RE: Schwungmasse revisited

#1 von Kurt , 12.12.2005 00:12

Hallo,

bei den Antrieben ists eben wie beim Beton. Es kommt drauf an, was man daraus macht.
Für einen Analogfahrer ist ein Glockenankermotor mit einer grossen Schwungmasse das ideale. Den so hat er vor den Stromlosen Signalen einen ordentlichen Auslauf. Auch gibt der Motor fast keine Geräusche von sich. Nur an den Steigungen gibts eben die bekannten Probleme.
Digital spielt das keine Rolle. Selbsthemmendes Getriebe, so lange kein Alzheimereffekt auftritt. Den der Decoder odre Computer regelt den Auslauf. Aber dann ein stromloser Abschnitt auf einer ehemaligen Analoganlage? Der Sound übertönt die Geräusche. Was soll nun der Hersteller einbauen? Egal wie sich der Hersteller entscheidet. Einer meckert immer. Was für den Analogbahner das i-Tüpfelchen, ist für den Digitalen Murks oder umgekehrt. Soll der Hersteller etwa 2 oder 3 verschiedenen Antriebe für ein Modell anbieten?

Gruss Kurt



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RE: Schwungmasse revisited

#2 von Peter Fromm ( gelöscht ) , 12.12.2005 10:44

delete



Peter Fromm

RE: Schwungmasse revisited

#3 von Kurt , 12.12.2005 19:09

Hallo Caren,

mit den bekannten Problemen meinte ich das wegrollen an Steigungen/Gefällen. Diese kaum Hemmenden Motoren sind eben in den etwas "besseren" Modellen drin. Manche geben da auch richtig Geld aus um solche Motoren in ihre Loks zu bekommen. Aber alles hat seine vor und Nachteile. Und ein Hersteller ist natürlich geneigt, in die Prestigemodelle einen "besseren" Motor einzubauen. Da kommts dann auch auf den etwas höheren Preis nicht so an.
@Peter
Bei Digital habe ich heutzutage eine Regelung drin. Da stört eine Schwungmasse nur. Bei FS1 bringt eine Schwungmasse nichts. War schon mal ein Thema irgendwo hier.
Wenn du dir mal eine Drehmomentkurve eines E-Motors und eines Hubkolbenmotors ansiehst, wirst du feststellen das es da kleine Unterschiede gibt. Selbst bei den Automotoren gibts riesen Unterschiede. Also kannst du das nicht vergleichen. Z.B. die Erfindung des Turboladers, da wurde dann der Hubraum nicht durch mehr Hubraum, sondern durch den Turbolader ersetzt. Oder weil du gerade beim 40Tonner sprichst, bergab wurde die geringere Bremswirkung des kleineren und leichteren Motor eben durch einen Retarder ersetzt.
Solange es Leute gibt, die einen 40Tonner mit ihren Zähnen ziehen, dürfte das ein Käfermotor auch noch schaffen.
Gruss Kurt



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RE: Schwungmasse revisited

#4 von Modellbahner Arnold ( gelöscht ) , 12.12.2005 21:01

Hallo

Zitat von Kurt
Bei Digital habe ich heutzutage eine Regelung drin. Da stört eine Schwungmasse nur. Gruss Kurt



Diese Aussage wird gern getätigt, ändert aber nichts daran, daß sie so nicht stimmt.
DCC-Qualitätsdecoder kommen damit ausgezeichnet klar, lediglich Decoder der unteren Preisschiene habe damit Probleme, aber hier liegt es eindeutig am minderwertigen Decoder und nicht an der Schwungmasse.
Ich habe bei keinem meiner N Fahrzeuge die Schwungmassen ausgebaut und ich nutze nur Decoder mit Reglung!



Modellbahner Arnold

RE: Schwungmasse revisited

#5 von Ruhr-Sider , 13.12.2005 07:11

Zitat von Ruhr-Sider

Zitat von Kurt
..... Bei Digital habe ich heutzutage eine Regelung drin. Da stört eine Schwungmasse nur. ...



Hallo Kurt,

... und warum hat der gleiche "neue C-Sinus-Motor" in der BR 290 [37900] eben genau eine solche Schwungmasse drin? Völlig konträr zum HWZ also
Und ich kann Dir noch haufenweise Loks nennen, bei denen auch in der digitalen Version eine Schwungmasse drin ist.

Übigens ist die bisher bekannte Regelung im mfx-Decoder deaktiviert. Das kann man mit dem Lokprogrammer wunderbar sehen. Alle disbezüglichen CVs stehen auf "0".
Die Regelung wird wohl vom Treiber übernommen, dessen Werte man aber nicht beeinflussen kann.




 
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RE: Schwungmasse revisited

#6 von Kurt , 13.12.2005 19:33

Hallo,

Zitat
... und warum hat der gleiche "neue C-Sinus-Motor" in der BR 290 [37900] eben genau eine solche Schwungmasse drin? Völlig konträr zum HWZ also
Und ich kann Dir noch haufenweise Loks nennen, bei denen auch in der digitalen Version eine Schwungmasse drin ist.


Vermutlich weils die Modellbahner wünschen, sonst würden die Hersteller das einsparen . Bei einer Lok im Analogbetrieb ist die Schwungmasse ja ok. Im Digitalbetrieb überflüssig. Aber keine Sorge, ich lasse die auch in der Lok drin.
Das Thema ist etwas komplex. Wie gesagt, da könnte man ein Buch drüber schreiben.
Und eine Modellbahnlok mit der Automobiltechnik zu vergleichen hinkt furchtbar.
Z.B. warum soll man bei einer Vollbremsung die Kupplung treten? Richtig, weil das ABS dann nur noch die Massen der Räder, Antriebswellen und Getriebe berücksichtigen muss. Da würde die "Schwungmasse Motor" nur stören. Wo habe ich bei einem E-Motor ein Kupplung? Der hat auch keine Leerlaufdrehzahl in dem Sinne wie die Automotoren. Oder hat schon mal jemand einen Anlasser an einem E-Motor gesehen?
Aber mal zur Theorie. Was passiert wenn ich eine Lok fahre? Der Decoder gibt dem Motor Strom. Dann misst er die Drehzahl, noch zu gering, noch ein bisschen mehr Strom. Dann ist die Solldrehzahl überschritten. Also ein bisschen weniger Strom. Dre Motor dreht aber dank Schwungm. noch ein bisschen zu lange über der Solldrehzahl. Also noch etwas weniger Strom. Dann ist man wieder unter der Solldrehzahl, also wieder etwas mehr Strom, reicht noch nicht, da die Schwungmasse mit beschleunigt werden muss. Also noch ein bisschen mehr. Dann wieder zu viel Drehzahl, Spiel geht weiter wie oben. Mit einer geringeren Masse könnte der Decoder besser reagieren. Mit einem guten Decoder kann man das zwar ausregeln, mit den weniger guten auch. Nur nicht so gut.

