Spannung für Motor herabsetzen

#1 von etr 401 , 07.03.2022 20:04

Hallo zusammen,

ich habe das Problem, dass ich einen Rivarossi-Rundmotor durch einen Susumotor ersetzen will.
Das Problem ist, dass der Motor sehr schnell heiß wird und kaputt geht.(Motor hängt an msd3) Ich nehme an, dass das an der hohen Spannung liegt, daher würde ich gerne wissen wie ich die Spannung verringern kann. Kann ich dafür auch Widerstände nehmen oder müssen es Dioden sein?


Freundliche Grüße Julius

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RE: Spannung für Motor herabsetzen

#2 von Fraenki , 07.03.2022 20:48

Hallo Julius

Bei D + H gibt es einen Decoder für 6V Motoren.Wäre vieleicht besser.Ob er noch lieferbar ist müsstst du nachfragen.

Doehler & Haass Decoder


Gruß
Frank
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Ich habe die Erlaubnis von Hr.Vorsteher,Hr.Dahlhaus,Hr.Bügel,Hr.Peplies,Hr.Kleinschmidt,Hr.Pillmann,Bilder von bahnen-wuppertal und vauhundert.de im Forum zu benutzen
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Der Umzug der Anlage aus dem Keller in die Wohnung ist in vollem Gange.


 
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RE: Spannung für Motor herabsetzen

#3 von Schwanck , 07.03.2022 22:01

Moin Julius,

die Verringerung der Spannung für den Motor macht msn am besten mit Dioden, weil an jeder Diode im Motorstromkreis ca. 0,7 V abfallen und das belstungsunabhängig. Im Gegensatz zu Widerstand, der wegen des Ohmschen Gesetzes (U=I*R) die Spannungsreduzierung vom Strom abhängt und in Wärme umgewandelt, d.h. verbraten, wird. Die Diode wird zwar auch warm aber viel gringer, weil der Stromfluss erst bei 0,7 V anfängt.


Tschüss

K.F.


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RE: Spannung für Motor herabsetzen

#4 von moppe , 08.03.2022 00:20

Zitat von etr 401 im Beitrag #1

ich habe das Problem, dass ich einen Rivarossi-Rundmotor durch einen Susumotor ersetzen will.
Das Problem ist, dass der Motor sehr schnell heiß wird und kaputt geht.(Motor hängt an msd3) Ich nehme an, dass das an der hohen Spannung liegt, daher würde ich gerne wissen wie ich die Spannung verringern kann.


Welcher Spannung brauchst du um ein volbildgererecte Geschwindigkeit zu haben?
Wie viel Strom nimmt der Motor bei Vorbildgerechte Geschwindigkeit?

Der Höhe Spannung ihren Decoder soll kein Problem sein, wenn du der Geschwindigkeit Vorbildgerecht setzen.


Klaus


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RE: Spannung für Motor herabsetzen

#5 von volkerS , 08.03.2022 05:32

Hallo Julius,
man kann zwar durch Reduzierung der Vmax im Decoder den Mittelwert der am Motor anliegenden Spannung reduzieren. Tatsache bleibt aber dass am Kollektor des Motors immer noch die volle Spannung (ca. 20V) anliegt. Motoren für niedrigere Betriebsspannung vertragen dies aber nicht unbedingt und so wird meist der Kollektor verbrannt. Es gibt zwar einige Decoder die für Motoren mit niedriger Betriebsspannung bestimmt sein sollen. Beim Tillig 66037-Decoder z.B. wird 3V Motorspannung angegeben. Liest man sich das Datenblatt genau durch findet sich dann der Hinweis dass in die Motorzuleitungen Widerstände über eine Zusatzplatine eingeschleift werden und sich auf dieser auch noch ein Verstärker befindet damit die Motorregelung funktionieren kann. Eventuell verträgt sich auch die PWM des Decoders nicht mit dem Motor, ist dein Motor vom Typ Glockenanker?
Volker


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RE: Spannung für Motor herabsetzen

#6 von etr 401 , 08.03.2022 08:40

Die Motoren werden immer an Kohlen, die glaube ich aus Neusilber sind, und das Gehäuse des Motors in der Mitte, also wo der Anker innen anliegt, werden heiß.

