RE: PWM-Steuerung

#1 von Gast ( gelöscht ) , 05.02.2008 16:23

Hallo,

kann man die Motoren von Fleischmann und Roco (Spur N) über PWM ansprechen? Gibt es Loks der Spur N, bei denen es nicht möglich ist?

Ich möchte meine Analgotrafos gegen Trafos mit PWM ersetzen. Ich erhoffe mir dadurch eine präzisere Ansteurung des Motors vor allem bei Langsam Fahrten!

Gruß Flo


Gast

RE: PWM-Steuerung

#2 von silz_essen , 05.02.2008 16:35

HAllo,

Radio Eriwan sagt zu diesem Problem: Im Prinizip ja, aber...

Es kommt ganz darauf an, was Du für ein PWM-Fahrpult hast. Wenn die Ecken der Pulse einigermaßen ausgerundet sind, hat man keine Probleme zu erwarten. Sind es aber scharfe Rechteckpulse mit "richtigen" Ecken, dann sind physikalisch gesehen, da eine Menge höherer Frequenzen im Spiel (googled mal nach Fourier-Zerlegung), die zu unerwünschten Abrißfunken am Kommutator und damit erhöhten Verschleiß führen.

Gruß
Martin


silz_essen  
silz_essen
Metropolitan (MET)
Beiträge: 4.923
Registriert am: 06.05.2005


RE: PWM-Steuerung

#3 von Gast ( gelöscht ) , 05.02.2008 16:54

Zitat
Es kommt ganz darauf an, was Du für ein PWM-Fahrpult hast. Wenn die Ecken der Pulse einigermaßen ausgerundet sind, hat man keine Probleme zu erwarten. Sind es aber scharfe Rechteckpulse mit "richtigen" Ecken, dann sind physikalisch gesehen, da eine Menge höherer Frequenzen im Spiel (googled mal nach Fourier-Zerlegung), die zu unerwünschten Abrißfunken am Kommutator und damit erhöhten Verschleiß führen.



Ich möchte mir das Fahrpult selbst bauen.
Bevor ich aber beginne, ist es mir aber wichtig, möglichen Schaden an meinen Loks auszuschließen. Es dürfen also keine puren Rechtecksignale sein, oder?

Gruß Flo


Gast

RE: PWM-Steuerung

#4 von silz_essen , 05.02.2008 16:56

Hallo nochmal,

richtig, es dürfen keine reinen Rechteckpulse sein, sondern lediglich steile Flanken, die an den "Eckpunkten" ausgerundet sind.

Gruß
Martin


silz_essen  
silz_essen
Metropolitan (MET)
Beiträge: 4.923
Registriert am: 06.05.2005


RE: PWM-Steuerung

#5 von tfi815 ( gelöscht ) , 07.02.2008 01:48

@silz_essen: Wenn das so wäre, dann würde jeder Lokdekoder den Motor zerstören. Warum sollten höhere Frequenzen zu Abrissfunken am Kommutator führen???

Jeder Lokdekoder arbeitet mit einer PWM, also Rechtecksignalen. Eine "Ausrundung" der Flanken entspricht einer Veringerung der Flankensteilheit und bringt dadurch eine größere Wärmeentwicklung der Transistoren mit sich, was sicherlich nicht gewünscht ist.
Da der Motor an sich schon eine Induktivität darstellt, steigt der Strom im Motor langsam an. Es stellt sich ein mittlerer Strom im Motor ein der Abhängig von der Pulsweite der PWM und der Motorbelastung ist und unabhängig von der Flankensteilheit.

Wichtig ist nur die Frequenz der PWM wenn Glockenankermotoren zur Anwendung kommen. Dann sollte die Frequenz oberhalb von 10KHz liegen.


tfi815

RE: PWM-Steuerung

#6 von SAH , 07.02.2008 07:23

Guten Morgen tfi815 (hast Du auch einen Ansprechnamen?)

Zitat von tfi815
@silz_essen: Wenn das so wäre, dann würde jeder Lokdekoder den Motor zerstören. Warum sollten höhere Frequenzen zu Abrissfunken am Kommutator führen???



Die Benutzung der PWM führt automatisch zu größerer Wärmeentwicklung am Motor und eine antiproportional zum Tastgrad steigende Abnutzung der elektrischen Verschleißteile (Bürsten, Kommutator,...).

Bsp: 3 Stunden Betrieb bei DC 12V: Bürstenabrieb bei der 3099 (BR 38 DRG Märklin) 0,1mm; 3 Stunden Betrieb bei PWM (U_eff=12V, tau=0,68 ) 0,15mm.