Mit dem HWZ gibts vermutlich 2 Möglichkeiten.
A) Die Regelung ist nicht richtig eingestellt. Kann man aber selbst nichts dran machen.
B) Wenn der wirklich nur eine Antriebsachse hat und der Rest über die Kuppelstangen angetrieben wird, kanns auch daran liegen. Das Problem hab ich bei amerikanischen Dampfloks auch schon öfters gehabt. Da lässt sich machmal was verbessern, manchmal auch nicht. Da hat man bei Langsamfahrten meistens ein Problem. Ich hab da schon alles mögliche probiert, aber ein sauberes fahren ist bei dieser Konstruktion in den unteren Fahrstufen kaum möglich. Auch mit Schwungmasse und knallharter Regelung nicht

Gruss Kurt



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RE: Schwungmasse revisited

#7 von Christian Lütgens ( gelöscht ) , 13.12.2005 20:33

Hallo.

Zitat von Kurt
Aber mal zur Theorie. Was passiert wenn ich eine Lok fahre? Der Decoder gibt dem Motor Strom. Dann misst er die Drehzahl, noch zu gering, noch ein bisschen mehr Strom. Dann ist die Solldrehzahl überschritten. Also ein bisschen weniger Strom. Dre Motor dreht aber dank Schwungm. noch ein bisschen zu lange über der Solldrehzahl. Also noch etwas weniger Strom. Dann ist man wieder unter der Solldrehzahl, also wieder etwas mehr Strom, reicht noch nicht, da die Schwungmasse mit beschleunigt werden muss. Also noch ein bisschen mehr. Dann wieder zu viel Drehzahl, Spiel geht weiter wie oben. Mit einer geringeren Masse könnte der Decoder besser reagieren. Mit einem guten Decoder kann man das zwar ausregeln, mit den weniger guten auch. Nur nicht so gut.



Zeig' mir einen Motor ohne Schwungmasse. Der von Dir beschriebene Regelkreislauf kann sich auch bei einem Motor ohne zusätzliche Schwungmasse einstellen - dann sogar noch schneller. Die Lok fährt dann nicht ungleichmäßig schnell, sondern rüttelt über's Gleis. Einziger Vorteil ist, daß man das bei höheren Geschwindigkeiten nicht merkt, weil da die kinetische Energie des Zuges glättet. Auch nicht besser. In jedem Fall muß die Regelung des Decoders auf die Trägheit des Antriebs eingestellt sein.

Beim C-Sinus-Antrieb sieht es dagegen ja ohnehin anders aus. Die Magnete werden einzeln angesteuert, so daß der Decoder einfach die korrekte Drehzahl vorgibt und der "Anker" in Form des Magneten folgt. Und die "Raststufen" der Magnete, die den C-Sinus zum Schrittmotor machen , kann eigentlich nur eine Schwungmasse ausgleichen, weil das Problem der ungleichmäßigen Fahrt im Motor selbst liegt.

Soviel von mir zur Theorie.


Bye,
Christian



Christian Lütgens

RE: Schwungmasse revisited

#8 von Kurt , 13.12.2005 23:13

Hallo Christian,

mit Schwungmasse meine ich natürlich nicht die bewegten Teile des Motors und Antriebs, sondern die zusätzlich angebrachten "Schwungräder" .
Auch der beschriebene Regelkreis funktioniert auf die gleiche Art. Nur bekomme ich den ohne Schwungmasse leichter in den Griff. Da ruckelt bei mir nichts. Wenns ruckelt, dann wegen der Mechanik, wie z.B. oben unter Amiloks erklärt oder weil ich FS1 so eingestellt habe, dass du zusehen kannst, wie der 5-Poler immer um einen Pol weiterdreht und wieder bremst durch das Rastmoment. Das was du unter C-Sinus beschrieben hast. Nur hilft dir bei der geringen Drehzahl leider keine Schwungmasse weiter. Hatten wir doch schon mal unter dem Kapitel Kondensatorganzzug. Dieses Fahrverhalten kein man aber auch einem Glockenankermotor mit einer falsch eingestellten Lastregelung beibringen und das trotz vorhandener Schwungmasse.

Gruss Kurt



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RE: Schwungmasse revisited

#9 von Peterle ( gelöscht ) , 13.12.2005 23:49

Hallo Kurt und andere,

meines Erachtens kann mehr bewegte träge Masse nur Vorteile für eine Regelung bringen. Es gleicht perse "mechanische Unebenheiten" im Getriebe oder sonst wo aus, die Anforderungen an die Regelung durch den Dekoder sind geringer.
Arbeitet man mit wenig Masse fordert das wesentlich genaueres Regelverhalten. Irgendwelchen "mechanischen Unebenheiten" kann man durch Regelung nur folgen, sie aber nie unmittelbar, sprich zur selben Zeit ausgleichen. Das führt im Zweifel zum "Ruckeln".
Ich stimme Dir zu, im sehr sehr langsamen Geschwindigkeitsbereich, wo Schwungmasse keinen Schwung hat, geht's mit wenig Masse besser zu regeln. Aber ist das der Normalbetrieb? FS1, so daß man selbst beim 5-Poler die einzelnen Pole erkennen kann? Meines Erachtens nicht, man fährt einen Zug an und ziemlich schnell übernimmt viel Schwungmasse die "Regelung".
Bei normalen oder höheren Geschwindigkeiten ist man mit viel Masse immer besser dran, eine Regelung kann nur hinterhereilen, was man im Zweifelsfalls sieht.

