[GFN] Lokomotiven » Fleischmann H0 Motorkunde

#1 von Startset1000 , 23.04.2014 16:55

Hallo allerseits,

wegen des Bilderschwunds will ich das Thema noch mal neu anfangen:

Übersicht über die Fleischmann-H0-Motoren

Motor 47
14V-Betrieb. Seitlicher, quaderförmiger Alni-120-Magnet, der die Polschuhe magnetisiert. Motorschild (Deckplatine) aus Pertinax ohne Lagerbuchse, geschraubte Bürstenkappen. Wirkungsgrad 25%. Von der Demontage des Motors wird wegen möglicher Schwächung der Magnetisierung abgeraten. Dieser Motor wurde ursprünglich für das Spur-0-Programm entwickelt [2].
Quelle: [1]

Motor 53
14V-Betrieb. Seitlicher, quaderförmiger Tromalit-Magnet, der die Polschuhe magnetisiert. Vom Motorrschild gibt es zwei Versionen, eine aus Kunststoff mit Bürstenkappen, die von seitlichen Schrauben gehalten werden (erste Abbildung), und eine aus Metall mit längeren Bürstenrohren und gesteckten Bürstenkappen (auf dem Explosionsbild). Wirkungsgrad 30%. Von der Demontage des Motors wird wegen möglicher Schwächung der Magnetisierung abgeraten.
Quelle: [1]

Explosionsbild:
Quelle: [1]

Motor 58 (Rundmotor)
14V-Betrieb. Ringmagnet, der direkt auf den Anker wirkt. Wirkungsgrad 35%. Die Ausführung des Motorschilds (Metall, Kunststoff) und der Lagerbuchse wurde mehrmals verändert, die neueren Versionen müssen deutlich seltener geschmiert werden und haben kein direkt mit der Gehäusemasse verbundenes Bürstenrohr mehr.
Quelle: [1]

Explosionsbild:
Quelle: [1]

Kennlinien:
Quelle: [1]

Batteriemotor
4,5V-Motor für Fahrzeuge in den Startpackungen mit Batteriebetrieb. Trommelkollektor. Die Kohlen sitzen am Ende von zwei Blechstreifen, die von von einem Anschlusskasten aus sehr zerbrechlichem weißem Kunststoff ausgehend seitlich ins Gehäuse greifen.

Mit Ausnahme der Lok 1330 wurden alle bisher genannten Motoren mit der Achse quer zur Fahrtrichtung eingebaut und treiben die Räder über ein auf die Motorwelle gepresstes Ritzel und ein zwischengeschaltetes Stirnradgetriebe mit unterschiedlichen Übersetzungen an.

Quellen:
[1] FLEISCHMANN-tips 1.Auflage 08/1968, "Nachdruck, auch auszugsweise, mit Quellen-Angabe 'FLEISCHMANN-tips' gestattet."
[2] http://effert.de/index.php/motoren

#2 von lve0200 , 25.02.2015 11:13

Hallo,

um dieses Motorkennlinienfeld mit modernen Motoren vergleichbar zu machen, muß man etwas rechnen. Zunächst fällt auf, daß die Linie I nicht beschriftet ist. Es handelt sich um die Leerlaufstromaufnahme, wohingegen die Skala links den Motorstrom unter Last darstellt.
Es fehlen die Angaben zu Anschlußwiderstand und Induktivität. Diese habe ich messtechnisch ermittelt. Der Anschlußwiderstand beträgt ca. 15 Ohm, die Induktivität 11,3 mH.

In diesen 2 ausgezeichneten Quellen kann man alles über Modelbaumotoren erfahren.
http://www.maxonmotor.com/medias/sys_mas...EN_ES_036-1.pdf
http://www.faulhaber.com/servlet/com.itm...40929&spachid=2

Alles nachfolgende ist eine Anwendung der Beschreibung von dort.
Die Bezeichnungen "Bremsleistung" und "Bremsmoment" irritieren etwas; wir wollen ja schließlich antreiben und nicht Bremsen, weil wer bremst, verliert! Die Bremsleistung entspricht der mechanischen Leistung, also das, was von der elektrischen Leistung noch an der Getriebewelle ankommt. Da fällt der Rundmotor durch einen sehr schlechen Wirkungsgrad auf.

