch noch einem LoPi V5 verdrahtet (der aus Platzgründen leider nicht unterzubringen ist) lief der HAG in beide Richtungen wieder gleich schnell.
Motorumpolung und Änderung der Fahrtrichtung beim LAIS brachte auch keine Änderung - bleibt mir ein absolutes Rätsel das ich nur der Thematik Tücke des Objektes (oder treffender (sorry) spinnertes Schwein) zuschreiben kann... Anmerken möchte ich noch das ich bei Digitalisierungen generell alle Kondensatoren und Motordrosseln rauswerfe sprich nichts die Motorparametermessung des Decoders beeinflussen kann..


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RE: ROCO 4147A (ÖBB 1670): Ungleiche Geschwindigkeit vorwärts/rückwärts

#10 von Stahlblauberlin , 18.07.2022 14:15

Die Roco-Motoren neigen in der Tat zu einer Vorzugsdrehrichtung aus "Gewohnheit". Wenn eine Lok 90% ihres Lebens in eine Richtung läuft werden die Bürsten durch Verschleiß und Spiel in den Führungen etwas asymmetrische, das reicht für ein paar Grad Timing. Da sind neue Bürsten die einfachste Lösung, sind die Bürsten noch wirklich wenig verschlissen kann man auch Planfeilen und neu Einlaufen (in beide Richtungen!!) probieren. Ganz selten kommt es auch vor das sich wirklich der Kollektor auf der Ankerwelle lockert und verdreht, das hatte ich aber nur genau zwei Mal bei vermutlich einigen hundert Motoren. Meist erkennt man das aber gut wenn man die Ausrichtung des Kollektors zum Anker ansieht, die Nuten sollten mittig zwischen den Wicklungen liegen (bei zu den Magneten symmetrisch angeordneten Bürsten!)
Grundsätzlich entwickeln Antriebe die immer in die gleiche Richtung laufen aber eine Vorzugslaufrichtung, es sei denn schon beim Einlaufen und später im Betrieb wird penibel auf ausgeglichene Verhältnisse geachtet. Selbst meine Fleischmänner mit wirklich symmetrischer Kommutierung und scheinbar unverdächtigen Stirnradgetrieben haben fast alle eine Vorzugsrichtung entwickelt. Die 01 z.b. ist vorwärts kaum zu hören, rückwärts etwas knurrig. Selbst die 221 ist Vorwärts leiser als rückwärts, alleine dadurch das ich sie fast immer entsprechend einsetze. Lokführer mit Blick auf den Zug ist halt doof..
Bei den Roco-Maschinen ist das zum Teil, zumindest meinen Kilometerfressern, noch ausgeprägter.


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RE: ROCO 4147A (ÖBB 1670): Ungleiche Geschwindigkeit vorwärts/rückwärts

#11 von DrK , 18.07.2022 14:29

Wie geschrieben scheidet all dies hier aus und es erklärt auch nicht, warum die Regelung dies nicht ausgleicht. Und wir reden hier von 20% Unterschied!


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#12 von Petz1 , 18.07.2022 15:08

Zitat von DrK im Beitrag #11
Wie geschrieben scheidet all dies hier aus und es erklärt auch nicht, warum die Regelung dies nicht ausgleicht. Und wir reden hier von 20% Unterschied!
Ich fürchte die Frage könnte Dir (siehe meine Anmerkungen zum LAIS) nur der Decoder selbst beantworten - leider hapert´s da an der Kommunikationsmöglichkeit...
Sonst würd mir nur noch einfallen das vielleicht die Motorregelung über die CV - Grundeinstellungen ab einer bestimmen Fahrstufe abgeschaltet ist sprich der Motor im höheren Drehzahlbereich praktisch ohne direkte Decoderkontrolle arbeitet.
Beim LoPi V5 gäbe es mit CV 66 (vorwärts) und 95 (rückwärts) auch noch eine Motortrimmöglichkeit; Lastregelungsintensität mit CV54 erhöhen brächte vielleicht auch was.


