Moin @KDW (Klaus-Dieter),

stimmt, es war offenbar ein ausgewähltes Modell mit herkömmlichen Motor (aus meinem Fundus war die BR 52 mit HLA dem Diagramm am nächsten). Schon ein Wechsel auf eine analoge BR 44 vom.Typ 3047 steigerte den Wirkungsgrad auf Werte noch oberhalb des Sinus

Mit freundlichen Grüßen,
Stephan-Alexander Heyn
PS: Benachrichtigen geht automatisch, wenn Du bei mir (at)sah machst.

Mein Bruder baut landwirtschaftliche Nutzfahrzeuge in 1:8 und Ganzmetallbauweise, z.B. einen MB Trac. Da tun hoch untersetze Außenläufer sensorlos Dienst. Bei entsprechenden Modelltreffen ist das Gerät stundenlang im Schneckentempo unterwegs. In eine LGB D10 habe ich mal einen mit Sensoren nachgerüsteten 2212er/ 820 Kv Brushlessmotor verbaut, Arduino-basierter DCC-Decoder/Controller. Auch ohne schräge Nuten/Magnete sind die Laufeigenschaften mehr als akzeptabel. Konstantes Schleichen mit umgerechnet 0,5 km/h, damit sollte man mit leben können. Vom Motor her bis auf ein sehr leises Fiepen geräuschlos.

Moin @Lauenstein und @KDW (Klaus-Dieter),

der Motor selbst ist ein Teil des Antriebsstrangs. Dann kommt noch die Elektronik hinzu. Beides zusammen brachte die bekannten Resultate. Die Frage "was ist besser?" konnte ich beim.direkten Vergleich am Beispiel der BR E50 Märklin (Vergleichsfahrten Märklin E50 in den Testberichten) zischen SDS, Glockenanker und "Normalmotor" nicht beantworten, weil alle drei Modelle gleichauf liegen. Mit BR23 (3923x) versuche ich, eine solche Testreihe ebenfalls durchzuführen. Allerdings fehlen mir noch 2 Modelle.

Mit freundlichen Grüßen,
Stephan-Alexander Heyn

Im Modellbaubereich haben sich Brushless-Motoren vor allem da durchgesetzt wo Leistung pro Gewicht und Wirkungsgrad eine wichtige Rolle spielen. Wo feine Dosierbarkeit auch und gerade im unteren Drehzahlbereich eine Rolle spielen (Crawler..) sind Bürstenmotoren weiterhin weit verbreitet. Der Wirkungsgrad ist da eher Nebensache, wenn ich nur 10W an der Welle brauche reichen mir 50% mehr als aus.
Entsprechend skaliert gilt das ja auch für die Modellbahn, der Wirkungsgrad ist nicht entscheidend, mit 20-30% kann man da schon gut leben. Bei besagter LGB-D10 hab ich einen Gesamtwirkungsgrad Trafo-Haken von fast 50%, mit dem originalen LGB-Motor waren es etwa 30%. Dafür war die Abstimmung des Motors und der Elektronik eine ziemliche Nummer und mit einigen Klimmzügen verbunden. Einfach nur die Phasen entsprechend zu schalten sorgte für einen ziemlich harten Lauf, besonders im unteren Drehzahlbereich. Erst mit feinerer PWM und dadurch einem Sinus angenäherten mittlerem Strom pro Phase war das erträglich. Da war der Arduino aber ziemlich am Limit was die Ressourcen angeht (nur 16 MHz...) Daran dürfte Märklin damals gescheitert sein, schräge Magnete als Krücke hin oder her. BLDCs müssen kontinuierlich elektronisch geführt werden, auch beim Auslaufen. Viel interessanter wären da echte Drehstrom-Asynchronmotoren, ohne Strom laufen die komplett ohne jegliches Rastmoment und mit guten Kugellagern praktisch reibungs- und verschleißfrei. So ein Motor, alles in Kugellagern und Stirnradgetriebe und man braucht echte Bremsen..

Hallo Stephan-Alexander Heyn

Zitat von SAH im Beitrag #53

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der Motor selbst ist ein Teil des Antriebsstrangs. Dann kommt noch die Elektronik hinzu. Beides zusammen brachte die bekannten Resultate. Die Frage "was ist besser?" konnte ich beim.direkten Vergleich am Beispiel der BR E50 Märklin (Vergleichsfahrten Märklin E50 in den Testberichten) zischen SDS, Glockenanker und "Normalmotor" nicht beantworten, weil alle drei Modelle gleichauf liegen.