Soweit das, was ich aus der Vorlesung zur "technischen Mechanik" behalten habe.

Gruß
Peter



Peterle

RE: Schwungmasse revisited

#10 von Martin Lutz , 14.12.2005 00:09

Hallo,

Macht euch bitte keine Sorgen wegen der Regelung mit einer trägen Regelstrecke.

Es geht! Es ist nutr eine Auslegungssache.

Stellt euch einmal vor, ihr müsstet eine Heizungsregelung bauen die imstande ist einen grössereren Raum zu heizen und dessen Temperatur genau zu regeln. Wie ihr alle wisst, gibts das auch auf dem Markt.

Vom Zeitverhalten ist jede Heizung vergleichbar mit einem Motor mit sehr extremer Schwungmasse. Sehr, sehr träge.

In der Regeltechnik gibt es drei verschiedene Teilkomponenten: die Proportionalregler, den Integralregler und den Differentialregler. Wenn alle drei Komponenten kombiniert werden dann spricht man vom PID Regler. Zeitverhalten kompensiert man eben genau mit diesen Arten von Reglern. Ich kann und möcht hier nicht weiter drauf eingehen, ich weise auch darauf hin, dass bei manchen Decoder ja via CV diese drei Anteile einstellbar sind. Und genau das ist es, weshalb so mancher Modellbahner fast verzweifelt wenn er "seinen" Motor mit diesen CV Werten einstellen muss, denn er ist in der Regel kein Ingenieur und kennt sich aus mit der Regeltechnik.

Das ist auch der Grund, weshalb ein 60902 Decoder auch so seine Probleme hat bei Motoren mit Schwungmasse. Ja, genau: weil er nicht dafür ausgelegt ist. Bei eienm einstellbaren Decoder lässt sich ein Schwungmassenmotor hingegen mit Verändern der P, I oder D-Anteilen auf die Schwungmasse anpassen. Nur leider dokumentieren unsere lieben Hersteller diese CV zu wenig und wir kennen das genaue Verhalten des Schwungmassenmotors nicht.

Nur weil wir nicht in der Lage sind, diese Decoder ganau auf die Schwungmasse abzustimmen heisst das noch lange nicht, dass generell Schwungmassenmotoren nicht regelbar sind.



Martin Lutz  
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RE: Schwungmasse revisited

#11 von Kurt , 14.12.2005 00:51

Hallo Peter,

richtig was du zu der langsamen Fahrt schreibst. Nur bei der schnellen Fahrt sind die bewegten Teile (Anker, Wellem, Zahnräder) selbst die Schwungmasse. Wenn du mal genau gelesen hast, habe ich auch was zu der Mechanik geschrieben. Wenns irgendwo hakt, lässt sich das kaum ausregeln, höchstens etwas mildern.
@Martin Nun zur Heizung. Stell dir mal ein grosses Wohnzimmer mit einer grossen Glasfläche Richtung Süden mit Fussbodenheizung im Winter vor. High noon, also 12 Uhr Mittags scheint die Sonne. Lt Wetterbericht haben wir im Schatten -5°C. Das Wohnzimmer ist allein durch die Sonne schön warm. Um 13Uhr ziehen langsam Wolken auf. Was macht da ein Fühler? Richtig, nichts. Es ist ja noch durch die Sonne warm. Eine viertel Stunde später verdunkeln die Wolken die Sonne. Was passiert? Im Zimmer wirds langsam kalt. Der Fühler meldet eine sinkende Temperatur, die Fussbodenheizung dreht langsam hoch. Nur du sitzt ziemlich lang im Kalten. Den die träge Fussbodenheizung braucht ziemlich lange zum aufheizen. Die normale Radiatorenheizung würde in dem Falle wesentlich schneller reagieren. Nach einer Stunde scheint wieder die Sonne. Du gehtst zum Fenster um es zu öffnen, weil jetzt erst die Fussbodenheizung richtig arbeitet. Bei Heizkörper wirds dir zwar auch zu warm, aber die kühlen auch wieder schneller ab, als der Estrich.
Übrigends hab ich nichts gegen die Schwungmasse, jedenfalls bau ich sie bei meinen Loks nicht aus. Ich hab auch ohne Ingenieursstudium kein Problem einen Decoder einzustellen. Sonst würde ich wohl kaum so lange gegenhalten. Aber ich hab das aus Spass an der Freude schon alles ausprobiert.
Gruss Kurt



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RE: Schwungmasse revisited

#12 von Christian Lütgens ( gelöscht ) , 14.12.2005 15:07

Hallo.

Zitat von Kurt
@Martin Nun zur Heizung. Stell dir mal ein grosses Wohnzimmer mit einer grossen Glasfläche Richtung Süden mit Fussbodenheizung im Winter vor. High noon, also 12 Uhr Mittags scheint die Sonne. Lt Wetterbericht haben wir im Schatten -5°C. Das Wohnzimmer ist allein durch die Sonne schön warm. Um 13Uhr ziehen langsam Wolken auf. Was macht da ein Fühler? Richtig, nichts. Es ist ja noch durch die Sonne warm. Eine viertel Stunde später verdunkeln die Wolken die Sonne. Was passiert? Im Zimmer wirds langsam kalt. Der Fühler meldet eine sinkende Temperatur, die Fussbodenheizung dreht langsam hoch. Nur du sitzt ziemlich lang im Kalten. Den die träge Fussbodenheizung braucht ziemlich lange zum aufheizen. Die normale Radiatorenheizung würde in dem Falle wesentlich schneller reagieren. Nach einer Stunde scheint wieder die Sonne. Du gehtst zum Fenster um es zu öffnen, weil jetzt erst die Fussbodenheizung richtig arbeitet. Bei Heizkörper wirds dir zwar auch zu warm, aber die kühlen auch wieder schneller ab, als der Estrich.



