Einfluss der Stärke eines Permanentmagneten auf Stromaufnahme und Funktion des Motors

#1 von swisstrain , 20.07.2023 11:47

Hallo zusammen

Ich beschäftige mich momentan damit, wie Märklin-Loks mit Hamo-Magnet (also ohne HLA-Umbau) digitalisiert werden können. Ich weiss, das Bessere ist ein HLA, trotzdem möchte ich mal die Möglichkeiten erkunden.

Es gibt die HAMO-Magnete zum kaufen von Herstellern wie Märklin, ESU und TAMS oder alternativ der Eigenbau mit Neodym-Magneten, den ich auch schon ausprobiert habe.

Zu diesem Thema eine Frage, für deren Beantwortung mir das Fachwissen fehlt: Inwiefern beeinflusst die Stärke des Magnetfeldes die Stromaufnahme des Motors?
Brauchen Motoren mit stärkerem Feld des Permanentmagneten weniger Strom?

Mir ist aufgefallen, dass die originalen, oder zu kaufenden Magnete relativ schwach sind gegen einen Neodym-Magnet und darum interessiere ich mich für die Unterschiede, die diese beiden Varianten nach sich ziehen. Was ändert sich bezüglich Stromaufnahme / Funktion des Motors?

Danke für Eure Antworten!
lg
alex


Mein bescheidener Beitrag
viewtopic.php?f=64&t=76150

Tipps für Betriebssicherheit auf dem Märklin C-Gleis
Tipps vom Erfahrenen für Betriebssicherheit auf Märklin C-Gleis


swisstrain  
swisstrain
CityNightLine (CNL)
Beiträge: 1.736
Registriert am: 21.11.2010

zuletzt bearbeitet 20.07.2023 | Top

RE: Einfluss der Stärke eines Permanentmagneten auf Stromaufnahme und Funktion des Motors

#2 von h_guenther , 20.07.2023 12:16

Mahlzeit,

Du kannst davon ausgehen :
je stärker der Magnet je stärker die Haltekräfte des Rotors im Magnet

Man muß also einen Kompromiss finden zwischen Magnetstärke und Drehfähigkeit des Rotors

Ohne Magnetismus kann der Strom / die Spannung den Rotor nicht in Bewegung setzen
Zuviel Magnetismus bremst die Drehbewegung / erfordert wesentlich höheren Strom,
um den Magnetismus zu überwinden.

Daher sind die Magneten "gefühlt" relativ schwach,
sie reichen, um den Motor in Bewegung zu setzen
und sind schwach genug, um gegen die Drehbewegung nicht so stark anzuarbeiten.


mit freundlichem Gruß
Heinz Günther (Vorname Heinz, Nachname Günther)

geplante / im Bau befindliche Modulanlage H0 DCC
Thema Hamburger Hochbahn U-Bahn
BiDiB, RocRail


swisstrain hat sich bedankt!
 
h_guenther
InterRegio (IR)
Beiträge: 150
Registriert am: 21.09.2018
Ort: Hamburg
Spurweite H0, H0e, H0m
Stromart DC, Digital


RE: Einfluss der Stärke eines Permanentmagneten auf Stromaufnahme und Funktion des Motors

#3 von swisstrain , 20.07.2023 12:39

Danke für Deine Antwort!
Heisst das demfall auch, dass es gar nicht so eine gute Idee ist, mit Neodym-Magneten zu arbeiten, da diese Felder zu stark werden?
Ich habe eine Anleitung auf Youtube gefunden...


Mein bescheidener Beitrag
viewtopic.php?f=64&t=76150

Tipps für Betriebssicherheit auf dem Märklin C-Gleis
Tipps vom Erfahrenen für Betriebssicherheit auf Märklin C-Gleis


swisstrain  
swisstrain
CityNightLine (CNL)
Beiträge: 1.736
Registriert am: 21.11.2010


RE: Einfluss der Stärke eines Permanentmagneten auf Stromaufnahme und Funktion des Motors

#4 von vikr , 20.07.2023 13:01

Hallo Alex,

Zitat von swisstrain im Beitrag #1
Mir ist aufgefallen, dass die originalen, oder zu kaufenden Magnete relativ schwach sind gegen einen Neodym-Magnet und darum interessiere ich mich für die Unterschiede, die diese beiden Varianten nach sich ziehen. Was ändert sich bezüglich Stromaufnahme / Funktion des Motors?
möchte mich den Erläuterungen von Heinz anschließen. Und das ganze ist natürlich noch (nicht linear) von der Drehzahl abhängig. Die Ankerwicklung kann bei einer vorgegebenen Spannung (und Frequenz) nur einen bestimmten Strom (und damit magnetische Feldstärke) erzeugen.