Mit dem Typ Glockenanker könnte ich die besten Ergebnisse erreichen.

Die Motoren haben eine Nennspannung von 3V.

Ich nehme an, dass es sinnvoll wäre die Spannung auf 6V oder weniger zu begrenzen, dafür bräuchte ich, wenn an jeder 0,7V Abfällen, sehr viele. Ich nehme an, dass es auf die Durchlassspannung ankommt. Könnte man auch nur eine Diode mit 15V Durchlassspannung nehmen?


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RE: Spannung für Motor herabsetzen

#7 von volkerS , 08.03.2022 09:37

Hallo Julius,
Kohlen sind, wie es der Name schon sagt, aus Kohlenstoff. Es gibt allerdings, unter anderem bei Glockenankermotoren, federnde Goldkontakte, kenne sie als 3 nebeneinander liegende Metallstreifen, eingesetzt. Nachteil, wenn abgenutzt, gerne brennt auch mal einer der Kontaktarme ab, muss der komplette Motor ersetzt werden. Passiert meistens dann wenn der Motor in die andere Richtung drehen soll.
Dioden haben immer eine Durchlassspannung zwischen 0,3 und 1,1V, abhängig vom Halbleitermaterial.Dioden mit 15 V Durchlassspannung gibt es nicht, Du meinst wahrscheinlich Zenerdioden. Diese fangen bei der "Zenerspannung" an zu leiten und stabilisieren so die Spannung. Allerdings muss man ihnen einen Widerstand vorschalten der die überschüssige Spannung dann in Wärme umsetzt. Ohne, es gibt auch leistungsstarke, erzeugen sie die Wärme, führen dann aber zu quasi einem Kurzschluß an der Zentrale, deshalb der Widerstand.
Volker
PS: Angeblich knobeln derzeit Modellbaukollegen an einem Decoder für 3V-Motoren der dann auch tatsächlich nur 3V an den Motor liefert aber mit 20V Digitalspannung funktioniert.


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RE: Spannung für Motor herabsetzen

#8 von moppe , 08.03.2022 09:39

Zitat von etr 401 im Beitrag #6

Die Motoren haben eine Nennspannung von 3V.



Und damit überhaupt nicht geeinigt für Modellbahn.....


Klaus


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RE: Spannung für Motor herabsetzen

#9 von KDW , 08.03.2022 09:50

Hallo Julius,
du schriebst:

Zitat von etr 401 im Beitrag #6
.... Könnte man auch nur eine Diode mit 15V Durchlassspannung nehmen?


Mit einer Diode zu 15V geht das aus mehreren Gründen nicht; es wären zwei Zenerdioden gegeneinander in Reihe geschaltet nötig, denn der Spannungsabfall von 15V ist nur in Sperrichtung der Z-Diode vorhanden. In Flussrichtung verhält sie sich wie eine normale Diode..
Ein zweiter Grund ist, dass du natürlich bei 15V Spannungsabfall über der Diode und dem Motorstrom auch eine große Verlustleistung (die halbe Gesamt-Verlustleistung von Pv = 15V x Imotor) in der einen Diode in Wärme umsetzt. Je nachdem, wieviel dein Motor aufnimmt, (z.B. 0,2A) kann dabei mehr als 1W zusammenkommen, was ein kleines Diodengehäuse nicht mehr an die Umgebung abführen kann, ohne fürchterlich heiß zu werden.

Viele Grüße
Klaus-Dieter


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RE: Spannung für Motor herabsetzen

#10 von md95129 , 08.03.2022 13:22

Zitat von moppe im Beitrag #8
Zitat von etr 401 im Beitrag #6

Die Motoren haben eine Nennspannung von 3V.



Und damit überhaupt nicht geeinigt für Modellbahn.....