Auf die Modellbahn bezogen wäre das so, als könnte ein Decoder nicht dagegen anregeln, wenn die Lok per Hand geschoben wurde und dann aus eigener Kraft weiterrollen soll, wobei beim Schieben der Motor ausgekuppelt war und die Schwungmasse nicht mitrollt. Nee, paßt nicht.

Wenn Du den Faktor "Zusatzheizung" außer Acht läßt und Dich auf die systemimmanenten Komponenten bechränkst, ist eine gleichmäßige Temperatur - trotz unterschiedlicher Außen- und Heizwassertemperatur und natürlich im Rahmen einer Bandbreite - wohl kein so großes Problem. Zumal die Fußbodenheizung eh nur die Zustände "an" und "aus" kennt.

Bei der Einstellung muß man sich überlegen, was man möchte: Später den gewünschten Wert erreichen oder "überschwingen"? Besonders nett, wenn eine Lastregelung beim Bremsen ständig um die reingerechnete ABV schwingt...


Bye,
Christian



Christian Lütgens

RE: Schwungmasse revisited

#13 von Kurt , 15.12.2005 00:42

Hallo Christian,

Zitat
Auf die Modellbahn bezogen wäre das so, als könnte ein Decoder nicht dagegen anregeln, wenn die Lok per Hand geschoben wurde und dann aus eigener Kraft weiterrollen soll, wobei beim Schieben der Motor ausgekuppelt war und die Schwungmasse nicht mitrollt. Nee, paßt nicht.


Wie kommst du da drauf? Eine Fussbodenheizung und ein Mobamotor haben weniger gemeinsam als Äpfel und Birnen. Die gehören wenigstens noch in die grosse Gruppe Obst.

Zitat
Wenn Du den Faktor "Zusatzheizung" außer Acht läßt und Dich auf die systemimmanenten Komponenten bechränkst, ist eine gleichmäßige Temperatur - trotz unterschiedlicher Außen- und Heizwassertemperatur und natürlich im Rahmen einer Bandbreite - wohl kein so großes Problem. Zumal die Fußbodenheizung eh nur die Zustände "an" und "aus" kennt.


Eine Fussbodenheizung kennt sehr wohl Zustände zwischen aus und an. Das von mir beschriebene Problem war die Trägheit dieser Heizungsform. Kurz gesagt, die Heizung erreichte im meinem Beispiel durch ihre Trägheit erst die Solltempertatur, als die andere Wärmequelle (die Sonne) wieder heizte. Bzw. die Isttemperatur fiel zu stark ab, weil die Fussbodenheizung durch ihre Trägheit zu lange braucht um überhaupt zu reagieren. Das hat aber nichts mit dem s.g. Überschwingen einer Regelung zu tun. Das wäre anschliessend gekommen. Deshalb lässt sich eine geringe Masse wesentlich schneller und effektiver regeln als ein grosse.
Natürlich wird innerhalb einer "gewissen Bandbreite" geregelt. Nur wenn diese Bandbreite so gross wird, dass sie deine Persönliche Wohlfühltemperatur unter- bzw. überschreitet, wird das als unangenehm empfunden. In meinem Beispiel fiel plötzlich die Strahlungswärme der Sonne durch die Wolken weg. Also muss die Heizung mehr Wärme bringen. Bei einer trägen Heizung dauert das pi mal Daumen geschätzt 20 Min. Zusätzlich muss die in den 20 Min. gesunkene Temperatur ja auch wieder angehoben werden. Also ca. 30Min. Bei einer Radiatorenheizung brauche ich als Bsp. nur 10Min. in den fällt die Temperatur nicht so weit wie in 20 in.Also brauche ich nur 15Min um die Solltemp. wieder zu erreichen. Wenn nun plötzlich wieder die Sonne strahlt das gleich nur andersrum.

Zitat
Bei der Einstellung muß man sich überlegen, was man möchte: Später den gewünschten Wert erreichen oder "überschwingen"? Besonders nett, wenn eine Lastregelung beim Bremsen ständig um die reingerechnete ABV schwingt...


Nur bei einer falschen Einstellung. Und genau mit dieser Einstellung kannst du einem seidenweich laufenden Glockenankermotor das ruckeln beibringen.

Gruss Kurt



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RE: Schwungmasse revisited

#14 von Kurt , 15.12.2005 23:50

Hallo Christian,

Zitat
Und da paßt die Sonne bei der Heizung halt nicht zur Moba.


Warum nicht? Ersetzt einfach mal die Sonne nicht durch die Hand, sondern durch Steigung oder Gefälle. Wenn da plötzlich so ein Knick nach oben in den Schienen ist, wird so eine Lok mit einem schweren Zug ganz schnell langsam. Also muss der Decoder dem Motor etwas mehr "Saft" geben. Das kann er nur, wenn wenn er merkt das die Lok langsamer wurde. Nur dumm, dass die Lok langsamer wurde. Denn dann muss der Decoder noch mehr "Saft" geben, es muss nicht nur in der Steigung die Lok und die angehängten Wagen, sondern auch noch die beliebte Schwungmasse, die inzwischen etwas Schwung verloren hat, wieder auf Sollgeschwindigkeit beschleunigt werden. Nach meiner praxisfremden Theorie könnte der Zug ohne Schwungmasse schneller auf Sollgeschwindigkeit beschleunigt werden und/oder mit weniger Einsatz von teurem Digitalstrom.

Zitat
Dann hast Du eine andere Fußbodenheizung als ich. Hier klickt nur einmal der Raumthermostat und man kann am Verteiler das E-Ventil sehen, wie es sich langsam hochkurbelt. Klar, der Boden ist nicht schlagartig "warm", aber die Regelungslogik kann nicht sagen: Es ist 5° zu kalt, also Heizung 20% mehr als jetzt. Eher so was wie PCM in Extremzeitlupe.