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#13 von Dreispur , 18.07.2022 16:37

Hallo !
Kann es sein das die Wicklungen einmal von INNEN nach Aussen und von AUSSEN nach Innen mit Strom durchlossen wird ?
So wäre es auch möglich ein Unterschiedliches starkes Magnetfeld zu bekommen .
Meine Überlegung .
In der Tat ist ein Unterschiedliches Verhalten durch langes in eine Richtung laufen Tatsache . Wurde ja schon erwähnt und die mechanischen Gründe genannt .


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#14 von Stahlblauberlin , 18.07.2022 17:03

Die Regelung von Decodern erfasst nicht die Drehzahl als solche. Es wird die Gegen-EMK, also die vom Motor im Generator-Betrieb in den Messelücken gelieferte Spannung, ausgewertet. Wenn die durch asymmetrisches Timing auch drehrichtungsabhängig wird ist das aus Sicht des Decoders in Ordnung.Der kann da nichts machen.
Dazu kommt: In Vorzugslaufrichtung ist die Gegen-EMK auch noch kleiner, das heißt der Decoder sieht eine kleinere Drehzahl und regelt hoch..
Hintergrund: mit dem Timing von Bürstenmotoren hat man die Verzerrung des Magnetfeldes durch den drehenden Anker kompensiert. Perfekt passte das nur bei einer bestimmten Drehzahl und Strom. War immer ziemlich fummelig und brachte auch nur 10, 15 % mehr am Propeller. Das war aber Mal eine Menge.


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#15 von Petz1 , 18.07.2022 17:20

Dann bliebe für mich aber dennoch die Frage offen warum der V5 was schafft das der Lais nicht zusammenbringt sprich offensichtlich gibt´s bei der Auswertung bzw. Reaktion auf die Gegen-EMK Unterschiede...


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#16 von DrK , 18.07.2022 21:23

Ich mache schon seit über 20 Jahren mit bemfv (back-EMF-voltage) herum und habe unendlich viel darüber gelesen, aber noch nie einen Hinweis darauf, daß die bemfv grundsätzlich Rotor-drehrichtungsabhängig sei und überdies in diesem Umfang. Das heißt nicht, daß ich es negieren würde, wenn es so wäre, anscheinend ist es ja,warum auch immer, so, aber mir fehlt jeder auch nur ansatzweise Beleg, jede Erklärung hierfür.
Es ist auch nicht so, daß der Motor in der "schlechten" Drehrichtung merkbar schlechter laufen würde. Weder lauter oder rauher noch ohne Leistung.
Natürlich: Sollte die bemfv tatsächlich signifikant drehrichtungsabhängig sein, dann sind unterschiedliche Geschwindigkeiten die zwingende Folge, und auch keine Decoderfehlfunktion, das habe ich ja schon ganz oben skizziert. Aber wenn das so, wenn das - in diesem Umfang, also sehr sehr auffällig - typisch wäre, bei jedem Motor auftreten würde, dann hätte schon von vorneherein jeder Decoderhersteller notwendigerweise eine entsprechende Kompensationsmöglichkeit vorgesehen, sei es durch eine manuell zu parametrisierenden Korrekturvariable, sei es hardwaremäßig wie ich es nachfolgend beschrieben getan habe.

Ich habe gleichwohl den Motor jetzt einige Stunden aufgebockt in der "schlechten" Drehrichtung laufen lassen - das ist vermutlich länger als die Lok bis zu meinem Lebensende hier laufen wird -, um dem Gedanken des "Einlaufens" Rechnung zu tragen. Für mich nicht gänzlich überraschend hat dies nichts gebracht.