Höhere Frequenz bei gleicher Induktivität bedeutet größere Selbstinduktionsspannung.

mfG.
SAH


Stephan-Alexander Heyn
www.sheyn.de/Modellbahn/index.php


SAH  
SAH
Tankwart
Beiträge: 12.720
Registriert am: 06.06.2005
Homepage: Link
Spurweite H0, N, Z
Stromart AC, DC, Digital, Analog


RE: PWM-Steuerung

#7 von silz_essen , 07.02.2008 09:39

Hallo nochmal,

ob ein Decoder einen Motor (auf Dauer) zerstört oder nicht, ist letztlich eine Frage der Qualität des Decoders. Ein guter Decoder sollte abgerundete Ecken haben, ein billiger wird darauf eher verzichten.

Auch ich habe übrigens irgendwo in einer Ecke noch ein selbstgebautes PWM-Fahrpult rumliegen. Damit habe ich vor etlichen Jahren mal einen Dauerversuch über mehrere Tage gemacht:
Zwei Loks gleichen Modells auf einem Rundkurs: eines mit einem konventionellen Fahrpult (nicht geglätteter Gleichstrom), das andere mit PWM betrieben. Vor Versuchsstart wurden beide Loks gründlich gereinigt, neu abgeschmiert und mit neuen Kohlen versehen. Der ganze Versuch lief dann, wenn ich mich richtig erinnere, über 72 Stunden. Bei der mit Gleichstrom betriebenen Lok war der Motor am Ende praktisch wie am Anfang des Tests. Bei der anderen Lok waren starke Brandspuren am Kollektor zu erkennen. Daraufhin habe ich die Loks erneut gereinigt etc und mit vertauschten Rollen den Test noch einmal 72 Stunden laufen lassen. Und wieder war die Gleichstromlok praktisch wie neu, wogegen die PWM-Lok starke Abnutzungserscheinungen zeigte.
Ich habe daraus den Schluß gezogen, PWM nicht auf Dauer einzusetzen. Meines nächstes Selbstbauprojekt eines Fahrpults (immer noch im Einsatz) war dann wieder eine einfache Regelung ohne PWM. Und letztlich kann man damit genauso gut Rangieren wie mit PWM (mbMn).
Bei den Decodern geht das leider nicht so einfach, da hier durch das reine Ein- bzw. Ausschalten des Motorstroms die Wärmeentwicklung an den Transistoren minimiert wird, da ja (so gut wie keine) Drosselverluste auftreten.
Ob damit auf Dauer die Motoren mit Decodern genauso leiden wie in meinem Versuch, wird die Zukunft zeigen. Insbesondere auch, da ja heute meist mehrere Loks in einer Sammlung sind und diese dann reihum eingesetzt werden und den Rest ihrer Tage in der Vitrine repektive der Verpackung verweilen.

Gruß
Martin


silz_essen  
silz_essen
Metropolitan (MET)
Beiträge: 4.923
Registriert am: 06.05.2005


RE: PWM-Steuerung

#8 von SAH , 07.02.2008 09:58

Guten Morgen Martin,

ergänzend zu Deinem Beitrag:

Zitat von silz_essen

Ob damit auf Dauer die Motoren mit Decodern genauso leiden wie in meinem Versuch, wird die Zukunft zeigen. Insbesondere auch, da ja heute meist mehrere Loks in einer Sammlung sind und diese dann reihum eingesetzt werden und den Rest ihrer Tage in der Vitrine repektive der Verpackung verweilen.



bei meinen Loktests konnte ich für die Fahrzeuge, deren Dekoder im Analogbetrieb Vollwellen-DC an den Motor abgeben eine deutlich Temperaturerhöhung von Endstufen UND Motor in den meisten Fällen nachweisen, die ich im Digitalbetrieb bei gleichwertigen Bedingungen getestet habe.

mfG.
SAH


Stephan-Alexander Heyn
www.sheyn.de/Modellbahn/index.php


SAH  
SAH
Tankwart
Beiträge: 12.720
Registriert am: 06.06.2005
Homepage: Link
Spurweite H0, N, Z
Stromart AC, DC, Digital, Analog


RE: PWM-Steuerung

#9 von tfi815 ( gelöscht ) , 07.02.2008 16:05

Hallo,
@SAH:

Zitat
Die Benutzung der PWM führt automatisch zu größerer Wärmeentwicklung am Motor und eine antiproportional zum Tastgrad steigende Abnutzung der elektrischen Verschleißteile (Bürsten, Kommutator,...).


Wie kommst Du darauf???