Ich habe überhaupt keine Fussbodenheizung. Soll aber auch für Leute mit Venenproblemen nicht gut sein (nicht das ich Venenprobleme hätte). Bekomme aber einiges als Randthema meines Jobs über Heizungen mit. Genaus das ist das Problem, der Boden wird nicht schnell genug warm. Ist etwa so, wie einen 40Tonner mit einem Käfermotor zu beschleunigen und anschliessend mit ausgestreckten Beinen zu bremsen. Eine Fussbodenheizung regelt durch ihre grosse "Schwungmasse" zu langsam. Heutige Heizungen regeln über Mischer durchaus quasi analog. Also nicht nur wie früher Digital Ein-Aus, dem Prinzip der Impulsbreitenmodulation.
Ideal wäre in meinem Beispiel, eine Heizung, die die plötzlich fehlende Strahlungswärme der Sonne schnell ersetzt. Z.B. das dann ein Heizstrahler einspringt. Der muss nicht erst den Boden und dann die Luft aufheizen, sondern gibt ganz schnell Strahlungswärme ab. So dass das verschwinden der Sonne nicht auffällt. Ausser an der Helligkeit.

Zitat
Das gibt's öfter als Du denkst.


Wirklich? Wieviele Loks mit Glockenankermotor die wegen ruckeln kennst du? Da muss man schon schwer an den Einstellungen drehen und Extremwerte einstellen.

Gruss Kurt



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RE: Schwungmasse revisited

#15 von Christian Lütgens ( gelöscht ) , 16.12.2005 18:33

Hallo,

also erstmal habe ich mir erlaubt, (fast) alle Beiträge zum Thema "Schwungmasse" aus dem HWZ-Thread herauszulösen. So, genug moderiert für heute.

Zitat von Kurt
Warum nicht? Ersetzt einfach mal die Sonne nicht durch die Hand, sondern durch Steigung oder Gefälle. Wenn da plötzlich so ein Knick nach oben in den Schienen ist, wird so eine Lok mit einem schweren Zug ganz schnell langsam.



Der Zug fährt nicht schlagartig über einen Knick in den Schienen (den es eh nicht gibt, wenn man anständig baut ). Der Lastwechsel ist kontinuierlich - erst wird die Lok etwas "schwerer", dann der erste Wagen, dann der zweite Wagen usw. Die Regelung muß also nicht schlagartig dagegenregeln. Und die Schwungmasse speichert ihre Energie in allen Richtungen, so daß auch durch die Schwungmasse selbst die Laständerung aus Sicht des Decoder geringer ausfällt.

Und dann paßt das Beispiel "Sonne" eben bestenfalls auf eine Situation, in der dem Zug externe Energie zugeführt wird, die von sich aus eine Erreichung oder Überschreitung des Sollwertes bedeutet und die sich nicht in einer Änderung des Energieniveaus der Schwungmasse auswirkt. Das gibt es ohne Kupplung wohl nicht.

Zitat von Kurt
Also muss der Decoder dem Motor etwas mehr "Saft" geben. Das kann er nur, wenn wenn er merkt das die Lok langsamer wurde. Nur dumm, dass die Lok langsamer wurde. Denn dann muss der Decoder noch mehr "Saft" geben, es muss nicht nur in der Steigung die Lok und die angehängten Wagen, sondern auch noch die beliebte Schwungmasse, die inzwischen etwas Schwung verloren hat, wieder auf Sollgeschwindigkeit beschleunigt werden.



Wenn die Regelung wartet, bis der Zug sichtbar zu langsam geworden ist, dann ist sie zu langsam. Wenn sie schnell genug reagiert, ist die Geschwindigkeitsänderung minimal. Insbesondere bei vorhandener Schwungmasse, die ruckartige Lastwechsel schon mal abdämpft. Und wenn der Decoder dann etwas Saft gibt, bringt er den Zug sofort wieder auf fast-Sollgeschwindigkeit -> geringere Abweichung zum Sollwert -> Decoder gibt weniger zusätzlichen Saft -> Motor beschleunigt nicht über den Sollwert hinaus -> Ziel erreicht.

Zitat von Kurt
Nach meiner praxisfremden Theorie könnte der Zug ohne Schwungmasse schneller auf Sollgeschwindigkeit beschleunigt werden und/oder mit weniger Einsatz von teurem Digitalstrom.



Das mit dem "teuren Digitalstrom" war jetzt aber ein Witz, oder? Geht es bei der Energie doch schließlich nur darum, wann sie reingesteckt wird.

Zitat von Kurt
Eine Fussbodenheizung regelt durch ihre grosse "Schwungmasse" zu langsam.



Solange die Sonne nicht scheint... Wie gesagt: Für die Analogie mit der Modellbahn paßt die Sonne einfach nicht rein. Die gibt es nunmal nicht, und wenn es sie gibt, dann heizt sie die Fußbodenheizung gleich mit, die dann - wenn die Sonne weg ist - auch nicht mehr so lange zum Anheizen braucht.

Voraussetzung ist natürlich immer, daß die Regelung auf die Trägheit des Objekts abgestimmt ist - womit wir wieder bei der Fußbodenheizung wären: Wer die so benutzt wie einen normalen Heizkörper, bekommt natürlich Probleme mit der Regelung. Aber das liegt eher an der geistigen Trägheit des Anwenders als an der physikalischen Trägheit der Heizung.


Bye,
Christian



Christian Lütgens

RE: Schwungmasse revisited

#16 von Kurt , 16.12.2005 23:36

Hallo Christian,

das mit der Verlagerung war eine gute Idee.