Mangels griffiger Erklärung bzw. Klärung der Ursache und weil ich nicht die geringste Lust habe, alles auseinanderzureißen und über den Motor zu meditieren, und da es nach allen Beobachtungen nur mit der bemfv zusammenhängen kann, habe ich die pragmatische Lösung gewählt und den "richtigen" (herausgefunden der Einfachheit halber nicht durch Nachdenken und Messen sondern durch trial&error) der beiden bemfv-Rückführ-Widerstände (jeweils 10k) verringert.
Da es viel einfach und auch problemlos reversibel ist habe ich den betreffenden 10k-Widerstand auf der Platine nicht ausgelötet/ersetzt sondern einfach einen passenden Widerstand parallel geschaltet/gelötet. Konkret habe ich ein dünnes Kabel an den betreffenden Eingangspin des PIC gelötet und zu den Motorspulenanschlüssen geführt und dort den Widerstand angelötet - das ist einfacher und bequemer als auf der Dekoderplatine herumzulöten und auch leichter änderbar, falls wider Erwarten irgendwann erforderlich.
Entsprechend des obigen Beispiels, das auf ca. 20% Unterschied (je nachdem, von welcher "Seite" man rechnen) gelangt, und weil die bemfv vom Grundsatz her äquivalent der Drehzahl steigt/fällt, habe ich gleich mit 47k angefangen, um einen zweifelsfrei erkennbaren Effekt durch Verringerung des einen 10k-Widerstand auf ca. 8k2 zu erzielen. Und siehe da, nunmehr läuft die Lok in beiden Richtungen mit annähernd der gleichen Geschwindigkeit, und dies nicht nur "am Anschlag" sondern in allen Bereichen/Fahrtstufen. Der verbleibende Unterschied ist marginal, sofern nicht ohnehin meßtechnisch bedingt.


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RE: ROCO 4147A (ÖBB 1670): Ungleiche Geschwindigkeit vorwärts/rückwärts

#17 von Beschwa , 19.07.2022 00:28

Ich habe in der Hauptsache ESU und Märklin Decoder im Einsatz.
Die Loks messe ich mit WDP ein.
Es gibt in der Regel kleinere Unterschiede die mir nichts ausmachen.
Und ist er Mal größer habe ich, um das Auszugleichen,
ein Werkzeug in WDP oder den Motortrimm im Decoder,
da mache ich mir keine Gedanken,


Grüßle
Bernd


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#18 von Petz1 , 19.07.2022 07:25

Zitat von DrK im Beitrag #16
Ich mache schon seit über 20 Jahren mit bemfv (back-EMF-voltage) herum und habe unendlich viel darüber gelesen, aber noch nie einen Hinweis darauf, daß die bemfv grundsätzlich Rotor-drehrichtungsabhängig sei und überdies in diesem Umfang. Das heißt nicht, daß ich es negieren würde, wenn es so wäre, anscheinend ist es ja,warum auch immer, so, aber mir fehlt jeder auch nur ansatzweise Beleg, jede Erklärung hierfür.
Deine Anmerkungen lassen mich zur Frage kommen was die Decoder denn eigentlich auswerten. Eigentlich ging ich bisher davon aus das nicht nur die generatorische Spannung sondern vor allem auch deren Frequenz ausgewertet würde; wäre Letzteres nicht der Fall könnte das die unterschiedlichen Drehzahlen erklären.

Ich kann nur berichten das bei den folgenden, gebrauchten Loks mit demselben kleinen Roco Flachmotor die ich für einen Kollegen digitalisierte es keine Auffälligkeiten bez. unterschiedlicher Richtungs - Vmax gab:

1) ÖBB 1670 / Esu LoPi V4
2) DR E71 / Lenz Silver Mini
3) Voest 98 Mallet / Esu LoPi V5 micro
4) DR E91 / Esu LoPi V5

Deine Vorwiderstandslösung ist sicher die praktikabelste; die hätte ich auch so versucht.


