RE: Märklin CSINUS - Drehstrom?

#1 von klein.uhu , 20.09.2006 12:25

Moin,

in verschiedenen Beiträgen zum Beispiel hier taucht immer wieder "Drehstrom" in Zusammenhang ´mit dem CSINUS-Motor auf.

Frage: wird der CSINUS tatsächlich mit Drehstrom betrieben? Meinem Verständnis nach ist es das Magnetfeld in Stator, das sich dreht - das ist nicht identisch mit Drehstrom. Der CSINUS hat keinen stromdurchflossenen Läufer, deswegen auch keine Bürsten. Der Läufer besteht aus mehreren Dauermagneten. Das sieht eher wie ein "umgekehrter" Gleichstrommotor aus. Ein normaler Drehstrommotor (beim Vorbild) sieht anders aus.

Arbeitet ein CSINUS nun mit Gleichstrom oder Wechselstrom oder Drehstrom? Ich vermute Gleichstrom, wobei das Magnetfeld im Stator so gesteuert wird, das es rotiert.

Meines Wissens arbeitet das Märklin-Digital-System mit Wechselspannung, sonst könnten digitale Loks nicht auch auf analogen Anlagen fahren.
Digitalsysteme für den DC-Bereich speisen vermutlich Gleichspannung in die Gleise (mit DC-Digital kenne ich mich in keinster Weise aus!) ?

Ich bin kein Elektr(on)iker, aber es gibt hier im Forum mehrere, die schon hervorragende Erklärungen geliefert haben, die auch Laien verstehen. Es wäre interessant, von da mal eine fachkundige Antwort zu bekommen.

Gruss + Dank
klein.uhu



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RE: Märklin CSINUS - Drehstrom?

#2 von Ruhr-Sider , 20.09.2006 12:37

Zitat von klein.uhu
....Frage: wird der CSINUS tatsächlich mit Drehstrom betrieben? Meinem Verständnis nach ist es das Magnetfeld in Stator, das sich dreht - das ist nicht identisch mit Drehstrom. ....



Hallo klein.uhu,

der Begriff Drehstrom bedeutet ja auch nicht, dass sich der Strom dreht

Sondern eigentlich wird durch drei um 120° verschobene magn. Felder ein Drehfeld erzeugt. Diese werden durch die 3 Spannungen und den Stromfluss in der zugehörigen Stator-Spule erzeugt. Dieses Drehfeld ist verantwortlich dafür, dass sich der Motor dreht.

Beim C-Sinus ist es genau so, nur dass es sich um ein digital aufbereitetes Drehfeld handelt.
Es befinden sich auch in diesem Motor 3 um 120 ° versetzt angeordnete Spulen im Stator. Der Rotor besteht auch - wie beim Drehstrommotor - aus einem Dauermagneten.



 
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RE: Märklin CSINUS - Drehstrom?

#3 von klein.uhu , 20.09.2006 14:04

Zitat von Ruhr-Sider
der Begriff Drehstrom bedeutet ja auch nicht, dass sich der Strom dreht ...

... und ich habe immer geglaubt, er tut es und deshalb dreht sich der Motor!

Spaß beiseite, Dröhn-Lach AUS:
wenn das die fachmännisch exakte Beschreibung ist dann haben wir es bei "Drehstrom" mit einer periodisch wechselnden Spannung zu tun.

Zumindest der erste CSINUS hatte aber nicht 3 Magnetspulen, sondern 9.
Wird für jede der Spulen ein getrennter Stromkreis mit verschobener Phase erzeugt, oder durchfließt der Strom alle Spulen? Beim industriellen Drehstrom (und auch früher versuchshalber bei der Bahn, s. Italien) wurde jede der 3 Spulen mit einer u 120° verschobenen Phase angesteuert. Dann müßte es beim CSINUS ja 9 um 40° verschobene Phasen geben. Also haben wir es mit einer periodisch wechselnden Spannung, deren zeitliche Abläufe gegenüber den anderen Leiterspannungen um jeweils 40° vor- bzw. nachlaufend versetzt sind, einem "Mehrphasen-Wechselstrom" zu tun.

Drehstrom-Motoren der Bahn haben aber m.W. keinen Rotor als Dauermagneten (der wäre "ein bißchen stark"). Haben die Bürsten? Sonst müßte es ein Kurzschlußläufer sein.