Vergiss mal die Heizung. Mal ein praktisches Beispiel gefällig. Nimm einfach mal ein alten Lanzbulldog. 1 Zylinder, irgendwas um 1,6Liter Hubraum, Diesel, Viertakt und ersetzt 32 Pferde. Der hat ne relativ grosse Schwungmasse am Motor.
Du tuckerst mit dem Teil so dahin. Dann gehts irgendwann den Berg hoch. Der Decoder, in diesem Fall die Einspritzpumpe beginnt zu reglen, gibt also mehr "Saft". In diesem speziellen Fall gut zu hören durch die zunehmenden Lautstärke. Der Lanz wird aber doch etwas langsamer. Denn das gute Schwungrad ist eigentlich dazu da, den Motor von Explosion zu Explosion am "Leben" zu erhalten. Aber der "Schwung" der Schwungmasse ist eben auch endlich. Also wird der gute Lanz nicht schneller sondern hält seine Geschwindigkeit. Am Ende des Bergs wird der Lanz nun wieder etwas schneller. Allerdings könnte er ohne die Schwungmasse schneller beschleunigen. Besonders spassig wirds, wenn der "schwung" nicht reicht und du am Berg das nicht synchronisierte Getriebe schalten musst. Du weisst schon, das bekannte Zwischengas. Denn bis bei dem Motor die Drehzahl abfällt und wieder beschleunigt ist, kannst du gleich mal statt einen 3 Gänge runterschalten, weil der inzwischen so langsam geworden ist. Und die 2 Gänge kommst du vor Ende des Berges nicht mehr hoch.
Nehm ich dagegen den 5 Jahre jüngeren Cormick mit mit gleiche Daten, nur eben 4 Zylindern und kaum Schwungmasse, sieht das wieder ganz anders aus. Durch die fehlende Schwungmasse geht die Drehzahl des Motors ruckzuck in den Keller und dreht ebenso schnell wieder hoch. Da kann ich wesentlich schneller schalten und deshalb auch wirklich nur einen Gang runterschalten.
Unten am Berg hält der 4Zylinder genauso wie der Einzylinder seine Geschwindigkeit. Denn durch die zwar kleineren, aber dafür häufigeren Explosionen gleicht er die fehlende Schwungasse aus. Ober beschleunigt er dann etwas besser. Den er braucht ja nicht auch noch die Schwungmasse mit zu beschleunigen.

Nun doch noch was zur Heizung. Wenn ich den Himmel beobachte bin ich der Regelung überlegen. Denn ich sehe die wolke kommen und kann die Heizung von Hand mal voll aufdrehen. Bis die Sonne verschwindet hat sich dann der Boden schon mal ein bisschen aufgeheizt. Ebenso kann ich die Heizung schon wieder drosseln, wenn ich sehe dass gleich wieder die Sonne kommt. Die Regelung ist da im Nachteil, denn die muss sich auf ihren Temperaturfühler verlassen und der hat nunmal keine Augen. Der meldet nur in dem Augenblick, in dem die Sonne verschwindet, eine fallenden Temperatur. Da die Temperatur im Raum aber nicht schlagartig, sondern langsam sinkt, wird die Heizung auch nicht so schnell wie möglich hochgedreht. Das Problem in diesem Fall ist nicht die Regelung, sondern die durch ihre Trägheit (grosse aufzuheizende Masse) zu langsam reagierende Heizung. Deshalb schrieb ich ja ein Strahler wäre besser. Der hat eine wesentlich geringer Reaktionszeit.
Ähnlich wie der Lanz beim schalten am Berg. Ich muss auskuppeln und Gang rausnehmen(kein Antrieb, wird langsamer) und warten bis die Drehzahl abgefallen ist. Dann wieder ohne Gang einkuppeln und Gas geben (dauert durch die Schwungmasse eben etwas länger). Dann kann ich erst den kleineren Gang einlegen (wenns einlegen nicht klappt weil die Drehzahl nicht gestimmt hat dann steht die Kiste und ich kann wieder anfahren).
Fremdenergie zuführen geht ganz einfach. Nämlich statt wie bei der Heizung die Sonne, einfach den Berg runterfahren, ob mit Lok oder Lanz. Dabei wird das runterschalten um die Bremswirkung des Motors zu nützen auch nicht einfacher.
Gruss Kurt



Kurt  
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RE: Schwungmasse revisited

#17 von Modellbahner Arnold ( gelöscht ) , 17.12.2005 00:35

Hallo Kurt,

es ist belustigend zu lesen, mit welch Vergleichen Du versuchst Deine irrige Ansicht über Motor, Schwungmasse und Decoderreglung glaubhaft zu machen!



Modellbahner Arnold

RE: Schwungmasse revisited

#18 von Christian Lütgens ( gelöscht ) , 17.12.2005 14:47

Hallo.

Zitat von Kurt
Vergiss mal die Heizung. Mal ein praktisches Beispiel gefällig. Nimm einfach mal ein alten Lanzbulldog. 1 Zylinder, irgendwas um 1,6Liter Hubraum, Diesel, Viertakt und ersetzt 32 Pferde. Der hat ne relativ grosse Schwungmasse am Motor.



So nach dem Motto: vergiß die Äpfel, ich vergleiche jetzt mal die Birnen mit den Pflaumen...

Zitat von Kurt
Nehm ich dagegen den 5 Jahre jüngeren Cormick mit mit gleiche Daten



...und vervollständige den Salat mit ein paar Kirschen?

Sorry, aber was ich in Deinem Beispiel sehe, ist folgendes: Ohne Schwungrad würde der Lanz stehenbleiben, weil der Antrieb nicht über die energielose Zeit zwischen den Explosionen hinwegkommen würde. Und das würde sich auch nicht ändern, wenn die Einspritzpumpe 20x soviel Sprit reinregeln würde.

Eine Lastregelung kann ich mir beim Lanz ehrlich gesagt nicht vorstellen, höchstens in Form des Bauern mit einem sensiblen Gasfuß. Ansonsten sehe ich da nur eine Regelung, die das Teil am Laufen hält, aber keine Regelung auf einen bestimmten variablen Sollwert hin. Dein Beispiel fällt schon fast in den Bereich Gemüse.

Zitat von Kurt
Nun doch noch was zur Heizung. Wenn ich den Himmel beobachte bin ich der Regelung überlegen. Denn ich sehe die wolke kommen und kann die Heizung von Hand mal voll aufdrehen.



Womit wir wieder bei der geistigen Trägheit des Anwenders wären. Mit der Logik "oh, in 30 Minuten wird's wahrscheinlich kälter, dann drehe ich mal die Heizung auf, die 8 Stunden zum Aufheizen und 12 zum Abkühlen braucht" kann eine Regelung natürlich nicht funktionieren. Mit der Logik "Oh, Sonne scheint, dann wird's gleich zu warm, ich ziehe mal flugs die Vorhänge zu" dagegen schon.