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Hallo liebe Forumskollegen,

was die Vorzüge von elektronisch kommutierten DC-Motoren ("BLDC") angeht, so sind sie sicher nicht so gewaltig, als dass man jetzt nur noch solche Motoren und keine herkömmlichen Kollektormotoren mehr einsetzen wollte; immerhin ist das ja auch ein nicht unerheblicher Kostenfaktor. Ich will aber nicht ausschließen, dass es nicht zukünftig auch einmal preislich akzeptable BLDC-Großserienmotoren geben sollte, die für Modellbahnanwendungen geeignet sind. Immerhin sind ja die PC-Lüfter (in denen ein einfacher BLDC-Motor steckt) ja auch ziemlich billig geworden.

@Stahlblauberlin: Ja, wie du schon geschrieben hast, haben sich BLDC-Motoren im Modellbau dort durchgesetzt, wo es auf hohe Leistungen bei gleichzeitig hohem Wirkungsgrad ankommt, also beim Elektroflug, Rennbooten und schnellen RC-Cars. Ein weiteres Einsatzgebiet wäre der Ubootmodellbau, wo man mit entsprechenden Maßnahmen einen Motor als Nassläufer vorsehen kann und so keine Gleitdichtungen für die Propellerwelle mehr braucht (eine potenzielle Quelle für Undichtigkeiten). In den 90ern habe ich solche Motoren samt Elektronik gebaut und seitdem erfolgreich im Einsatz, allerdings gibt es in der Modell-Ubootszene kaum "Follower".
Hier habe ich mal ein Bild welches einen solchen Motor (eine 14-polige Axialflussmaschine) angeflanscht am hinteren Druckschott im Heckbereich des Bootes zeigt:



Der Motor wirkt hier direkt auf einen großen siebenflügligen Propeller. Da der Motor als Sensormaschine aufgebaut ist, kann er auch aus dem Stand heraus extrem langsam laufen, so dass man die Propellerblätter dabei einzeln abzählen kann.

Wenn man mit hohen Untersetzungen bis zum Abtrieb (am Rad) arbeitet (so, wie es dein Bruder bei seinen landwirtschaftlichen Fahrzeugen tut), dann kann man offenbar, wie du schreibst, auch mit sensorlosen BLDC-Motoren langsam fahren, der Motor braucht ja dabei selbst nicht so extrem langsam zu drehen (z.B. 1 Umdrehung/s).

Viele Grüße
Klaus-Dieter

@KDW genau nach dem Prinzip ist der Selbstbau-E-Außenborder meines 20er JK aufgebaut, hab dazu einen der preiswerten Außenläufer für Skateboards umgebaut. Stator in Epoxy vergossen, nass laufende Keramiklager. Welle 8 statt 10 mm, damit etwas kleinere Lager so dass auch Lagersitze und die Bohrung in Stator versiegelt werden konnten. Läufer mit Epoxy versiegelt, gedruckten Propeller aufgeschraubt, fertig. Geräuschlos und effizient, in Süßwasser absolut stressfrei. Schon faszinierend das man mit knapp 500W Eingangsleistung eine gute Tonne problemlos bewegen kann.
Was preiswerte BLDCs für die Modellbahn angeht: im Prinzip sind die schon jetzt problemlos verwendbar, es müsste nur gemacht werden. Für H0 geeignete Motoren sind dank China schon für unter 5,- in Einzelstückzahlen zu bekommen, an Modellbahnbedürfnisse angepasst (niedrige spezifische Drehzahl, eigentlich lächerlicher Leistungsumsatz von 1-2 W) braucht es dann nur ein bisschen Elektronik. Mit etwas Gehirnschmalz bekommt man inzwischen selbst sensorlose Motoren sehr manierlich hochgefahren, alles eine Frage der Software. Ein billiger China-Regler holpert untenrum heftig, ein guter Markenregler im Heli läuft weich mit Drehzahlen das man die Rotorblätter noch in Ruhe putzen kann. Dabei ist die Hardware praktisch identisch.

