Hallo Moba-Freunde,

ich habe ein neues Projekt:

"Analoge + digitale Loks über Dinamo und Itrain zu steuern"

Problem ist aber nun bei den analogen Loks aufgetaucht. Die Lok-Motoren der analogen H0-Loks schrillen oder pfeifen, zu Beginn, wenn ich Spannung auf Gleis gebe und die Loks langsam losfahren lasse. Dieses Schrillen oder Pfeifen bleibt hörbar solange, bis die Loks eine schnellere Geschwindigkeit erreicht hat. Langsamfahrten sind, wegen dieser Geräusche nicht möglich, weil man das auf Dauer nicht an den Ohren haben kann.

Ich habe auch schon über das Dinamo-Programm "DinamoConfig" die PWM-Werte-Einstellung von 2 auf 4, 8, 16 und 32, erhöht und getestet. Das Schrillen oder Pfeifen bleibt. Auch hören sich die Lok-Motoren nicht sehr gut an, man könnte anhand der Geräusche meinen, die Motoren geben jeden Augenblick den "Geist" auf und sind dann kaputt. Fahre ich auf einem Testkreis hingegen mit einem normalen DC-Trafo, laufen alle Loks, super ruhig, leise und total sauber, ohne unerträgliche PWM-Geräusche.

Was muss ich tun, damit die Loks bzw. die Lok-Motoren, unter Dinamo, auch so sauber und ruhig und geräuschfrei, laufen?

Gruß

Kersten

Hallo Kersten,

Zitat von KatMobaN im Beitrag #1

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Was muss ich tun, damit die Loks bzw. die Lok-Motoren, unter Dinamo, auch so sauber und ruhig und geräuschfrei, laufen?

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Hallo,

Glickenankermotoren gehen bei niedriger PWM Frequenz tatsächlich und wirklich kaputt.

Man kann nur Digitalisierung empfehlen.

Vernünftige Decoder gibt es ab 20 Euro z.B. bei DM. Diese haben auch gute analoge Fahreigenschaften.

Ich würde mir das mit dem "Mischbetrieb" kräftig überlegen.

Peter

Hallo vik, Hallo Peter,

digitalisieren, möchte ich bestimmte Loks nicht. Ich finde es auch faszinierend, analoge Loks so fahren zu lassen, wie digitale. Wenn ich auch alle meine analogen Loks digitalisiere, dann bräuchte ich Dinamo und Itrain nicht, und könnte einfach mit Digikeijs und Traincontroller Bronze meine Anlage weitersteuern.

Oder, Frage, soll ich mal die Spannung am Netzteil über den Schieberegler auf 18 Volt erhöhen und dann nochmal testen, wie sich die analogen Loks verhalten bei verschiedenen PWM-Einstellungen.

Anmerkung:

Unter meiner Modellbahnsteuerung ALAN, fuhren alle meine analogen H0-Loks (analoge Spur N-Loks leider nicht) ohne PWM-Geräusche, sauber und ruhig, bis zu dem Zeitpunkt, wo die ALAN-Datenbank beim Hochfahren nicht mehr geöffnet hatte. Seitdem, kann ich mit ALAN, nicht mehr steuern. Hierzu gibt es aber einen separaten Thread.

Gruß

Kersten

Hallo,

dann kannst Du die jeweilige Regelfrequenz der PWM entsprechend dem Lokmotor anpassen.
Also niedrige Frequenz bei brummigen 3-poler bis hochfrequente min. 15-16 kHz bei Glockenanker.
Im Prinzip das was du mit Programmierung beim Lokdecoder machst.
Ob das "lohnt" ist Deine Entscheidung. Ich kann eh nur empfehlen.

18 Volt: je nach Beleuchtung kann die sehr heiß werden, nicht gut für die Leuchtmittel und die Kunststoffgehäuse, die bei Temperaturen über 50 Grad schneller altern.

Peter

Hallo Peter,

ich habe schon alle PWM-Frequenzen (2, 4, 8, 16, 32) durchgetestet. Andere Werte kann ich bei DinamoConfig nicht einstellen. Das schrillige Pfeifen oder Fiepen bleibt und ist auf Dauer unerträglich. Außerdem, gehe ich davon aus, wenn ich die Lok mit diesen Fiepen ihre Runden fahre lasse, dass sich der Lok-Motor bald verabschiedet.

Gruß

Kersten

Moin @KatMobaN (Kersten),

das Fiepen ist eine Frequenz unter 20kHz. Es entsteht, wenn irgend ein Bauteil entweder mitschwingt oder die Schwingung verstärkt wird.
Wenn eine Erhöhung der PWM-Frequenz nicht möglich ist, könnte evtl. auch ein Kondensator irgendwo im Modell oder ein Wackelkontakt diesen Ton auslösen.
Allerdings kann ich Dir bei Spur N diesbezüglich nicht weiterhelfen.