Und noch ein letztes Mal: Einen derart schlagartigen externen Faktor gibt's bei der Moba nicht, und alle externen Faktoren wirken sich auch auf das Energieniveau der Schwungmasse aus. Die Sonne wäre bei der Moba sowas wie ein hängenbleibender Wagen - der Zug ruckt einmal kurz und heftig, dann reißt die Kupplung aus dem NEM-Schacht und der Zug fährt mit gleicher Geschwindigkeit weiter. Die Berg- und Talfahrt, für die die Lastregelung da ist, entspricht von den zeitlichen Verhältnissen eher dem Jahreszeitenwechsel.

So, ich ziehe mich jetzt aus dieser Diskussion zurück. Die Praxisrelevanz erscheint mir ohnehin eher begrenzt, da es funktionierende Lastregelung bei Motoren mit Schwungmasse ja durchaus gibt.


Bye,
Christian



Christian Lütgens

RE: Schwungmasse revisited

#19 von Bernd Michaelsen ( gelöscht ) , 17.12.2005 14:55

Zitat von Christian Lütgens
Die Praxisrelevanz erscheint mir ohnehin eher begrenzt, da es funktionierende Lastregelung bei Motoren mit Schwungmasse ja durchaus gibt.



Moin Christian !

so isses !



Bernd Michaelsen

RE: Schwungmasse revisited

#20 von Kurt , 20.12.2005 00:09

Hallo Arnold,

Zitat
es ist belustigend zu lesen, mit welch Vergleichen Du versuchst Deine irrige Ansicht über Motor, Schwungmasse und Decoderreglung glaubhaft zu machen!


Freut mich dass ich dir eine kleine Freude machen konnte. Bleibt die Frage offen: Wo irre ich mich?

@Christian

Ersetz mal das Schwungrad an einem Einzylinder durch den Begriff Schwingungsdämpfer. Nicht Schwungmasse, wie es der Name suggeriert. Der dürfte auch ohne Schwungrad laufen. Allerdings nicht so rund.
Wenn du dir eine Lastregelung nicht vorstellen kannst, schau dir mal die Funktionsweise einer Einspritzpumpe an.
Nachdem du die Heizung nicht vergessen kannst. Ich war mal zu einem Vortrag bei einem bekannten Heizungshersteller eingeladen. Der Vortratg wurde in einem nur mit Fussbodenheizung ausgestattenen Raum gehalten. Nur hatte jemand vergessen eine Stunde vorher die Heizung aufzudrehen. Weisst du wann es in dem Raum gemütlich wurde? Als die Theorie beendet war und wir zu praktischen Übungen in den Heizungskeller gingen. War dem dem Vorträger furchtbar peinlich. Ausserdem war er schneller fertig. Nicht wegen der Kälte, sondern weil er sich die Vorzüge der Fussbodenheizung sparte. Übrigends ist mein Beispiel nicht aus der Luft gegriffen. Das Problem mit der Sonne wurde mir schon von nur Fussbodenheizungsbesitzern bestätigt.
Übrigends hab ich doch gar nicht bestritten, dass es nicht auch mit Schwungmasse geht.
Noch Frage für die Nietenzähler. Gibts eigentlich eine E-Lok mit eingebauter Schwungmasse für die Verbesserung des Fahrverhaltens im Orginal?
Warum ziehst du dich zurück? Gehen die Argumente aus? Oder fällt dir kein Grosssprecherspruch mehr ein, um zu überspielen dass du von dem Thema keine grosse Ahnung hast aber trotzdem rechtbehalten willst?
Gruss Kurt



Kurt  
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RE: Schwungmasse revisited

#21 von Peterle ( gelöscht ) , 20.12.2005 06:46

Hallo Kurt,

Du irrst Dich nicht. Aber warum kompliziert machen, wenn es einfacher geht? Ein schwerer Motor mit viel Masse hat a priori ohne jede elektronische Regelung eine "glatteren" Lauf als einer mit geringer Masse. Das ist ist Physik und gilt im analogen wie im digital Betrieb! Um einem leichten Motor ruhiges Fahrverhalten beizubringen mußt Du mehr Intelligenz in den Regler stecken. Wenn die Regelung nicht erkannt werden soll, muss er sehr schnell sein. Hat ein Regler für schwere Motoren einfach nicht nötig, kann man sich sparen, wortwörtlich

Übrigens, eine richtige E-Lok wiegt soviel, da braucht man keine zusätzliche Schwungmasse im Motor.
Der Vergleich vom Lanz Bulldog zur Modellbahn paßt sicherlich besser als der mit der Heizung oder dem ABS (ich glaube, der ist schon was länger her). Aber irgendwie hinken doch alle, zum Glück hat die Moba keinen Verbrennungsmotor, der aufgrund seines Prinzips wirklich unrund läuft. da wäre eine Wankelmotor schon besser

Viele grüße
Peter



Peterle

RE: Schwungmasse revisited

#22 von Christian Lütgens ( gelöscht ) , 20.12.2005 09:18

Hallo.

Zitat von Kurt
Nachdem du die Heizung nicht vergessen kannst.



Das sagt der richtige.

Zitat von Kurt
Ich war mal zu einem Vortrag bei einem bekannten Heizungshersteller eingeladen. Der Vortratg wurde in einem nur mit Fussbodenheizung ausgestattenen Raum gehalten. Nur hatte jemand vergessen eine Stunde vorher die Heizung aufzudrehen.



Nochmal: "Eine Stunde vorher aufdrehen" ist nutzlos bei einer Fußbodenheizung. Ich verstehe nicht, was daran so unbegreiflich ist. Andererseits: Wer das nicht begreift, wird natürlich auch niemals eine funktionierende Regelung für einen "trägen Antrieb" aufbauen können.

Hätte der Veranstalter am Anfang des Winters den Thermostat auf Temperatur x eingestellt und den Rest der Regelung überlassen, statt da reinzupfuschen, dann wäre es im Raum während des gesamten Seminars angenehm warm gewesen.