Du kannst einen Feldspulenmagnet nehmen, die beiden Spulen abwickeln und den Kern durchsägen. In den Sägeschnitt kannst Du Neodymplatten schieben, ggf. mehrere, wenn Du den Schnitt breit genug feilst.
Ab einer bestimmten Anzahl von Neodymplättchen wird das Permanentmagnetfeld den Anker so festhalten, dass er sich auch bei z. B. 16V Gleichspannung nicht mehr bewegt, d.h. auch die Ankerspule nicht mehr gewechselt wird. Spätestens dann wird die gerade durchflossene Spulenwicklung so heiß, dass die Kupferwicklung an irgendeiner Stelle durchschmilzt.

Irgendwo zwischen einem und zu vielen Neodymmagneten gibt es einen brauchbaren Kompromiss. Natürlich kann man die magnetische Feldstärke eines Permanentmagneten auch messen, das ist aber gar nicht so einfach...

MfG

vik


im Übrigen - Märklin am liebsten ohne Pukos, z.B. als Trix


vikr  
vikr
ICE-Sprinter
Beiträge: 6.308
Registriert am: 23.10.2011
Gleise M, C u. K.
Spurweite H0, N
Stromart Digital, Analog

zuletzt bearbeitet 20.07.2023 | Top

RE: Einfluss der Stärke eines Permanentmagneten auf Stromaufnahme und Funktion des Motors

#5 von GrenzBahnhofer , 20.07.2023 15:21

Hallo alex

Hab mal die Motor-Gleichungen rausgesucht, bei der das Magnetfeld (Phi) des Stators vorkommt:


1. Ui = c * Phi * omega
2. M = c * Phi * I

Ui ist die sog. induzierte Spannung am Motor, auch Gegen-EMK genannt. Bei Leerlauf, bzw. Schwachlast ist sie nahezu gleich gross wie die Spannung an den Motorklemmen. c ist eine Maschinenkonstante. omega ist die Winkelgeschwindigkeit und proportional zur Umdrehungsgeschwindigkeit.
I ist der Motorstrom, der durch die Wicklung des Rotors fliesst. M ist das Drehmoment, proportional zur Zugkraft.

Ein starker Magnet macht mehr Phi. Stellst Du die erste Gleichung um kommt: omega = Ui/(c*Phi) raus. D.h. bei gleicher Spannung geht mit mehr Phi die Drehzahl zurück.
Die Zugkraft (proportional zum Drehmoment M) einer Lok erhöht sich bei gleichem Strom I bei stärkerem Magnetfeld Phi. Oder andersherum benötigst Du für die gleiche Zugkraft bei stärkerem Magnetfeld etwas weniger Stromstärke.

Du siehst die Erhöhung des Magnetfelds hat zwei Seiten. Das tönt nach Kompromiss.
Wünsche Dir gute Entscheidungen. Mit bestem Gruss
Peter


GrenzBahnhofer  
GrenzBahnhofer
Regionalbahn (RB)
Beiträge: 34
Registriert am: 02.04.2022
Ort: Schweiz
Spurweite H0
Steuerung Eigenbau für Märklin AC analog
Stromart AC, Analog

zuletzt bearbeitet 21.07.2023 | Top

RE: Einfluss der Stärke eines Permanentmagneten auf Stromaufnahme und Funktion des Motors

#6 von swisstrain , 21.07.2023 15:24

Hallo zusammen

Ich habe gerade interessante Tests gemacht.

Einmal mit Neodym- und einmal mit Märklin Hamo Magnet.
Mit dem gekauften Hamo-Magneten läuft die Lok gut.
Mit dem Neodym-Magneten macht die Lok immer wieder Unterbrüche, man muss sie wieder anschieben.