Zitat
Bsp: 3 Stunden Betrieb bei DC 12V: Bürstenabrieb bei der 3099 (BR 38 DRG Märklin) 0,1mm; 3 Stunden Betrieb bei PWM (U_eff=12V, tau=0,68 ) 0,15mm.


Wenn das so wäre, müsste der Motor ja spätestens nach 30 Stunden keinen Kollektor besitzen. Das glaubst Du doch selber nicht, oder?

Zitat
Höhere Frequenz bei gleicher Induktivität bedeutet größere Selbstinduktionsspannung.


Da aber bei steigender Frequenz der Strom durch die Induktivität kleiner wird relativiert sich das ganze.

@silz_essen:
wer baut denn Dekoder mit "abgerundeten Ecken"?

Bei Deinen Loktests hättest Du im zweiten Versuch die Loks vertauschen sollen. So ist das doch kein aussagekräftiges Ergebnis. Die zweite Lok hätte vermutlich auch an Gleichstrom die selben Abnutzungserscheinungen gezeigt da evtl. der Kollektor andere Abnutzungserscheinungen hatte als bei der ersten Lok. Solche Test liefern doch nur brauchbare Ergebnisse wenn die Anzahl der Testobjekte groß genug ist(z.B. 100 Loks) .


Zitat
Bei den Decodern geht das leider nicht so einfach, da hier durch das reine Ein- bzw. Ausschalten des Motorstroms die Wärmeentwicklung an den Transistoren minimiert wird, da ja (so gut wie keine) Drosselverluste auftreten.


Den Satz versteh' ich nicht, warum entstehen keine "Drosselverluste"?

Gruß
TFi


tfi815

RE: PWM-Steuerung

#10 von Gast ( gelöscht ) , 07.02.2008 17:17

Gibt es vielleicht jemand in diesem Forum der schon seit längerem ein PWM-Fahrpult benutzt und über die Erfahrungen berichten kann?

Gruß Flo


Gast

RE: PWM-Steuerung

#11 von SAH , 08.02.2008 07:08

Guten Morgen TFi,


Zitat von tfi815

@SAH:

Zitat
Die Benutzung der PWM führt automatisch zu größerer Wärmeentwicklung am Motor und eine antiproportional zum Tastgrad steigende Abnutzung der elektrischen Verschleißteile (Bürsten, Kommutator,...).


Wie kommst Du darauf???




Materialabtragung in erster Näherung proportional dem Impulsstrom.
Beweis wurde hier von zwei unabhängigen Untersuchungsergebnissen geführt.

Zitat von Tfi815

Zitat
Bsp: 3 Stunden Betrieb bei DC 12V: Bürstenabrieb bei der 3099 (BR 38 DRG Märklin) 0,1mm; 3 Stunden Betrieb bei PWM (U_eff=12V, tau=0,68 ) 0,15mm.


Wenn das so wäre, müsste der Motor ja spätestens nach 30 Stunden keinen Kollektor besitzen. Das glaubst Du doch selber nicht, oder?




Wie kommst Du auf 30 Stunden?
Stellst Du die Ergebnisse in Abrede?
Hast Du eigene Messungen durchgeführt?

BTW: Die Ergebnisberichte von Martin hast Du wohl nicht ganz durchgelesen. Meine Untersuchungen besagen das selbe.

Noch eine Bitte: wie wäre es mit einem aussagekräftigen Namen?
Das klingt allemal besser als "TFi".

besten Dank!
SAH


Stephan-Alexander Heyn
www.sheyn.de/Modellbahn/index.php


SAH  
SAH
Tankwart
Beiträge: 12.720
Registriert am: 06.06.2005
Homepage: Link
Spurweite H0, N, Z
Stromart AC, DC, Digital, Analog


RE: PWM-Steuerung

#12 von SAH , 08.02.2008 07:23

Guten Morgen Flo,

Zitat von FLO100
Gibt es vielleicht jemand in diesem Forum der schon seit längerem ein PWM-Fahrpult benutzt und über die Erfahrungen berichten kann?



ja, ich benutze ein selbstgebautes PWM-Fahrpult und betreibe damit einen Teil der Loktests, mit denen ich dann die Modelle untereinander bei vergleichbaren Bedingungen betreibe.
In Summe kann ich als Ergebnis sagen:
keine Verbesserung der Leistungen(Zugkraft, Geschwindigkeit, mittl. Stromaufnahme,...)/Leistungsausnutzung.
stärkere Wärmeentwicklung am Motor und Abnutzung der Verschleißteile (Bürsten und sehr wahrscheinlich dann auch am Kollektor, falls vorhanden).
Verbesserung allerdings in der Laufruhe im Vergleich zu AC-Motoren im AC-Betrieb), "stabilere", d.h. gleichmäßigeres Fahren ist oft (aber nicht immer) zu erreichen.