Zitat von Kurt
Weisst du wann es in dem Raum gemütlich wurde? Als die Theorie beendet war und wir zu praktischen Übungen in den Heizungskeller gingen. War dem dem Vorträger furchtbar peinlich. Ausserdem war er schneller fertig. Nicht wegen der Kälte, sondern weil er sich die Vorzüge der Fussbodenheizung sparte.



Wenn der Seminarleiter zu blöd ist, die Inhalte seines Seminars selbst anzuwenden, wirft das meiner Meinung nach ein eher zweifelhaftes Bild auf die Qualität des Vortrags.

Zitat von Kurt
Übrigends ist mein Beispiel nicht aus der Luft gegriffen. Das Problem mit der Sonne wurde mir schon von nur Fussbodenheizungsbesitzern bestätigt.



Wie oft soll ich es denn noch schreiben? Es gibt bei der Modellbahn keinen Faktor wie die Sonne.

- Die Sonne heizt den Raum auf, ohne die "träge Masse" mitzuheizen - gibt's nicht bei der Modellbahn, da wird ggf. auch die Schwungmasse mit angetrieben.

- Die Sonne heizt den Raum deutlich schneller auf als der Antrieb - gibt's nicht bei der Modellbahn, da dauert das von-selbst-den-Berg-runterrollen deutlich länger, als es auch ein Motor mit fetter Schwungmasse hinkriegt.

- Die Sonne kann den Raum über den Sollwert hinaus aufheizen - gibt's nicht bei der Modellbahn, da dient der Antrieb auch als Bremse.

- Ein Einfluß wie die Sonne wäre auf der Modellbahn im Millisekundenbereich.

Zitat von Kurt
Übrigends hab ich doch gar nicht bestritten, dass es nicht auch mit Schwungmasse geht.



Warum bringst Du dann laufend Beispiele, nach denen es angeblich nicht funktionieren soll?

Zitat von Kurt
Noch Frage für die Nietenzähler. Gibts eigentlich eine E-Lok mit eingebauter Schwungmasse für die Verbesserung des Fahrverhaltens im Orginal?



Ja. Üblicherweise mehrere Tonnen, nennt sich "Zug". Die ist sogar so groß, daß der Motor nicht - wie bei der Modellbahn - zum alleinigen Bremsen genutzt werden kann. Wo die Trägheit des Antriebs herkommt, ist physikalisch relativ egal.

Zitat von Kurt
Warum ziehst du dich zurück? Gehen die Argumente aus? Oder fällt dir kein Grosssprecherspruch mehr ein, um zu überspielen dass du von dem Thema keine grosse Ahnung hast aber trotzdem rechtbehalten willst?



Ich sehe keine Aussagen, die ich nicht bereits argumentativ widerlegt hätte. Nachdem Du inzwischen selbst zugibst, daß die Regelung eines trägen Antriebs offenbar funktioniert, erübrigt sich die Diskussion.


Bye,
Christian



Christian Lütgens

RE: Schwungmasse revisited

#23 von Stummilein , 20.12.2005 11:02

Hallo Leute,

beruhigt Euch bitte wieder.

Und wenn die Argumente ausgehen sollten, schiebt es auf den Weihnachtsstress



 
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RE: Schwungmasse revisited

#24 von Kurt , 21.12.2005 00:08

Hallo Ralf,

wenn eine Masse Modellbahner in Fahrt ist, lässt sie sich nicht so schnell bremsen.

Hallo Peter,

es ging mir eigentlich um was ganz anderes. Ein "Verbrennungsmotor" lässt sich nicht mit einem E-Motor vergleichen. auch ein Wankel hat eine höhere Leerlaufdrehzahl als ein E-Motor. Mal abgesehen von der nicht vorhandenen "Unwucht". Selbst ne Turbine kann man damit nicht vergleichen. Da ich den E-Motor mit der heutigen Elektronik relativ direkt und schnell regeln kann, brauche ich die Schwungmasse eigentlich nicht mehr. Mit Ausnahme des Analogbetriebs. Damit die Lok nicht zu schnell z.B. vor einem stromlosen Signal anhält. Aber die genialen Schneckengetriebe wirken diesem gewünschten Effekt entgegen. Bei Digital ist dieser "Schwungeffekt" egal. Denn den macht der Decoder selbst. Bei Loks für meine Longtrains, das sind die so um 10 Meter, habe ich eine Bremsverzögerung um 2-3Meter aus voller Fahrt eingestellt. Das bringt die Schwungmasse selbst mit Zug nicht. Mit Bremswegen unter einem Meter fliegen mir höchstens die Wagen aus den Schienen. Also bringt sie mir nichts.
Bei einer Regelung bringt sie auch nichts. Denn ich muss sie nur wenn der Motor zu langsam wird mitbeschleunigen und wenn er zu schnell wird warten bis auch noch die Schwungmasse abgebremst ist. Und bei meiner V60, die mit 2,5cm/min dahinfährt reicht der Schwung auch nicht, wenn sie keinen Kontakt hat um über diese Stelle geschoben zu werden. Wurde sogar mal in einem anderen Threat berechnet.
Was die praxisfremden Beispiele betrifft. Was nützt mir eine schnelle Regelung, wenn wenn ich die zu bewegende Masse nicht so schnell beschleunigen oder bremsen kann. Ob das nun ein Modellbahnmotor, ein Lanz oder ein Schulungsraum ist. Wobei ein Teil der Beispiel gar nicht von mir ins Spiel gebracht wurden.

Gruss Kurt



PeetBr1 hat sich bedankt!
Kurt  
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RE: Schwungmasse revisited

#25 von ergsterbaer ( gelöscht ) , 21.12.2005 22:14

Hallo Kurt,
es geht doch bei der Lastregelung nicht um schnelles Beschleunigen oder Bremsen. Bei einer Änderung des Belastungszustandes erkennt der dekoder dies sehr schnell und regelt die Spannung nach. Alles andere ist doch uninteressant.
Gruß
Peter



PeetBr1 hat sich bedankt!
ergsterbaer

   


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