Moin @Stahlblauberlin (Marcus), @Lauenstein und @KDW (Klaus-Dieter),

@Stahlblauberlin : von 50% Wirkungsgrad kann man in der Modellbahn nur träumen. Allein das Getriebe macht da sofort einen Strich durch die Rechnung. Dann kommen noch die elektrischen Verluste dazu. Vgl. Leistungsmessungen visualisiert. Am Zughaken abgegebene Leistungen von mehr als 500mW kommen nur in Ausnahmefällen vor (Tempo 140 km/h umgerechnet mit 37 Schnellzugwagen ist sicher.über dem Mittel). Wenn in diesem Fall bei 20V Schienenspannung ca. 300mA nur für den Motor aufgenommen wird kann man sich das Resultat selbst ausrechnen.

@Lauenstein: Alle meine Loktests führe ich ebenfalls mit Messung der Stromaufnahme durch, auch unter Belastung. Dabei ist speziell bei der E50 als 39500 zu beachten, dass die erste Variante des Sinus3-Motors bis zu 1A aufnahm. Das ist mehr, als die meisten "normalen" Motoren. Dies wurde damals auch in den Fachpublikationen und AFAIR hier im Forum thematisiert. Daher: auch beim Sinus muss man genau drauf schauen.

@KDW (Klaus-Dieter),
im Endeffekt waren es wohl die Kosten, die das damalige Ende des Sinusantriebs bei Märklin verursachten.

Mit freundlichen Grüßen,
Stephan-Alexander Heyn

Zitat von SAH im Beitrag #58

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Dabei ist speziell bei der E50 als 39500 zu beachten, dass die erste Variante des Sinus3-Motors bis zu 1A aufnahm. Das ist mehr, als die meisten "normalen" Motoren. Dies wurde damals auch in den Fachpublikationen und AFAIR hier im Forum thematisiert.

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@SAH Beim Wirkungsgrad immer im Auge behalten das der ohne Last automatisch gegen null geht, da werden ja nur die eigenen Reibungs- und sonstigen Verluste überwunden. Erst wenn es wirklich was zu tun gibt wird es interessant. Dazu kommt das die vergleichsweise großen LGB-Motoren, vor allem die alten Bühler mit wechselbaren Bürsten, deutlich besser abschneiden als die kleineren Motoren in H0. Eine ordentlich gepflegte Stainz ist solo mit 250 mA, davon 50 mA für die Loklaterne, unterwegs, bei etwa einem Kg Gewicht. Das ist auch für viele H0-Lokomotiven schon wenig Strom. Bei fünf Zweiachsern mit Plastikrädern und ungeschmierten Achslagern werden es knapp 400 mA.. 20 Tröpfchen Öl später bleiben noch gute 300mA übrig. Dabei hat die Stainz dann etwa 3 kg am Haken. Der alte LGB-Startpackungstrafo konnte ja nur 500 mA bei 19V, auch bei den Loks mit Rauchentwickler.
Die umgebaute D10 ist solo mit etwa 100 mA glücklich, hat aber auch Led's in den Laternen. Bei fünf Zweiachsern werden es knapp 200 mA, auch eher lächerlich. Bei Grenzlast, kurz vorm Schleudern mit sechs Vierachsern (~6 kg), sind es etwa 400 mA. Die schafft sie aber nur in der Ebene und nicht mehr im 600er Radius, außer man würde sie zusätzlich mit Ballast vollpacken.

Hallo,
nur mal zur Info:
Der BLDC15 von MInebea wurde mit einem Wirkungsgrad von 70% bei Nenndrehzahl (12V Version) angegeben.
Maxxon gibt z.B. den EC20 flat mit 3Watt Leistung bei der 12V Version mit einem amximalen Wirkungsgrad von 61% an.
Der A-max 16 mit 2Watt (12V Version) auch von Maxxon wird mit einem maximalen Wirkungsgrad von 76% angegeben.
Faulhaber gibt bei seinen B-Flat 1509 mit 1,5Watt einem maximalen Wirkungsgrad von 53% an.

Ich denke davon ist jeder von Märklin selbst gefertigte "Präzisions-"Motor weit entfernt.

Gruß
Timo

Moin Timo,
beim BLDC ist allerdings die Steuerungsplatine nicht mit eingerechnet. SAH hat ja die E50 von Märklin (39500) genannt, die anfangs einen sehr hohen Stromverbrauch hatte. Aber das lag eben nicht am Motor.

