Sehr geehrte Damen und Herren,

wie bereits angekündigt, präsentiere ich nun die Ergebnisse der Tests, in welchen das Modell Märklinmodell 39370 mit der Betriebsnummer 101 001-6 und Sinusmotor als Insidermodell 1997 einmal mit und einmal ohne
Stützkondensator nach dem Gleichrichter untersucht wurde. Auslöser für diese Testreihe waren u.a. die ungenügende Geschwindigkeit im Analogbetrieb, die einen gemeinsamen Betrieb mit älteren Fahrzeugen nicht sinnvoll erscheinen läßt. Als Stützkondensator wurde gewählt: 1000 MikroF/63V. Zu dessen Einbau mußte allerdings der Führerstand vorne ausgebaut werden. Obwohl der Platz dennoch sehr knapp war, konnte er ohne merkliche Erwärmung betrieben werden. Das Chassis mußte allerdings zusätzlich mit Tesafilm isoliert werden (die Anschlüsse des Elektrolytkondensators wurden nicht gekürzt).
Im Folgenden wird auf Auswahltabellen verwiesen, da die direkte Adressierung der Diagrammerstellung nicht möglich ist. In der linken Spalte befinden sich die Artikelnummern der verzeichneten Modelle. Das Testmodell hat die Katalognummer 'M39370.1:', dieser Bezeichnung ist jeweils die im Text genannte Unternummer (z.B. 'a_2') angehängt. Es befinden sich in dieser Spalte jeweils Buttons zum Selektieren. Am Ende der Seite ist der Sendebutton, welcher dann zur Diagrammerzeugung in einem neuen Fenster führt. Ich bitte um Nachsicht, da all diese Diagramme sehr individuell sind, ist es besser, wenn sich der Interessierte diese selbst erzeugen läßt.


Konstruktion

Das Treibgestell besteht aus einem dreistufigen, und somit hocheffizientem Getriebe mit Stirnrädern aus Metall mit einer Gesamtuntersetzung von 1:17,36 und ist identisch mit der DCM-Konstruktion. Bedauerlicherweise wurde die Befestigung des Sinusmotors so angebracht, daß ein 1:1 Austausch mit den Trommelkollektormotoren nicht möglich ist ohne Fräsarbeiten. Aufgrund des Treibraddurchmessers ist für eine Drehzahl von 1Hz des Läufers eine Geschwindigkeit von 0,78 km/h theoretisch möglich. Weitere Angaben zur Elektromechanik entnehme man dem Datenblatt. Gemäß der Bewertungsdokumentation ist diese Mindestgeschwindkgkeit befriedigend. Aufgrund fehlender Verschleißteile des Motors, wie Bürsten/Kohlen ist dieser Motor zwar weitgehend wartungsfrei, dennoch sollten die Drehbewegungselemente gelegentlich (alle 40 Betriebsstunden) gewartet werden durch Reinigung und Abschmierung. Die Elektronik des Modells ist speziell zur Ansteuerung des Motors abgestimmt und kann ausschließlich mit Wechselstrom analog oder im Märklin-Motorola-System (MMS) betrieben werden. Die automatische Systemerkennung sorgt für problemlosen Übergang, leider aber auch für Inkompatibilität mit allen anderen Betriebssystemen und/oder Stromarten.



Betrieb allgemein

Im Betrieb fällt das Modell durch sehr hohe Zugmasse, ruhigen und gleichmäßigen Lauf und sehr niedrige Mindestgeschwindigkeiten auf. Und dies, obwohl die Potentiometer für Beschleunigung und Geschwindigkeit auf Maximum eingestellt wurden. Bedauerlicherweise sind die Kennlinien des Dekoders nicht linear und werden durch den Elko auch nicht beeinflußt, weder im Analog, noch im Digitalbetrieb. Unter Fahrstufenkennlinie kann man sich diese Kennlinein anschauen, indem man 39370.1:a_2 bzw b_2 für den Betrieb mit der 6021 oder a_3/b_3 für den Betrieb mit der Tams Easy-Control auswählt und anzeigen läßt. Der Gesamtvergleich aller vier Kennlinien macht außerdem die Spannungsabhängigkeit der Geschwindigkeit im Digitalbetrieb deutlich, da die erzielten Tempi mit der Tams-Zentrale etwas niedriger liegen als mit der 6021 von Märklin. Die Testbedingungen sind ebenfalls dokumentiert. Ein völlig anderes Bild ergibt sich im Analogbetrieb, da zum einen die Spannungsabhängigkeit zum anderen auch die veränderten Bedingungen eine große Rolle spielen: ohne Kondensator ist die Strangspannung des Synchronmotors zu Berechnen nach 0,9U_s-4,2 mit U_s = Schienenspannung; mit Kondensator nach 1,4U_s-4,2. Folglich ist eine Geschwindigkeitserhöhung (und somit auch ein Drehzahlzuwachs) um den Faktor 1,4/0,9 = ca. 1,55 zu erwarten. Die Drehzahlkennlinien der analogen Testreihen (Endung a_1/b_1) zeigen deutlich die Übereinstimmung mit der Erwartung. Diese Erhöhung der Geschwindigkeit reicht so weit, daß das Modell mit diesem Kondensator wieder mit alten Modellen in ein gemeinsames Konzept integriert werden kann. Auffallend ist außerdem der abknickende Bereich der Kennlinie im Bereich unterhalb ca. 10V. Diese Kennlinie sieht der der Reihenschlußmotormodelle sehr ähnlich. Damit ist eine weitere gemeinsame Eigenschaft ermöglicht, womit die Kompatibilität weiter geht als nur die Vorbildgeschwindigkeit.
Die niedrigsten Geschwindigkeiten sind in allen Fällen deutlich unter der Mindestgrenze von 20 km/h für Streckenfahrt bzw. 5 km/h
in Kriechfahrt. Somit ist auch hier kein Nachteil zu erwarten. Der Auslauf bei Stromunterbrechung ist allerdings kleiner als im Modell ohne Kondensator; dies könnte an einem Vergleich auf der Platine liegen, der dann schneller abbremsen läßt. Praktisch ist der geringere Auslauf allerdings nicht von großer Bedeutung. In allen Betriebsarten ist zudem ein sehr großer Drehzahlbereich nutzbar, was in der Modellbahn positiv auffällt, weil immer noch viele Modelle einen recht begrenzten Drehzahlbereich haben. Das Fahrgeräusch ist angenehm, bei den nun im Analogbetrieb erreichten, hohen Drehzahl allerdings etwas kratzend, aber nicht singend, wie man es von den Trommelkollektormotoren her kennt.