HTH
SAH


Stephan-Alexander Heyn
www.sheyn.de/Modellbahn/index.php


SAH  
SAH
Tankwart
Beiträge: 12.720
Registriert am: 06.06.2005
Homepage: Link
Spurweite H0, N, Z
Stromart AC, DC, Digital, Analog


RE: PWM-Steuerung

#13 von silz_essen , 08.02.2008 10:11

Hallo tfi285,

Zitat
Bei Deinen Loktests hättest Du im zweiten Versuch die Loks vertauschen sollen. So ist das doch kein aussagekräftiges Ergebnis.


Genau das habe ich getan. Habe mich vielleicht in meinem obigen Beitrag etwas misverständlich ausgedrückt. Also noch einmal zur Klarstellung:
Während der ersten 72h fuhr Lok A mit Gleichstrom, Lok B mit PWM. Im zweiten Test fuhr Lok A mit PWM und Lok B mit Gleichstrom. Vor jedem Teiltest wurden beide Lokomotiven gewartet und so wieder in einen definierten Zustand gebracht

Zitat
Solche Test liefern doch nur brauchbare Ergebnisse wenn die Anzahl der Testobjekte groß genug ist(z.B. 100 Loks) .


Das ist natürlich richtig, aber ich werde nicht einen erkläglichen Anteil meiner Sammlung dafür verheizen. Mir reicht eine Stichprobe.

Zitat

Zitat
Bei den Decodern geht das leider nicht so einfach, da hier durch das reine Ein- bzw. Ausschalten des Motorstroms die Wärmeentwicklung an den Transistoren minimiert wird, da ja (so gut wie keine) Drosselverluste auftreten.


Den Satz versteh' ich nicht, warum entstehen keine "Drosselverluste"?



Also, da steigen wir mal etwas in die Tiefen der Elektrotechnik ein.
Bei einem Dekoder wird der Motor mit PWM versorgt. Dazu wird der Strom über Transistoren (mehr oder minder) schlagartig eingeschaltet und nach einer gewissen Zeit wieder genauso schlagartig ausgeschaltet. Nun ist die Verlustleistung (von mir als Drosselverluste bezeichnet) am Transistor gleich dem Spannungsabfall im Transistor mal der Stromstärke. Wenn der Strom ausgeschaltet ist, ist die Verlustleistung gleich 0, weil die Stromstärke ja 0 ist. Ist der Strom eingeschaltet, gibt es praktisch keinen Spannungsabfall über dem Transistor, folglich ist die Verlustleistung auch sehr gering (in erster Näherung nahezu 0).
Wenn man aber einen Transistor im herkömmlichen Sinne als "regelbaren Widerstand" betreibt (das wird wie oben beschrieben explizit so NICHT in einem Decoder gemacht), dann fließt durch den Transistor die Stromstärke, die auch durch den Motor fließt (typisch je nach Motor 200mA bis etwa 1A). Gehen wir jetzt mal vom Worst Case aus: Eingangsspannung 16V, 1V Motorspannung (Motor auf ganz langsam eingeregelt), Motor mit hoher Stromaufnahme, sagen wir volle 1A, dann werden am Transistor im wahrsten Sinne des Wortes (16V - 1V)*1A = 15W verbraten. Das ist soviel wie ein kleiner Lötkolben auch verbraucht! Und die Auswirkungen einer solchen Wärmeentwicklung in einem kleinen Lökchen kann sich hoffentlich jeder vorstellen.

Daß man bei einer PWM die Pulspausen dazu nutzen kann, die EMK des Motors zu messen und darüber eine Regelung zu installieren, ist heute bei den Decodern stand der Technik und soll hier nur am Rande erwähnt werden.

Gruß
Martin


silz_essen  
silz_essen
Metropolitan (MET)
Beiträge: 4.923
Registriert am: 06.05.2005


RE: PWM-Steuerung

#14 von Robert ( gelöscht ) , 08.02.2008 12:16

Hallöchen @ll

Nun, daß mit dem erhöhten Abrand der Kollektoren und Kohlen bei "richtiger" PWM wie es die Decoder machen, ist schlicht ein Faktum, erklärt sich durch die (selbst)Induktion des Motors, da dU/dT bei PWM extrem hoch ist (stärkerer Abrissfunken an den Kollektorlamellen), egal was der Decoder mit den Induktionsspitzen macht.
Daher tritt dieses Phänomen desto stärker auf, je stärker die Induktivität des Motors ist, (und man gibt sich in der Industrie viel Mühe sowas möglichst zu vermeiden.) Und auch deshalb schneidet ein eisenloser Glockenankermotor wesentlich besser ab, er wird nicht einmal warm, da die Ummagnetisierungsverluste sehr gering sind.