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RE: Märklin CSINUS - Drehstrom?

#4 von Walter Zöller ( gelöscht ) , 20.09.2006 15:03

Hallo Klein.Uhu,
die modernen Drehstrommotoren arbeiten generell mit einem Gleichstrom-Zwischenkreis. deshalb ist es egal, ob die Fahrleitung Gleich- (Straßenbahn/Stadtbahn/U-Bahn) oder Wechselstrom (Eisenbahn) dem Fahrzeug anbietet. Aus dem Gleichstrom-Zwischenkreis kommt der 3-Phasen-Wechselstrom (Drehstrom). Die Änderung der Geschwindigkeit ergibt sich aus einer Kombination aus Spannung und Frequenz.
Beim Bremsen ist es umgekehrt. Da wird der im Motor erzeugte Drehstrom über den =-Zwischenkreis in die Netz-Stromart zurückverwandelt und in die Fahrleitung eingespeist.

Die im Rotor liegenden Dauermagnetpole werden von den Stator-Spulen abgestoßen bzw. angezogen und erzeugen damit die Drehbewegung.
Und natürlich sind die Drehstromer BÜRSTENLOS >>> fast wartungsfrei.

Ähnlich ist es auch beim Digitalsystem. An den Gleisen liegt ein Wechselstrom an. Der Decoder wird über die Kombination aus kurzen und langen Impulsen angesprochen und produziert dann aus dem Digitalstrom je nach Art des Motors Wechsel- oder Gleichstrom. Deshalb haben Märklin-Wechselstromfahrzeuge teilweise Gleichstrommotoren oder eben Drehstromer.

Vor ein paar Monaten hat die schweizer Zeitshrift "LOKI" die Moba-Drehstrommotoren eines schweizer Herstellers ausführlich beschrieben.
Dieser Hersteller ist aber nicht mehr auf dem Markt.

Gruß
Walter



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RE: Märklin CSINUS - Drehstrom?

#5 von Muenchner Kindl , 20.09.2006 18:17

Servus klein.uhu

Zitat
dann haben wir es bei "Drehstrom" mit einer periodisch wechselnden Spannung zu tun.



Bei Drehstrom haben wir es erstmal mit einem periodisch wechselnden Strom (Richtung) zu zun, Spannung hat zwar irgendwie damit zu tun, ist aber was anderes

Hier noch ein Link zum Thema Drehstrom:
http://www.elektronik-kompendium.de/sites/grd/1006061.htm



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RE: Märklin CSINUS - Drehstrom?

#6 von klein.uhu , 20.09.2006 18:57

Zitat von Thomas Wyschkony
Bei Drehstrom haben wir es erstmal mit einem periodisch wechselnden Strom (Richtung) zu zun, Spannung hat zwar irgendwie damit zu tun, ...


Bevor einer unserer beruflichen Elektroniker wie z.B. Martin Lutz damit ankommt:
"Drehstrom führt in drei getrennten Leitern jeweils eine eigene periodisch wechselnde Spannung" wie Wikipedia schreibt
"Dreiphasenwechselstrom oder Drehstrom wird ein System von drei miteinander verketteten Wechselströmen bezeichnet."

Der Strom wechselt je nach Frequenz (Industrie 50 Hz) seine Richtung.
Diese über FREQUENZUMRICHTER änderbare Frequenz wird bei CSINUS und Bahnmotoren für die Drehzahlsteuerung verwendet.

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RE: Märklin CSINUS - Drehstrom?

#7 von Gast , 20.09.2006 19:18

Hallo klein.uhu,

es gibt beim Drehstrommotor die Synchron und die Asynchronmotoren.

Die Synchronmotoren drehen synchron mit dem Feld und die Asynchronmotoren langsamer als das Feld (asynchron eben). Beim A.Motor wird die differnz als Schlupf bezeichnet und aus dem unterschied zwischen den Drehzahlen ergibt sich das Drehmoment. Dieses wird erzeugt indem im Läufer eine Spannung induziert wird und diese dort magnetfelder erzeugt, die im Zusammenwirken mit den Feld des Stators das Drehmoment ergeben. Wenn der Motor mit dem Feld synchron läuft, wird keine Spannung induziert. Wenn der Läufer schneller als das Feld läuft, wirkt der Motor als Generator und liefert Strom.