Leistungen
Unter Leistungen ist das Verhalten des Modells unter Last zu verstehen. Diese kann ebenfalls als Diagramm aufgetragen werden Leistungsvergleich. Hier zeigt sich deutlich zum Einen die Spannungsabhängigkeit und die geringe Auswirkung auf den Digitalbetrieb; andererseits die enorme Leistungssteigerung im Analogbetrieb. Im Digitalbetrieb ohne Kondensator fällt die sehr geringe Leistung mit der 6021 auf. Dies ist auf eine andere Fahrstufe
zurückzuführen. Da die Leistungserhöhung fast proportional zur Fahrstufe ist, kann dies extrapoliert werden. Als Folge kommt dann eine Kennlinie für a_2 heraus, die fast deckungsgleich mit der unter b_2 ist. Nimmt man eine andere Auftragung (Leistung als Funktion der Drehzahl bzw. Geschwindigkeit), so kann man deutlich für den Analogbetrieb die Auswirkung des Kondensators erkennen.
An der Zugmasse (maximale Zugkraft) ändert sich hingegen nichts. Interessant sind noch zwei weitere Details, die erst beim intensiven Studium und Vergleich der Kennlinien erkennt:
a) die Abnahme der Geschwindigkeit mit zunehmender Last bei konstanter Spannung/Fahrstufe Geschwindigkeit in
Abhängigkeit des Drehmoments. Es empfiehlt sich hier jeweils die Paar a_1/b_1 (2,3) einzeln zu betrachten: der Einsatz des Kondensators bewirkt eine deutliche (analog) bzw. erkennbare Verbesserung der Geschwindigkeitsstabilität bis hinauf zu hohen Lasten.
b) Andererseits bewirkt eine Spannungsstabilisierung ebenfalls eine deutliche Abnahme der Geschwindigkeitsreduktion, gleichgültig ob mit oder ohne Kondensator (Paare a_2/a_3 bzw. b_2/b_3).
Erstaunlich ist hier, daß die Geschwindigkeit innerhalb der Fehlergrenzen bis ca. 100g Zugmasse bei Verwendung eines stabilisierten Boosters (Tams B4) und Kondensators als konstant angesehen werden muß.


Bewertungen
Wird das Modell gemäß der Bewertungsgrundlagen beurteilt, so unterscheiden sich die Versionen nur sehr geringfügig, siehe auch
Erfahrungsberichte, sodaß an dieser Stelle auf eine Auflistung verzichtet werden kann. Die Endergebnisse der Messungen und
Auswertungen finden sich im Datenblatt des oben angeführten Querverweises zu den Erfahrungsberichten.


Schlußfolgerung
Der Einsatz des Kondensators könnte vor allem Analogfahrer erhebliche Vorteile bringen, wobei ein Umbau stets auf eigene Gefahr geschieht. Die Ergebnisse des vorliegenden Modells sind nicht
auf Sinus2 (KS) oder Sinus3 (SDS) übertragbar. Aber auch der Digitalfahrer kann, wenn auch in deutlich eingeschränktem Maße vom Kondensator profitieren, da die Geschwindigkeitskonstanz auch unter
Belastung deutlich zunimmt. Sofern in solcher Kondensator eingebaut werden soll, ist auf die Größe zu achten. Die maximal gemessene Stromaufnahme des Modells liegt unter 500 mA, womit auch ein
kleinerer Kondensator als oben angegeben (z.B. 470 MikroF/63V) verwendet werden kann.


Anhang:
Bild 1 mit dem benutzten Elko (1000 MikroF/63V) mit den Abmessungen 16 x 40 und Bild 2 mit einem 1000MikroF/16V-Elko und den Abmessungen 10 x 16mm. Wie zu erkennen, ist der erste viel zu groß, der zweite hat zu niedrige Spannung.
Das Problem ist nur, der 470 Mikro/35V hat die selben Abmessungen wie der Kondensator auch Bild 2. 470 MikroF/63V ist 12,5 x 20.
Unter bestimmten Umständen könnte man das noch ,,hineinpfriemeln".


mit freundlichen Grüßen,
Stephan-Alexander Heyn