Und nehmen wir Mal die T44 mit SDS und als vergleichbare Lok die G 1206 mit Maxon Glockenankermotor, so wurde die T44 (37940) mit 400mA/6,7VA gemessen, die G 1206 (37636) mit 700mA/11,76VA!

Also ich denke auch, dass sowohl der C-Sinus als auch der SDS jeden Märklin-DC-Motor mit Stirnradgetriebe in die Tasche stecken und der Vergleich zeigt, dass auch die Glockenankermotoren nicht unbedingt sparsamer sein müssen.

LG
Lauenstein

Arbeitet ein Motor auf ein schwergängiges Getriebe, eventuell auch noch schlecht angepasst, geht zwangsläufig der Stromverbrauch hoch und der Wirkungsgrad in den Keller, unabhängig von der Motorbauart. Ist letztere dann auch noch unglücklich wird es zappenduster. Da kann dann auch die beste Elektronik nicht mehr machen als noch mehr Strom reinpumpen. Meine alte Fleischmann AE 6/6 und auch die E103 sind so leichtgängig das man sie mit einem Finger am Puffer schieben kann, mit drehenden Rädern. Bei 3% Gefälle setzt sich die AE 6/6 auch ohne Strom in Bewegung. Mehr als 250 mA kriege ich durch die Loks beim besten Willen nicht gedrückt, allerspätestens dann drehen sie durch. Keine Kugellager oder sonstige Umbauten. Die Rivarossi 96 als Zahnrad-Massengrab hingegen braucht mit Originalmotor mindestens 300 mA bei 6V um die Räder auch nur in der Luft zu drehen. Umgebaut auf einen höherwertigen 5-poligen Mabuchi der im Leerlauf bei 12 V gerade mal 50 mA nimmt sind es immer noch gut 150 mA.
Die Stromfresserei einiger der Sinus-Motoren in bestimmte Loks dürfte auf Fehlanpassungen von Motor, Elektronik und Mechanik zurückzuführen sein. Bei frühen elektrischen Flugmodellen war sowas regelmäßig der Unterschied zwischen "fliegt ganz passabel" oder "fliegt gar nicht" bei gleichem Modell, Motor und Akku. Ein Getriebe 2,3:1 auf den Motor und passender Prop schon marschierte die alte Charter genauso gut wie mit dem 3,5er, nur leise. Bei halb so großem Propeller ohne Getriebe ging mehr Strom durch den Motor und es reichte nur fürs Rollen..
Die gleichen Gesetze gelten auch für Triebfahrzeuge der (Modell)Eisenbahn, sie werden nur im Modell gerne ignoriert. Ist ja genug Strom da..wie auch im Modelflug. Aktuelle Brushless-Motoren halten ne' Menge aus, LiPos liefern Strom bis der Arzt kommt..damit fliegt auch eine Bierkiste ne'n Looping.

Moin @tibaum (Timo),

die Angaben der Hersteller zum Wirkungsgrad gelten für optimale Bedingungen. Die haben wir in der Modellbahn definitiv nicht. So gibt die Fa. Faulhaber für den 1717-12SR (12V-Version) einen elektrischen Wirkungsgrad von 70% an. Mit Hilfe des Wirkungsgradrechners, der auf den Angaben von Faulhaber beruht, komme ich mit den Angaben des Datenblatts (12V, 17,1 Ohm, 23 mA) auf 67,1%. Also nahe dran. Da aber ein Modell der BR 18.1 (3311) im Leerlauf bei 12V bereits 45mA aufnimmt, kommen mit dem selben Rechner nur noch 55,8 (also 56%) raus. Mit anderen Getrieben in anderen Modellen sogar noch weniger.

Mit freundlichen Grüßen,
Stephan-Alexander Heyn

Moin @Lauenstein ,

Zitat von Lauenstein im Beitrag #59

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Zitat von SAH im Beitrag #58

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Dabei ist speziell bei der E50 als 39500 zu beachten, dass die erste Variante des Sinus3-Motors bis zu 1A aufnahm. Das ist mehr, als die meisten "normalen" Motoren. Dies wurde damals auch in den Fachpublikationen und AFAIR hier im Forum thematisiert.

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Ja, aber das lag an der Elektronik, nicht am Motor. Der Motor ist ja bei allen der gleiche, also der Minebea BLDC15.