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RE: ROCO 4147A (ÖBB 1670): Ungleiche Geschwindigkeit vorwärts/rückwärts

#19 von SAH , 19.07.2022 09:11

Moin @Petz1 (Markus)

Für fremderregte Motore (also auch die mit Permanentmagnetständer) gibt es die Drehzahlformel, mit der der Zusammenhang zwischen Spannung und Drehzahl ausgedrückt wird:
n = const ×(U_k -RI), wobei n die Drehzahl, U_k die Klemmenspannung, const die Motorkonstante, R der Anschlusswiderstand und I die Stromaufnahme ist.
Im Generatorbetrieb (also in der Austastlücke) gilt (U+RI), wobei I vernachlässigbar klein ist.
Das funktioniert so gut, dass Tachogeneratoren usw. überflüssig sind.
Was nun meine Neugier erweckt: wieso erwähnst Du die Frequenz?

Mit freundlichen Grüßen,
Stephan-Alexander Heyn


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#20 von Petz1 , 19.07.2022 09:29

Hallo Stephan-Alexander !

Ich bin ja überhaupt kein Digitalspezialist sondern meine Überlegungen basieren nur auf "normalen" elektrotechnischen Erfahrungen.
Deshalb ging ich eigentlich davon aus, daß die generatorisch erzeugten Ströme auch in Bezug auf die erzeugte Frequenz (die in dem Falle ja indirekt auch die Motordrehzahl abhängig von der Polanzahl rückmeldete) vergleichbar mit nem Tachogenerator ausgewertet würden; offensichtlich unterliege ich diesbezüglich aber einem Irrtum da dies ja anscheinend nicht der Fall ist...


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#21 von SAH , 19.07.2022 10:47

Moin @Petz1 (Markus),

dann löst sich alles in Wohlgefallen auf: Drehzahl entspricht Frequenz.

Mit freundlichen Grüßen,
Stephan-Alexander Heyn


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#22 von Langsamfahrer , 19.07.2022 11:19

Hallo!

Da hier immer über die Regelung geschrieben wird: Worauf basiert die denn genau?
Wird die Spitzenspannung gemessen, die der Motor in der "Spannungs-Lücke" als Generator liefert, oder wird der als Generator gelieferte Strom in einen Kondensator geleitet und so (mathematisch gesehen) integriert?
Nach meinem Verständnis müsste die Spitzenspannung in beiden Drehrichtungen gleich sein, aber der gelieferte Strom wird natürlich von etwaigen Kontaktproblemen der Bürsten und einem etwa verdrehten Kollektor beeinflusst.

Zum etwa verdrehten Kollektor noch eine Anmerkung: Dessen genaue Ausrichtung an den Polen des Rotors ist nur dann richtig, wenn auch die Kohlen genau quer zu den Polen des Stators eingebaut sind.
Wenn (aus welchen Gründen auch immer) die Kohlen "schräg" stehen, also verdreht sind, muss der Kollektor im gleichen Maß verdreht werden.
Bei einem Märklin-Motor kann man das relativ gut sehen / kontrollieren, bei einem gekapselten Motor geht das nicht (so einfach).

Gruß
Jörg


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RE: ROCO 4147A (ÖBB 1670): Ungleiche Geschwindigkeit vorwärts/rückwärts