Mit freundlichen Grüßen,
Stephan-Alexander Heyn

Hörbare Pfeiftöne hat man regelmäßig bei zu niedrigen PWM-Takten, je kleiner die Motoren um so höher die Frequenzen bei denen sie noch mitpfeifen können. Was die Werte von 2 bis 32 in (k)Hz bedeuten wäre hier mal interessant.
Ab etwa 10khz bleibt aber eigentlich jeder gängige Motor, auch die Glockenankermotoren, leise.
Richtig elend ist das pfeifen übrigens immer dann wenn man analoge Modelle auf digitalen Anlagen nutzt die per "streched zeros" den Betrieb einer analogen Lok erlauben.
Die Spannung spürbar anzuheben ist, wie schon geschrieben, keine gute Idee. Zum einen die dann sehr heißen Glühlämpchen die dann rasend schnell verschleißen und die Gehäuse beschädigen, zum anderen jagt man damit die Motoren erst Recht in den Überlastbereich. Das Fiepen wird ebenfalls eher heftiger..

Hallo,

Tja da hilft dann nur ein Decoder pro Lok.

Ich predige es seit 30 Jahren: lasst diese Experimente.
Naja. Euer Geld - Eure Regeln.

Peter

Guten Abend @Stahlblauberlin (Marcus),

achte mal auf die Frequenz, ab wann im Video der Motor leise wird:

@SAH Wenn man neben dem Getriebegeräusch auch noch das Spulenfiepen heraushören könnte um das es hier in erster Linie geht wäre das hilfreich. In diesem Versuchsaufbau wird es aber vermutlich vom Geräusch des Getriebes, verstärkt durch das M-Gleis als Resonanzkörper, völlig übertönt.
Abgesehen davon zeigt das Oszilloskop schon sehr schön warum PWM-Takte von 100Khz auch technisch eine Herausforderung sind, ein sauberes Rechteck sieht anders aus. Da muss man auch vermeintlich leistungslos angesteuerten FETs schon was bieten, die Gate-Kapazitäten wollen mit entsprechender Geschwindigkeit umgeladen werden. Da reicht es nicht mehr die direkt mit dem Controller eines Decoders zu verdrahten.
Aber mal zur Ursache des Fiepens bei PWM-Steuerung ohne Lastregelung:
Bei sehr kleinen Pulsbreiten reicht der effektive Strom nicht aus das Losbrechmoment zu überwinden. Damit fließen Ströme die nur durch die Induktivität und den ohmschen Widerstand begrenzt werden. Diese Ströme liegen deutlich über dem normalen Motorstrom, der mittlere, effektive Strom bleibt aber klein.
Trotzdem bringen diese Pulse aber mechanische Kräfte auf die den Motor zum Schwingen anregen, ebenso wirken magnetostriktive Kräfte im Blechpaket des Ankers. Genug um das Fiepen zu erzeugen.
Läuft der Motor erstmal und ist damit die Gegen-EMK strombegrenzend wirksam werden diese Geräusche schwächer bis zur Unhörbarkeit bzw. vom Rest der Lok übertönt.
Bei lastgeregelten Dekoder hört man das Fiepen kaum bis gar nicht, da sorgt die Lastregelung dafür das der Motor auch bei FS1 anläuft.
Sehr schön nachvollziehbar ist das mit den Billigst-PWM-Stellern auf NE555-Basis die man für weniger als 2,- aus dem Internet bekommt. Die Mindest-Pulsbreite dieser Steller liegt bei ca. 1,5ys bei ca. 8-10 KHz bei meinen Exemplaren. Das entspricht einem PWM-Verhältnis von 1,5-2%. Da pfeift es erstmal nur.
Bei einem PWM-Verhältnis von ca. 5% laufen Glockenankermotoren an, bei ca. 10% die fünfpoligen Z-Motoren und bei etwa 20-25% die Dreipoler. Insbesondere letztere lassen sich danach aber deutlich zurückregeln. Steuert man die Dreipoler nur mit 50hz an reichen die kräftigen Pulse schon bei etwa 10% Pulsweite aus um den Motor zuverlässig loszubrechen, die fahren mit so niedrigem Takt besser.
Ein arduinobasierter einfacher Steller mit ca. 2 KHz PWM-Takt (für mehr müsste ich die Timer zu Fuß programmieren) mit einstellbarem Anfahrkick sorgt bei einem solchen von 10ms bei den meisten Loks für ein rückfreies Anfahren bei 10% Pulsweite und dank 2KHz Takt sehr weiches Laufverhalten. Für Glockenankermotoren müsste der Takt noch weiter hoch.
Abhilfe wäre der z.B. bei älteren Dekodern vorhandene Anfahrkick und eine Mindest-Pulsbreite bei der der Motor sofort anlaufen kann. Hat man das lokindividuell!! richtig eingestellt fahren sie auch ohne Fiepen und ohne Lastregelung butterweich an.