Hatte mal einen HLA mit Lopi solange fahren lassen bis nix mehr ging, dauerte einen knappen Tag und eine der 5 Wicklungen war dann defekt und stotterte beim Fahren (Kollekter und Kohlen abgebrannt).
Gleiches mit Glockenanker: auch nach 24 Stunden keine größere Erwärmung des Motors (+3 °C) und immer noch seidenweicher Lauf. Auch der Decoder zeigte eine wesentlich geringere Erwärmung als mit HLA Knatterantrieb.
dazu brauche ich keine 100 Exemplare, schließlich will ich keine CPk-werte ermitteln.

Nebenbei sind mir schon mehrere HLA's mit Decoder gestorben, weil einzelne Wicklungsstränge des Motors durchbrannten, Decoder war hinterher noch in Ordnung.

Das waren festgestellte Fakten, egal was die Lex SHA-iensis vorschreibt.

Robert


Robert

RE: PWM-Steuerung

#15 von SAH , 08.02.2008 12:43

Huten Tag Robert,

Zitat von Robert

Das waren festgestellte Fakten, egal was die Lex SHA-iensis vorschreibt.



;)
Du beschreibst exakt das Selbe wie ich
Vielleicht zur Klarstellung: wenn ich von größerer Erwärmung schreibe, dann meine ich stets die Übertemperatur des Motors bzw. der Endstufe im thermischen "Gleichgewicht" im Vergleich zum reinen DC-Betrieb.
Man mag dann vielleicht streiten, ob 5°C Differenz mehr oder weniger signifikant sind, doch mehrfache Auswertungen und Vergleiche mit >90 Loks sprechen da schon für sich selbst.
BTW: Was die Magnetfelder an Erwärmung machen: Eisenverluste, Kupferverluste, Hystereseverluste, Ummagnetisierungsverluste,.....

mfG.
SAH (nicht SHA )


Stephan-Alexander Heyn
www.sheyn.de/Modellbahn/index.php


SAH  
SAH
Tankwart
Beiträge: 12.720
Registriert am: 06.06.2005
Homepage: Link
Spurweite H0, N, Z
Stromart AC, DC, Digital, Analog


RE: PWM-Steuerung

#16 von Gast ( gelöscht ) , 08.02.2008 13:24

Zitat
ja, ich benutze ein selbstgebautes PWM-Fahrpult und betreibe damit einen Teil der Loktests, mit denen ich dann die Modelle untereinander bei vergleichbaren Bedingungen betreibe.



Ich fahre ja mit reinen Gleichstromlokomotiven. (Fleischmann Spur N). Hat das PWM Fahrpult abgerundete Rechtecksignale? Was könnt ihr mir noch für alternativen Vorschlagen um im Analogbetrieb, ein besseres Fahrverhalten zu erzielen?
Mit den Fleischmann Trafos Nr. 6735, bewegen sich meine Loks so ab 100. Der Bereich bis 100 ist also völlig umsonst. Bei 100 fahren die Loks relativ langsam Die Steurung ab 100 ist eigentlich schon ganz gut, die Sprünge zur nächsten Geschwindigkeit könnten aber enger sein.

Gruß Flo


Gast

RE: PWM-Steuerung

#17 von silz_essen , 08.02.2008 16:01

Hallo Flo,

eine Alternative, die ich mit relativ gutem Erfolg ausprobiert habe, sind Fahrpulte mit Halbwellenbetrieb. Sprich es wird erst nur jede zweite Halbwelle eines pulsierenden Gleichstroms aufgebaut, und erst wenn diese Halbwelle voll da ist, wird die zweite Halbwelle aufgebaut. Dabei sollte man aber möglichst nicht die üblichen 50Hertz aus dem Haushaltsnetz verwenden. Das führt auch schon zu deutlich besseren Fahreigenschaften als mit dem Standardfahrpult. Aber Eine etwas höhere Frequenz (etwa 100 bis 200Hertz) haben sich hier als guter Kompromis zwischen Schaltungsaufwand, guten Fahreigenschaften und geringer Geräuschentwicklung bei mir erwiesen.

Gruß
Martin


silz_essen  
silz_essen
Metropolitan (MET)
Beiträge: 4.923
Registriert am: 06.05.2005


RE: PWM-Steuerung

#18 von Gast ( gelöscht ) , 08.02.2008 17:28

Zitat
eine Alternative, die ich mit relativ gutem Erfolg ausprobiert habe, sind Fahrpulte mit Halbwellenbetrieb.