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Moin @Stahlblauberlin (Marcus),

Bezugssystem: keine Anhängelast, kein Nutzen, Wirkungsgrad 0.
Angehängte Wagen = Nutzlast = Wirkungsgrad >0.
I nimmt zu, n nimmt ab. Verzerrte Parabel, nach unten geöffnet. Eta_max etwas vor P2max.
Oft bei einer aberwitzig großen Anzahl angehängter Wagen.

Mit freundlichen Grüßen,
Stephan-Alexander Heyn

Hallo SAH,

Zitat von SAH im Beitrag #65

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nach meinen Informationen wurde der Motor geändert (andere elektrische Kennwerte, andere Ersatzteilenummer).

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Zitat von SAH im Beitrag #65

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nach meinen Informationen wurde der Motor geändert (andere elektrische Kennwerte, andere Ersatzteilenummer).

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Guten Abend @Lauenstein ,

die von Dir genannte ET-Nummer steht in der ET-Liste drin. Doch bereits 2 Jahre später wurde eine andere Nummer (153xxx afair) genannt im Internet.
Neueste ET-Nummer (auch nicht mehr lieferbar) ist E100619.


Mit freundlichen Grüßen,
Stephan-Alexander Heyn

Tja, etwas seltsam, vor allem, dass der 39980 mit C-Sinus von 2006 den gleichen Motor hat wie der 39970 mit SDS von 2008. Der ist übrigens immer noch lieferbar und dazu günstiger als früher!

Und in meiner 39500 mit SDS ist der 230 592 genannt. Gut, evtl. ist die Bedienungsanleitung nicht überarbeitet worden.

Und bei meiner 103, die noch den k-Sinus verbaut hatte, wurde von Märklin zwar die SDS-Platine und der Decoder getauscht aber nicht der Motor.

Also ich muss da ganz ehrlich sagen, bevor ich nicht einen k-Sinus und einen SDS BLDC15 ausgebaut und geöffnet verglichen habe, glaube ich da nicht, dass es zwei verschiedene Motoren sind.

LG
Lauenstein

Guten Abend @Lauenstein,

in der Zwischenzeit habe ich im Forum ein bisschen gestöbert.
Seinerzeit hat Hgh (@Ruhr-Sider ) ebenfalls über die zwei Varianten der E50 39500 berichtet. Nur seinen Beitrag finde ich auf die Schnelle nicht.
Ferner hat "@Uwe der Oegerjung" eine Teilenummer 157... genannt. Bin mir aber nicht sicher ob damit die Glockivariante des Modells 29500 gemeint ist. Auch im EM wurde damals berichtet.
ET-Listen sind nur der Einstieg in die Materie.

Mit freundlichen Grüßen,
Stephan-Alexander Heyn

Zitat von SAH im Beitrag #71

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Guten Abend @Lauenstein,

in der Zwischenzeit habe ich im Forum ein bisschen gestöbert.
Seinerzeit hat Hgh (@Ruhr-Sider ) ebenfalls über die zwei Varianten der E50 39500 berichtet. Nur seinen Beitrag finde ich auf die Schnelle nicht.
Ferner hat "@Uwe der Oegerjung" eine Teilenummer 157... genannt. Bin mir aber nicht sicher ob damit die Glockivariante des Modells 29500 gemeint ist. Auch im EM wurde damals berichtet.
ET-Listen sind nur der Einstieg in die Materie.

Mit freundlichen Grüßen,
Stephan-Alexander Heyn

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Hallo SAH,

Zitat von SAH im Beitrag #64

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die Angaben der Hersteller zum Wirkungsgrad gelten für optimale Bedingungen. Die haben wir in der Modellbahn definitiv nicht. So gibt die Fa. Faulhaber für den 1717-12SR (12V-Version) einen elektrischen Wirkungsgrad von 70% an. Mit Hilfe des Wirkungsgradrechners, der auf den Angaben von Faulhaber beruht, komme ich mit den Angaben des Datenblatts (12V, 17,1 Ohm, 23 mA) auf 67,1%. Also nahe dran. Da aber ein Modell der BR 18.1 (3311) im Leerlauf bei 12V bereits 45mA aufnimmt, kommen mit dem selben Rechner nur noch 55,8 (also 56%) raus. Mit anderen Getrieben in anderen Modellen sogar noch weniger.

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