Klaus


So, so,
Warum laufen meine beiden Schmalspurloks seit etwa 2008 digital ohne Probleme mit 3V Motoren?
Spoiler alert: Sie haben meinen eigenen Decoder mit integriertem Keep-alive, der für diese Spannung ausgelegt ist.
Gruss


Henner,
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RE: Spannung für Motor herabsetzen

#11 von Petz1 , 08.03.2022 14:08

Alternative Möglichkeit wäre beispielsweise einen passenden 3W Keramikvorwiderstand zu nutzen da dieser weniger Platz erfordert als eine Diodenkette etc..
Die Susumotoren stufe ich allerdings allein schon aufgrund der Blechkollektorschleifer sprich fehlender Kohlebürsten als technische Spielzeugmotoren mit entsprechend kurzer Lebensdauer ein und würde deshalb von einer Verwendung dieser Typen generell abraten - aus demselben Grund gehörten dazu leider auch die Glockenankermotoren.


Grüße von Markus

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RE: Spannung für Motor herabsetzen

#12 von md95129 , 08.03.2022 19:18

Die Spannung an einem Motor durch einen Vorwiderstand herabzusetzen ist so ziemlich die schlechteste Lösung. Der Spannungsabfall an dem Widerstand ist von der Belastung abhängig, d.h. die Drehzahl hängt sehr stark von dem geforderten Drehmoment/Strom ab. Dadurch wird der Motor "weich".
Deiner Einschätzung der Glockenankermotore kann ich absolut nicht zustimmen. Meine Motore sind teilweise seit mehr als 10Jahren in Betrieb. Wann hast Du das letzte Mal eine Lok geöffnet und den Motor inspiziert? Ich habe schon lange keine austauschbare Kohlebürsten mehr gesehen.
Gruss


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RE: Spannung für Motor herabsetzen

#13 von Petz1 , 08.03.2022 21:46

Hallo Henner !

Widerstand ist sicher keine Optimallösung bringt aber bei in der Praxis durch Versuche zur Ermittlung eines passenden Wertes meist doch brauchbare Ergebnisse.
Von austauschbaren Kohlebürsten hab ich auch nie gesprochen denn sie sind praktisch fast komplett aus der Mode gekommen, die besseren aktuellen Motore verfügen über, in Federblechstreifen eingepreßte Schleifkohlen die sich zumindest bei mir in der Praxis schon seit vielen Jahren bewährt haben. Alle Motortypen die nur über Kollektorblechschleifer verfügen werden bei mir ungeprüft getauscht wenn ich einen solchen in Modellseilbahnen oder Modelloks entdecke und landen ausnahmslos in der Tonne (auch alle Glockenankermotoren) da sie mir selbst zum Verschenken noch zu mistig sind.


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RE: Spannung für Motor herabsetzen

#14 von moppe , 08.03.2022 22:58

Zitat von md95129 im Beitrag #10

Warum laufen meine beiden Schmalspurloks seit etwa 2008 digital ohne Probleme mit 3V Motoren?
Spoiler alert: Sie haben meinen eigenen Decoder mit integriertem Keep-alive, der für diese Spannung ausgelegt ist.



Und weil deiner Lok nur leichte Züge ziehen und du deiner "Spezialdecoder" hab.
Beide meiner Roco Köf hab auch 5 Volt motoren.

Wenn ein Altes LIMA Lok bei 12 Volt ziehen ein schwere Zug, nehmen es 0,5A, oder rund 6W Leistung an der Motor.

Wenn ich in der selber Lok ein SUSU Motor einbauen und brachen 6W Leistung von der Motor (um die selber Zug zu ziehen), ziehen der Lok 2A!
Und, wenn 9 von die 12 Volt sollte sollte ein Diodenkette "abgebrannt" werden, wird in die Dioden nun 18W wärme abgesetzt.
Hier sind der PWM von ein Decoder viel bessere, aber der Strombedarf ist immer hoch, was bedeutet hoher verschliss an der Motor.

3 Volt Susu Motoren ist nicht Empfehlungswert!


Klaus


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RE: Spannung für Motor herabsetzen

#15 von KDW , 09.03.2022 08:45

Hallo Markus,
du schriebst:

Zitat von Petz1 im Beitrag #13
.... Alle Motortypen die nur über Kollektorblechschleifer verfügen werden bei mir ungeprüft getauscht wenn ich einen solchen in Modellseilbahnen oder Modelloks entdecke und landen ausnahmslos in der Tonne (auch alle Glockenankermotoren) da sie mir selbst zum Verschenken noch zu mistig sind.