Hast du dazu einen Schaltplan bzw. kennt jemand im Netz Schaltpläne von Trafos mit denen ihr gute Erfahrungen gemacht habt?

Wie erkenne ich bei meinen Loks, welche Motortypen sie eingebaut haben?
(Fleischmann, Roco N Loks)
Eisenankermotoren
Glockenankermotoren
Gibt es noch weitere Morotren die bei N Loks Fleischmann und Roco eingesetzt werden?

Gruß Flo
[/quote]


Gast

RE: PWM-Steuerung

#19 von Robert ( gelöscht ) , 08.02.2008 17:56

Zitat von SAH
.....
Vielleicht zur Klarstellung: wenn ich von größerer Erwärmung schreibe, dann meine ich stets die Übertemperatur des Motors bzw. der Endstufe im thermischen "Gleichgewicht" im Vergleich zum reinen DC-Betrieb.



es sind eigentlich schon Fingerverbrenntemperaturen!!! also Murks.

Zitat von SAH
.....
BTW: Was die Magnetfelder an Erwärmung machen: Eisenverluste, Kupferverluste, Hystereseverluste, Ummagnetisierungsverluste,.....



korrekt

Zitat von SAH

mfG.
SAH (nicht SHA )


oh, Tschullegung ops:

Robert


Robert

RE: PWM-Steuerung

#20 von Gast , 08.02.2008 22:59

Hatte nicht Fleischmann Trafos, die erst die eine Halbwelle hochgeregelt haben und dnan erst die zweite Halbwelle hochgefahren haben. Da gab es ein Patent von Fleischmann drauf udn das hat die anderen Anbieter früher sehr geärgert.

Im übrigen sollten die Motoren mit eisenlosen Ankern am besten mit gesiebtem Gleichstrom betrieben werden. Also wer die richtig geschont betreiben will, der sollte diese hinter den Dekodern erst mal mittels Widerstand und Elko sieben und dann dem Motor zuführen. Das ist aber nicht so trivial, wegen der Umpolerei.

Wolfgang



RE: PWM-Steuerung

#21 von Gast ( gelöscht ) , 09.02.2008 20:06

Zitat

Hatte nicht Fleischmann Trafos, die erst die eine Halbwelle hochgeregelt haben und dnan erst die zweite Halbwelle hochgefahren haben. Da gab es ein Patent von Fleischmann drauf udn das hat die anderen Anbieter früher sehr geärgert.



Ja soweit ich weiß hat das der Fleischmann-Trafo.

Trotzdem fährt der Zug erst bei der Trafostellung 100 los. Dann geht es aber relativ flott in die höheren Geschwindigkeitsbereiche. Ich frage mich für was ich dann die 0 - 100 benötige. Bei mir rollt da kein Zug.

Ich suche also weiterhin nach einer Alternative. Super wäre wenn ich den Trafo selbst zusammenbauen könnte, und das Ergebnis ein wenig besser als mit den herkömlichen Trafos wäre. Genial wäre wenn der Trafo über eine Regelung verfügen würde, der den Zug beim abbremsen nicht sofort anhält sondern sanft auslrollen lässt. Gleiches gilt bei der Beschleunigung. Die Zuggeschwindigkeit sollte sich langsam auf den eingestellten Wert erhöhen.

Gruß Flo


Gast

RE: PWM-Steuerung

#22 von SAH , 11.02.2008 07:13

Guten Morgen Robert,

Zitat von Robert

Zitat von SAH
.....
Vielleicht zur Klarstellung: wenn ich von größerer Erwärmung schreibe, dann meine ich stets die Übertemperatur des Motors bzw. der Endstufe im thermischen "Gleichgewicht" im Vergleich zum reinen DC-Betrieb.


es sind eigentlich schon Fingerverbrenntemperaturen!!! also Murks.




ja, deshalb habe ich mir auch ein passendes Meßgerät zugelegt

@Flo: hast Du das Modell auch entsprechend schon gereinigt (Motor, Getriebe usw.)? Das kann auch in vielen Fällen die Fahreigenschaften verbessern.
Da dieser Sachverhalt nicht angesprochen wurde, frage ich einfach mal danach.

mfG.
SAH


Stephan-Alexander Heyn
www.sheyn.de/Modellbahn/index.php


SAH  
SAH
Tankwart
Beiträge: 12.720
Registriert am: 06.06.2005
Homepage: Link
Spurweite H0, N, Z
Stromart AC, DC, Digital, Analog


RE: PWM-Steuerung

#23 von tfi815 ( gelöscht ) , 12.02.2008 00:26

Hallo,
@sah:

Zitat
Materialabtragung in erster Näherung proportional dem Impulsstrom.
Beweis wurde hier von zwei unabhängigen Untersuchungsergebnissen geführt.