Guten Abend @Stahlblauberlin (Marcus),

Resonanz des Metallgleises schließe ich aus, weil das Treibgestell in der Luft hängt (sonst könnte ich keine Oszillogramm aufnehmen.
Die Geräuschentwicklung sehe ich etwas anders: zu Beginn hört man ein deutliches Kratzen wie auch bei delta-Dekodern im Digitalbetrieb bei niedrigen Fahrstufen. Ab 1kHz wird es leiser und ab 20 kHz ist es nicht mehr hörbar. Ich vermute hier eine Schwingungsanregung durch die PWM, wird die PWM zu schnell kann der Motor mechanisch nicht mehr folgen. Zudem ist das ein Reihenschlussmotor, der auch Wechselstromanteile zum Antrieb nutzen kann, wenn die Grenzfrequenz f = R/L nicht überschritten ist. Von der hörbaren Drehzahl her wird der Motor langsamer und leiser.
Das mit den Strömen sehe ich etwas anders:
Solange keine Drehbewegung stattfindet, entspricht die Stromaufnahme dem Quotienten U/R. Darin stimmen wir überein. Erst nach Überschreiten des Mindeststroms (entspricht den Inneren Widerständen) wird durch die Drehung die Gegenspannung erzeugt. Ist der Motor in Bewegung kann man ggf. die Spannung reduzieren, da zum Erhalt der Drehung kleinere Widerstände vorliegen (Gleitreibung << Haftreibung. Zu den Strömen: wir haben ein RL-Glied in einer Rechteckspannung. Ist die Frequenz kleiner als o.g. Grenzfrequenz, kann der Strom der Spannung folgen (max. 2kHz beim Motor im Video). Man hat dann eine mehr oder weniger verzerrte Rechteckspannung. Wurde f_g überschritten sieht man nur noch eine gemittelte Kurve, die um so glatter ist, je weiter man über f_g ist. Sollte meine Gesundheit es mir erlauben, kann ich gerne ein Kurzvideo mit Shunt aufnehmen.

Mit freundlichen Grüßen,
Stephan-Alexander Heyn

Leider pfeifen bzw. fiepen alle analogen Loks weiter. Das kann man sich gerade 2 Kreisfahrten anhören, dann stoppe ich immer die Fahrten.

Ich hatte gehofft, dass Dinamo das bei H0-Loks im Griff hat und man nichts hört. Leider nein.

Da das Pfeifen bzw. Fiepen wohl nicht durch eine Einstellung in Dinamo wegzubekommen ist, hat sich das Projekt "Dinamo" für mich erledigt, da es wohl keinen anderen Dinamo-Verwender im Forum, auch nicht im Dinamousers-Forum gibt, der Spur-H0 fährt und diese Probleme nicht hat oder diese Probleme hatte, aber abstellen konnte.

Ja, wirklich schade, da ich mir 2 TM44 und 1 RM-C gekauft habe, und dieses Equipment nun wieder abgebaut wird und im Keller gelagert wird, weil zurückgeben an den Händler kann ich es wohl nicht.

Anmerkung:

Dass es die PWM-Probleme bei H0-Lok geben kann oder gibt, da sollte eigentlich der Hersteller von Dinamo darauf hinweisen, damit die potentiellen Käufer informiert sind und nicht hinterher überrascht oder enttäuscht.

Gruß

Kersten

Hab mich mal in das Dinamo-System eingelesen. Bei Analogbetrieb beträgt der PWM-Takt gerade mal maximal 320 Hz, das sorgt wenn für ein sonores Summen. Aber das System kann offensichtlich eine hochfrequentes Wechselspannung mit auf das Gleissignal modulieren, Stichwort: Dauerzugbeleuchtung. Den Bildern nach könnten L298-Treiber verbaut sein, bei denen sind unhörbar hohe Frequenzen sehr unwahrscheinlich. Zum Stichwort "Glockenankermotoren" steht auch was von "mit Drosseln schützen" in der Anleitung..
Vermutlich ist das Pfeifen einfach die Dauerzugbeleuchtung.
Solche Pseudodigitalsysteme sind irgendwie immer Krücken, vor allem wenn man bedenkt daß es für um die 20,- auch für N schon sehr brauchbare Dekoder gibt.

Hallo Kersten,

Zitat von KatMobaN im Beitrag #4

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digitalisieren, möchte ich bestimmte Loks nicht. Ich finde es auch faszinierend, analoge Loks so fahren zu lassen, wie digitale. Wenn ich auch alle meine analogen Loks digitalisiere, dann bräuchte ich Dinamo und Itrain nicht

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Zitat von KatMobaN im Beitrag #13

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damit die potentiellen Käufer informiert sind und nicht hinterher überrascht oder enttäuscht.

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