Synchronmotoren werden vorzugsweise bei Netzen mit höherer Frequenz eingesetzt z.B. haben die Loks der SNCF Reihe 26000 (Sybic) Synchronmotoren, weil das bei einem 50Hz Speisenetz wohl geht. Als die Maschine auch 16,7Hz verarbeiten sollte, musste der Weg zum Asynchronmotor gegangen werden (Astrit), denn es gibt wohl Probleme einen sauberen Zwischenkreis für einen Synchronmotor aufzubauen. Auf jeden Fall gibt es für 16,7Hz keine Loks mit Synchronmotoren, während das bei den 50Hz loks üblicher war.

Der alte C-Sinus Motor von Märklin war ein Drehstromsynchronmotor.

Wolfgang




RE: Märklin CSINUS - Drehstrom?

#8 von Muenchner Kindl , 20.09.2006 19:58

Zitat

"Drehstrom führt in drei getrennten Leitern jeweils eine eigene periodisch wechselnde Spannung



OK, ich haette mir den urspruenglichen Satz auf der Zunge zergehen lassen sollen, den habe ich naemlich missverstanden.

Ich habe den naemlich so verstanden, dass Du "Strom" mit "Spannung" gleichgesetzt hast, was ich uebrigends nicht selten hoere. Bei Saetzen wie "Ist da Strom in der Steckdose?" wurden meine Ausbilder immer kochend rot und fuer manche war es wohl gut, dass die Pruegelstrafe abgeschafft war .

Also, sorry fuer meine Klugscheisserei



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RE: Märklin CSINUS - Drehstrom?

#9 von Hp2 ( gelöscht ) , 20.09.2006 22:26



Hp2

RE: Märklin CSINUS - Drehstrom?

#10 von Michael K , 21.09.2006 08:46

...und doch eine Synchronmaschine. Gleichstrom bleibts blos bis zur Umrichterelektronik. Und wenn man den Motor einzeln betrachtet (ich würde jetzt mal jede Elektronik außen vor lassen, auch wenn Sie mechanisch in den Motor integriert ist) muss er doch mit verschieden phasigen Signalen angesteuert werden. Mit einem umrichter kann man auch aus Wechselstrom solche Signale erzeugen (siehe große Bahn 16 2/3 Hz einphasig -> Drehstrommotoren usw...)

Gleichstrommotoren haben für mich Bürsten und einen mechanischen Kommutator...meine Meinung, aber ich bin kein Elektrotechniker sondern Physiker...

Viele grüße
Michael



 
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RE: Märklin CSINUS - Drehstrom?

#11 von Hp2 ( gelöscht ) , 21.09.2006 10:12

Hallo!


Nun, da kann man ewig streiten darum ja auch .
Der Begriff Drehstrommotor ist aber eigentlich mit sinusförmigen Strömen verbunden.

Diese Motoren werden als Gleichstrommotoren, bei denen der Kommutator aus Elektronik besteht, betrachtet. BLDC ist der Fachbegriff dafür und unter dieser Bezeichnung findet sich der kleine Sinus in den Listen des Herstellers.

Im Flugmodellbau wird nur von BLDC gesprochen. Drehstrom lag bei der Moba nahe, weil beim Vorbild gerade Drehstrom "in" ist. Der Sinus wurde ja auch beim ICE Sinus "geklaut".



Grüße

vom Schutzleiter



Hp2

RE: Märklin CSINUS - Drehstrom?

#12 von klein.uhu , 21.09.2006 10:44

Moin Michael, und alle die anderen, die fleißig zur Klärung beigetragen haben.

Zitat von Michael K
Gleichstrommotoren haben für mich Bürsten und einen mechanischen Kommutator...meine Meinung, aber ich bin kein Elektrotechniker sondern Physiker...


Da möchte ich widersprechen, denn Bürsten und Kommutatoren haben auch Wechselstrommotoren und Allstrommotoren (siehe der alte Märklin-Motor DCM und FCM). Auch der Permanentmagnet ist kein alleiniges Kriterium, denn es gibt auch Gleichstrommotoren ohne diesen, mit Feldspule.