#23 von Stahlblauberlin , 19.07.2022 11:32

@DrK Leider sind auch unsere kleinen Gleichstrommotörchen den Gesetzen der Physik unterworfen. Beim Timing von Motoren zählen wenige Grade, zu den Zeiten wo sowas im Modellflug oder bei RC-Cars/Booten ging es um wenige Grade die zwischen "mehr Power" in eine Richtung und verglühtem Motor lagen. Dabei waren die Unterschiede zwischen Vorzugsrichtung und der anderen zum teil sehr drastisch. Bei Booten und Cars durchaus erwünscht, vor allem wenn nur recht grobmotorische Steller am Werk waren.
Die Gegen-EMK ist nicht grundsätzlich drehrichtungsabhängig, ist ein Motor auf genau 0° Timing eingestellt ist auch die Gegen-EMK schön drehrichtungsunabhängig. 1-2° daneben reichen um das spürbar zu verschieben. Und solange nur die für die Regelung ausgewertet wird kann der Decoder nicht viel machen. Die Regelung hält ja nur die Drehzahl lastunabhängig möglichst konstant, mehr nicht. Eine echte Drehzahlregelung müsste die Drehzahl des Motors direkt erfassen, das ist aber im Modellbahnbereich sehr unüblich.
Bei Brushlessmotoren sieht das anders aus, da da die Kommutierung seitens des Reglers erfolgt weiß der genau wie schnell der Motor gerade dreht, er muss ja passend schalten. Da kann die Drehzahl exakt auf einen Sollwert eingestellt werden. Ist z.B. bei Helis üblich, die fliegen oft mit konstanten Drehzahlen und schalten nur zwischen z.B. 1000 zum Schwebeflug, 1400 für normales Fliegen und 2000 zum Rumbolzen um (jeweils Rotorkopfdrehzahl).


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RE: ROCO 4147A (ÖBB 1670): Ungleiche Geschwindigkeit vorwärts/rückwärts

#24 von Stahlblauberlin , 19.07.2022 12:01

@Langsamfahrer Die Messlücken sind so kurz das da eigentlich nie eine ganze Umdrehung erfasst wird, Grössenordnung 1-2 ms. Vielleicht reicht es für einen Poldurchgang, je nach Drehzahl. Das Integrieren übernimmt der Decoder in Software, da wirken sich dann unter anderem die Lastregelparameter aus.
Das Timing haut da rein weil es eigentlich dazu genutzt wurde die Gegen-EMK in Laufrichtung zu senken um so mehr Strom durch die Wicklungen zu jagen. Dabei geht es in erster Linie darum die Verzerrung des Magnetfeldes durch den drehenden Anker und dessen Magnetfeld zu kompensieren. Das Eisen des Ankers zieht die Feldlinien des Stators in Laufrichtung mit. Stellt man die Kommutierung etwas auf spät baut der Anker das Feld etwas später auf (und wieder ab) so das die Felder des Stators mit denen des Ankers besser passen. "Richtige" Bahnmotoren hatten dafür extra Kompensationswicklungen die das Feld gerade rücken. Verstellbare Bürsten waren nur bei speziellen Motorkonstruktionen aus der Frühzeit der elektrischen Bahnantriebe üblich.
Im Generatorbetrieb in den Messlücken bewirkt das aber das erst später (und weniger) Spannung erzeugt wird.
In der anderen Laufrichtung ist Der Effekt logischerweise umgekehrt.
Aber: Wie schon geschrieben: die Decoder sind keine Drehzahlregler in dem Sinne sondern regeln nur lastabhängige Schwankungen aus: LASTregelung, nicht DREHZAHLregelung!!. Die echte Drehzahl erfassen sie nicht, die Vorgabe aus der Fahrstufe wird auch nicht einer Drehzahltabelle zugeordnet.


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RE: ROCO 4147A (ÖBB 1670): Ungleiche Geschwindigkeit vorwärts/rückwärts

#25 von Martin Lutz , 19.07.2022 13:27

Zitat von Stahlblauberlin im Beitrag #24
Aber: Wie schon geschrieben: die Decoder sind keine Drehzahlregler in dem Sinne sondern regeln nur lastabhängige Schwankungen aus: LASTregelung, nicht DREHZAHLregelung!!. Die echte Drehzahl erfassen sie nicht, die Vorgabe aus der Fahrstufe wird auch nicht einer Drehzahltabelle zugeordnet.

Ich hatte diesen Einwand auch schon:
Zitat von Martin Lutz im Beitrag #7
Zitat von DrK im Beitrag #6
Egal welche Unterschiede zwischen vorwärts und rückwärts bestehen - die Regelung müßte sie ausgleichen..
wieso sollte dasso sein? ich halte dagegen!



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