Motoren mit "Kollektorblechschleifer", d.h. wo auf den Kollektorlamellen einfache Blechstreifen laufen, sind sicherlich als Dauerläufer nicht gut geeignet, daher würde auch ich sie nach Möglichkeit nicht als Antriebsmotoren für Loks verwenden, die bei mir häufig und über längere Strecken im Einsatz sind. Wie du schon schriebst, sind da Motoren mit "Kohlebürsten" bzw. Blöcken aus Kupfer-Graphit-Sintergerüst (die wegen des Graphits selbstschmierend sind), weitaus besser für Dauereinsatz geeignet.
Was Glockenankermotoern angeht, so gibt es bei diesen, wenigstens bei größeren Bauformen, auch solche mit Kupfer-Graphit-Bürsten. Die Glockenankermotoren mit rein metallischen Schleifern sind eigentlich für ganz andere Zwecke gedacht, nämlich vorzugsweise für Servoantriebe, da sie wegen des eisenlosen Rotors kein Reluktanzmoment (Rastmoment) haben und das Rotations-Trägheitsmoment ("Schwungradwirkung") des Rotors sehr gering ist, was schnelle Reaktionen ermöglicht. Dass man da metallische Schleifer verwendet (mitunter Silber oder auch Gold) ist dem sehr geringen Übergangswiderstand geschuldet; damit haben solche Motoren sehr geringe Anlaufspannungen. Sehr schön ist bei solchen Motoren auch, dass sie Kennlinien haben, die dem theoretischen Verhalten sehr nahe kommen (da ist ja auch kein "nichtlineares Eisen" mit im Spiel). Solche Motoren sind sicher sehr hochwertig und beileibe nicht "mistig".

Viele Grüße
Klaus-Dieter


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RE: Spannung für Motor herabsetzen

#16 von Petz1 , 09.03.2022 11:16

Zitat von KDW im Beitrag #15
Dass man da metallische Schleifer verwendet (mitunter Silber oder auch Gold) ist dem sehr geringen Übergangswiderstand geschuldet; damit haben solche Motoren sehr geringe Anlaufspannungen. Sehr schön ist bei solchen Motoren auch, dass sie Kennlinien haben, die dem theoretischen Verhalten sehr nahe kommen (da ist ja auch kein "nichtlineares Eisen" mit im Spiel). Solche Motoren sind sicher sehr hochwertig und beileibe nicht "mistig".
ich weiß das ich mit meiner Motoreneinstufung eher alleine stehe. Aber ich habe nunmal die Lebensdauer als entscheidendes Kriterium und dieses kann von den Blechübertragungsschleifern schlicht nicht erfüllt werden weil die nur einige hundert Betriebsstunfern überleben bis sie mechanisch vom Kommutator durchgeschliffen werden und sowas ist für mich ein absolutes NoGo.
Bei einem Billigmotor wie dem Susu der soviel wie ne Wurstsemmel kostet ist das absolut akzeptabel aber sicher nicht bei Exemplaren die Preise ála Faulhaber aufrufen noch dazu wo die schleiferintegrierten Kohlen in der Produktion vernachlässigbare Mehrkosten erforderten.
Wer wie ich als Schelm Böses dabei denkt vermutet dahinter pure Absicht.


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RE: Spannung für Motor herabsetzen

#17 von KDW , 09.03.2022 12:28

Hallo Markus,
mit deiner Motoreneinstufung stehst du nicht allein da - was die Lebensdauer als Dauerläufer angeht, sind Schleifer, die lediglich aus Blech oder Metalldrahtkämmen bestehen, nicht wirklich zu empfehlen. Da sind wir einer Meinung.
Was ich nur in Bezug auf Glockenankermotoren zum Ausdruck bringen wollte ist, dass es sich bei den meisten durchaus um hochwertige Motoren handelt, bei denen, wenn sie mit metallischen Schleifern ausgestattet sind, es sich nicht um eine Sparmaßnahme handelt, sondern dass es insbesondere bei Verwendung von Edelmetallen um minimale Übergangswiderstände geht. Solche Motoren sind für andere Anwendungen konzipiert und nicht zum jahrelangen Antrieb von "Langstreckenlokomotiven". Insofern würde ich sie auch zu dem Zweck nicht verwenden wollen.

Viele Grüße
Klaus-Dieter


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