Bewiesen wurde hier gar nix, das ist nur eine Behauptung.

Wie ich auf die 30 Stunden komme? Du schreibst das der Abtrag 0,15mm in 3 Stunden ist. Da die Kollektorbleche meiner Scheibenkollektormotore warscheinlich nicht einmal 1mm dick sind, habe ich Pauschal 10x0,15mm=1,5mm > 1mm, also müßte spätestens nach 30 Stunden schluß sein.
Anderes Beispiel: Roco Motor mit Trommelkollektor; ca. 5mm Durchmesser, abzüglich ca. 1mm Achsdurchmesser, bleiben 2mm für Materialstärke, geteilt durch "Deine" 0,15mm = 13,33, das mal 3Stunden pro 0,15mm ergibt eine Lebensdauer von 40 Stunden. Wer soll das glauben??
Ich denke hier können genügend User ausser mir bekräftigen das ihre Loks mit Dekoder nch hunderten von Stunden noch laufen.

JA, ich stelle Deine Ergebnisse in Abrede weil sonst in der Industrie die PWM für Kollektormotoren nicht durchgesetzt hätte.

Ich will hier einfach mal Anregen über die Plausibilität solcher "Beweise" nachzudenken.

@silz_essen:
Das Du die Verluste in den Transistoren als "Drosselverluste" bezeichnest hättest vielleicht gleich schreiben sollen. Allerdings, wenn Du "in die Tiefen der Elektrotechnik einsteigen" möchtest, dann must Du das wohl noch mal nachholen.
Der Strom in den Transistoren einer PWM ist im abgeschaltet Zeitpunkt keineswegs Null. In einer Induktivität steigt der Strom im eingeschalteten Zustand langsam an, im abgeschalteten Zustand der PWM fällt er langsam ab. Es stellt sich ein mittlerer Strom ein der im abgeschalteten Zustand über die Freilaufdioden der Schaltung fließt. Sollten diese Freilaufdioden fehlen, erst dann kann es zu hohen Induktionsspannungen kommen die evtl. eine Schädigung hervorrufen können. In den meisten Lokdekodern werden H-Brücken aus MOSFET's eingesetzt. Dort werden die sogenannten Parasitären Dioden als Freilaufdioden genutzt, diese erzeugen dann auch Wärme. Häufig fließt bei dieser Brückenschaltung der Motorstrom über einen MOSFET und eine Parasitäre Diode. Pverlust ist dann naherungsweise : Pv= Ufdiode x Imotor + Rmosfet x Imotor.
Der eine MOSFET bleibt deswgen eingeschaltet damit die von Dir erwähnte EMK gemessen werden kann, die geschieht jedoch nicht in der normalen PWM-Periode, sondern in einer extra dafür einegelegten Pause damit der Strom im Motor auch zu Null werden kann. Erst wenn der Strom wirklich null ist, kommt die EMK zum vorschein. Die Pulspausen sind dafür zu kurz.

@sah:

Zitat
BTW: Was die Magnetfelder an Erwärmung machen: Eisenverluste, Kupferverluste, Hystereseverluste, Ummagnetisierungsverluste,.....


Ummagnetisierungsverluste sind Hystereseverluste!
Eisenverluste beinhalten schon die Hystereseverluste (Ummagnetisierungsverluste)
Vier Begriffe aufgeschnappt, ohne nachzudenken. Könnte es sein das Du bei allen Deinen "Beweisen" so nachlässig arbeitest?

Ich finde TFi aussreichend, Du schreibst doch meistens auch nur SAH. Was soll das also?

@Robert:
"Fingerverbrenntemperaturen" (ab ca. 50°C) sind in der E-Technik kein Anzeichen für unzulässigkeit.

Gruß an alle...


tfi815

RE: PWM-Steuerung

#24 von SAH , 12.02.2008 07:14

Guten Morgen Tfi,

Zitat von tfi815
Hallo,
@sah:

Zitat
Materialabtragung in erster Näherung proportional dem Impulsstrom.
Beweis wurde hier von zwei unabhängigen Untersuchungsergebnissen geführt.


Bewiesen wurde hier gar nix, das ist nur eine Behauptung.




Siehe auch Elektrolyse, Materialwanderung bei Elektroplating usw...