Passt das in irgendeiner Art in die Erklärungen, die hier gegeben wurden? Läuft z.B. der Motor mit Hamomagnet runder, sodass er knotaktlose Stellen besser überfahren kann?

lg
alex


Mein bescheidener Beitrag
viewtopic.php?f=64&t=76150

Tipps für Betriebssicherheit auf dem Märklin C-Gleis
Tipps vom Erfahrenen für Betriebssicherheit auf Märklin C-Gleis


swisstrain  
swisstrain
CityNightLine (CNL)
Beiträge: 1.736
Registriert am: 21.11.2010


RE: Einfluss der Stärke eines Permanentmagneten auf Stromaufnahme und Funktion des Motors

#7 von vikr , 21.07.2023 15:47

Hallo Alex,

Zitat von swisstrain im Beitrag #6
Passt das in irgendeiner Art in die Erklärungen, die hier gegeben wurden? Läuft z.B. der Motor mit Hamomagnet runder,
finde ja, sowohl zu den theoretischen, wie zu den praktischen, findest Du nicht? Ein "Auslaufen" gibt es bei Permanentmagnetmotoren mit eisenhaltigem Anker eh nicht.

MfG

vik


im Übrigen - Märklin am liebsten ohne Pukos, z.B. als Trix


vikr  
vikr
ICE-Sprinter
Beiträge: 6.308
Registriert am: 23.10.2011
Gleise M, C u. K.
Spurweite H0, N
Stromart Digital, Analog

zuletzt bearbeitet 21.07.2023 | Top

RE: Einfluss der Stärke eines Permanentmagneten auf Stromaufnahme und Funktion des Motors

#8 von tane , 21.07.2023 16:02

Zitat von swisstrain im Beitrag #6
... Läuft z.B. der Motor mit Hamomagnet runder, sodass er knotaktlose Stellen besser überfahren kann?

lg
alex


Am besten "rund" läuft er mit der original Feldspule, mit Permanentmagneten dagegen mit zunehmender magn. Feldstärke schlechter.


Viele Grüße Christoph


tane  
tane
RegionalExpress (RE)
Beiträge: 71
Registriert am: 02.01.2022
Gleise Fleischmann
Spurweite H0
Stromart DC, Analog


RE: Einfluss der Stärke eines Permanentmagneten auf Stromaufnahme und Funktion des Motors

#9 von GrenzBahnhofer , 21.07.2023 20:01

Zitat von swisstrain im Beitrag #6
Hallo zusammen

Einmal mit Neodym- und einmal mit Märklin Hamo Magnet.
Mit dem gekauften Hamo-Magneten läuft die Lok gut.
Mit dem Neodym-Magneten macht die Lok immer wieder Unterbrüche, man muss sie wieder anschieben.

Passt das in irgendeiner Art in die Erklärungen, die hier gegeben wurden? Läuft z.B. der Motor mit Hamomagnet runder, sodass er knotaktlose Stellen besser überfahren kann?

lg
alex


Neben dem Permanentmagneten spielt auch der magnetische Kreis eine Rolle. Beim selbstgemachten "Hamo"magnet gemäss Video kann es je nach Sägetiefe und Luftspalt zwischen dem Neodym-Magneten und dem Joch so herauskommen, dass das Magnetfeld beim Rotor trotz Neodym schwächer wird. Neben dem Luftspalt wirkt die zum Neodym-Magneten parallele, schmale Eisenstrecke wie ein Magnetfeld-Bypass.Dadurch wird das beim Rotor wirkende Magnetfeld geschwächt. Das kann erklären, dass du die Lok anschieben musst.

Vergleiche auch den Thread von Toto vom 2.1.2008 mit Titel "Problem mit selbstgebauten Hamo-Magneten.
Peter


GrenzBahnhofer  
GrenzBahnhofer
Regionalbahn (RB)
Beiträge: 34
Registriert am: 02.04.2022
Ort: Schweiz
Spurweite H0
Steuerung Eigenbau für Märklin AC analog
Stromart AC, Analog

zuletzt bearbeitet 28.03.2024 | Top

   

Switch Pilot 3 Servo 51832 und Faller Micro Servo 180726
Frage zur Funktionsweise des Lenz LS150

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