Und zu Schutzleiter: nicht alles, was in Wikipedia steht, ist korrekt (dafür wird daran gearbeitet). In dem zitierten Artikel bezweifle ich das "... bei der bürstenbehafteten Gleichstrommaschine können die Phasen in Abhängigkeit von der Lage des Rotors geschaltet ...", denn seit wann hat Gleichstrom Phasen, die zeitlich verschoben sind? - Oder verstehe ich da wieder was nicht? - Weiter im Artikel über bürstenlose Gleichstrommotoren schreibt Wikipedia "... handelt es sich daher um Synchronmaschinen, die jedoch mittels der Umrichterelektronik mit Gleichspannung gespeist werden können". Synchronmotoren sind wiederum unter Drehstrommotoren zu finden. - Alles klar? - Die Beschreibungen in Wikipedia sind aber sehr anschaulich und verständlich, mit guten bildlichen Darstellungen.

Da stimme ich eher Wolfagng Prestel zu: "Der alte C-Sinus Motor von Märklin war ein Drehstromsynchronmotor".

Und der neue kompakte CSINUS? Ist das eine technisch ähnliche Konstruktion?
Hat den schon mal jemand geöffnet / zerlegt? Kann jemand ein Bild davon einstellen - der würde mich doch mal von innen interessieren


Interessant, was hier an Info so alles zusammen kommt.
Gruss
klein.uhu



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RE: Märklin CSINUS - Drehstrom?

#13 von klein.uhu , 21.09.2006 10:53

Zitat von Schutzleiter
BLDC ist der Fachbegriff dafür ... Drehstrom lag bei der Moba nahe, weil beim Vorbild gerade Drehstrom "in" ist. Der Sinus wurde ja auch beim ICE Sinus "geklaut".


Moin Schutzleiter,

Was bedeutet BLDC?

Gab es beim Vorbild tatsächlich einen "Sinus" ICE?
Ich war immer in dem Glauben, dass Märklin sein Modell mit dem damals ersten CSINUS-Motor, der von den ICE-Käufern getestet werden sollte, nur so genannt hat.

Wenn das Thema hier so weitergeht dürft Ihr mich bald klein.csinus nennen .

Gruss
klein.uhu



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RE: Märklin CSINUS - Drehstrom?

#14 von Torsten Piorr-Marx , 21.09.2006 11:21

Zitat von klein.uhu
...Gab es beim Vorbild tatsächlich einen "Sinus" ICE?
Ich war immer in dem Glauben, dass Märklin sein Modell mit dem damals ersten CSINUS-Motor, der von den ICE-Käufern getestet werden sollte, nur so genannt hat. ...



Es gibt einen ICE-S (Versuchsfahrzeug für "S"chnellfahrten) mit einem Mittelwagen, auf dem eine Sinuskurve dagestellt wird:

http://www.hochgeschwindigkeitszuege.com...index_ice_s.htm



 
Torsten Piorr-Marx
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RE: Märklin CSINUS - Drehstrom?

#15 von SAH , 26.09.2006 07:56

Hallo HGH,

Zitat von Ruhr-Sider
[...]
Sondern eigentlich wird durch drei um 120° verschobene magn. Felder ein Drehfeld erzeugt. Diese werden durch die 3 Spannungen und den Stromfluss in der zugehörigen Stator-Spule erzeugt. Dieses Drehfeld ist verantwortlich dafür, dass sich der Motor dreht.
Beim C-Sinus ist es genau so, nur dass es sich um ein digital aufbereitetes Drehfeld handelt.
Es befinden sich auch in diesem Motor 3 um 120 ° versetzt angeordnete Spulen im Stator. Der Rotor besteht auch - wie beim Drehstrommotor - aus einem Dauermagneten.



Vielleicht ist es ja Nietenzählerei, doch wenn man genau 120° nimmt, dürfte sich der Motor nicht drehen, da alle 120° die selbe Anordnung Ständerfeld-Läuferfeld ist. AFAIR sind es hier alle 40°, bei denen die 120° anzuwenden sind
Zur Erinnerung: 9 Läufermagnete und 12 Ständerspulen.

Und nun noch Nietenzähl extra: In den relevanten Publikationen ist nicht die Rede vom "Drehstrommotor", sondern vom "Wechselstrommotor, der nach dem Drehstromprinzip arbeitet" die Rede. Diese Formulierung wäre nicht notwendig, wenn es das selbe wäre.


mfG.
SAH



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