Zitat von tfi815

Wie ich auf die 30 Stunden komme? Du schreibst das der Abtrag 0,15mm in 3 Stunden ist. Da die Kollektorbleche meiner Scheibenkollektormotore warscheinlich nicht einmal 1mm dick sind, habe ich Pauschal 10x0,15mm=1,5mm > 1mm, also müßte spätestens nach 30 Stunden schluß sein.



Du willst uns wohl veräppeln?
Die Bürsten sind i.A. aus einem weicheren Material (Kohle) vs. Kupfer am Kollektor. Für die Bürsten ist eine Lebensdauer von ca. 200 Stunden (geht auch aus meinen Messungen hervor), für die Kollektorbleche ca. 2000 bis 4000 Stunden anzusetzen. Also erst denken, dann schreiben (wie Du selbst weiter unten schreibst).

Zitat von Tfi815

JA, ich stelle Deine Ergebnisse in Abrede weil sonst in der Industrie die PWM für Kollektormotoren nicht durchgesetzt hätte.
Ich will hier einfach mal Anregen über die Plausibilität solcher "Beweise" nachzudenken.



Selbst reingefallen: die Industrie verkauft nicht die Dinge, weil sie gut sind, sondern weil man damit gut verdient. Das ist ein immenser Unterschied!


Zitat von Tfi815

@sah:

Zitat
BTW: Was die Magnetfelder an Erwärmung machen: Eisenverluste, Kupferverluste, Hystereseverluste, Ummagnetisierungsverluste,.....


Ummagnetisierungsverluste sind Hystereseverluste!
Eisenverluste beinhalten schon die Hystereseverluste (Ummagnetisierungsverluste)
Vier Begriffe aufgeschnappt, ohne nachzudenken. Könnte es sein das Du bei allen Deinen "Beweisen" so nachlässig arbeitest?




Selbst auch ein Schnellschuß!
Kupferverluste = Stromwärme = RI^2
Eisenverluste = Hystereseverluste + Wirbelstromverluste + Ummagnetisierungsversluste (ist nicht = Hysterese).
diese sind proportional L,I^2,f (Hysterese) bzw. I^2, f^2 (Wirbelstromverluste).
Bevor Du mir also Vorhaltungen machst, sieht bitte erst selbst mal zu, ordentlich zu schreiben! Ansonsten bitte bei der Sache bleiben.

mfG.
SAH


Stephan-Alexander Heyn
www.sheyn.de/Modellbahn/index.php


SAH  
SAH
Tankwart
Beiträge: 12.720
Registriert am: 06.06.2005
Homepage: Link
Spurweite H0, N, Z
Stromart AC, DC, Digital, Analog


RE: PWM-Steuerung

#25 von tfi815 ( gelöscht ) , 12.02.2008 14:35

Hallo,
@sah:

Zitat
Du willst uns wohl veräppeln?
Die Bürsten sind i.A. aus einem weicheren Material (Kohle) vs. Kupfer am Kollektor. Für die Bürsten ist eine Lebensdauer von ca. 200 Stunden (geht auch aus meinen Messungen hervor), für die Kollektorbleche ca. 2000 bis 4000 Stunden anzusetzen. Also erst denken, dann schreiben (wie Du selbst weiter unten schreibst).


Du meinst also nur den Kohlenabrieb. Meine Motorkohlen sind max. 5mm lang, gibt mit Deinem Wert von 0,15mm/3Stunden eine Lebensdauer von 100h. Stimmt der Wert von 0,15mm/3stunden jetzt doch nicht.

Zitat
Selbst reingefallen: die Industrie verkauft nicht die Dinge, weil sie gut sind, sondern weil man damit gut verdient. Das ist ein immenser Unterschied!


Worauf bin ich reingefallen? Die Industrie verkauft langfristig nur etwas wenn es auch zuverlässig Funktioniert. Ich rede von Industrieprodukten, nicht von Kommerziellen (dort wird PWM allerdings auch massenhaft zuverlässig angewendet: Bohrmaschinen...).


Zitat
Eisenverluste = Hystereseverluste + Wirbelstromverluste + Ummagnetisierungsversluste (ist nicht = Hysterese).


Sorry, falsch, Hystereseverluste sind die sog. Ummagnetisierungsversluste.
Bisher galt immer: Eisenverluste = Hystereseverluste + Wirbelstromverluste
Das kannst Du auch an unzähligen Scripten der Hochschulen usw. im www nachlesen:
Kurzer Link 1
Kurzer Link 2
Kurzer Link 3
EDIT: Links verkürzt. - Moderation -

Gruß


tfi815

   


  • Ähnliche Themen
    Antworten
    Zugriffe
    Letzter Beitrag
Xobor Einfach ein eigenes Forum erstellen
Datenschutz