Nmech = P2 = Pmech = Bremsleistung = 1,3 W (aus Diagram)
Pmech = Pel * Wirkungsgrad; Pel=U*I => 13*0,33*36% = 1,54 W (rechnerisch) minus interne Verluste durch z.B. Reibung etc.; daher ist der Diagrammwert etwas kleiner als der rechnerische.
mit n = Leerlaufdrehzahl 9200 U/min ergibt sich: Pmech = pi/30*n*M daraus folgt Drehmoment M= Pmech /pi*30/n = 1,3/pi*30/9200 = 1,34 mNm = Bremsmoment; Das Bremsmoment aus dem Diagramm von 14 cmgr muß auf die modernen SI Einheiten umgerechnet werden und ergibt ebenfalls 1,3 mNm (milli NewtonMeter)
Eine andere Weise die Motorleistung zu berechnen ist über den Anschlußwiderstand: Pmax= R/4*(UN/R-I0)² =13/4*(13/15-0,15)² = 1.66 W

Drehmomentkonstante km=1,34 mNm/0,33A = 4 mNm/A

Anhaltedrehmoment =
MH=km*(UN/R-I0) = 4*(13/15-0.15)=2,86 mNm

Bei der Beschaffung von Ersatzmotoren, müssen diese Werte entsprechend berücksichtigt werden. Damit wird klar, daß z.B. der Faulhaber Flachläufer 2607 mit P2 (Pmech) von 0,97 W nur für Flachland-Nebenbahnen in Frage kommen kann.

Zum Schluß noch 2 Märchenkiller:
1) Es gibt keine Rundmagnete unterschiedliucher Feldstärke (bestätigt von FLM); beim Einbau von Ankern mit Schwungmasse sind daher nur die mechanischen Gegebenheiten zu berücksichtigen und evtl. Unterlegscheiben einzusetzen, die den Anker von der Rückwand abhalten. Die elektrischen Parameter des Ankers m.S. sind ebenfalls identisch zum Anker o.S.
2) Die Rundmagnete altern nicht. Feldstärkeverluste kommen ggf. nur durch ein Ultraschallbad; ob und wieweit die Elementarmagnete durch Ultraschall falsch ausgerichtet und ggf. durch das el. Feld des Ankers wieder richtig ausgerichtet werden, müßte mal ein Physiker erläutern.

Gruß und viel Spaß beim Hobby
hk.

#3 von lve0200 , 25.02.2015 18:01

Hallo,

bei der Auswahl von Ersatzmotoren muß auch unbedingt das Getriebe mit einbezogen werden. Ich empfehle deshalb das Kapitel über den Arbeitspunkt eines Motors in der o.a. Faulhaber-Publikation zu studieren. Ich will dies mal an einem Beispiel deutlich machen. Die GFN E103 und die E151 haben (unsinnigerweise) ein fast identisches Antriebsaggregat. Nur ist die E103 eine Schnellfahr- und die E151 eine schwere Güterzuglok.
Die Getriebeübersetzung ist ungefähr 8.8:1. Multiplizert man die Motordrehzahl mit der übersetzung, dem Ablaufweg der Räder (15,2*pi) und rechnet man das mit H0 und min/h um, so fährt die Lok ca. 250 KM/h. (9000*60*87,5*pi*15,2/8.871= 254 KM/h) Für die E103 ist das OK, für die E151 völlig daneben!
Aus Motorsicht verhält sich das ganz anders. Das maximale Drehmoment steht bei E-Motoren bei der Nennleistung im Leerlauf! am Punkt des optimalen Wirkungsgrads zur Verfügung. Wird Leistung gefordert, dann sinkt somit sofort die Drehzahl; am Ende (Anhaltedrehmoment) ist die Drehzahl null und der Motor raucht ab. Will man trotzdem die Drehzahl halten, muß man mehr Strom in den Motor pumpen, also die Spannung erhöhen. Damit die E103 nun 250 fährt, muß man bereits die volle Motorspannung anlegen, damit die 9000 U/min zu Stande kommen. Will man jetzt Leistung abholen, dann muß man den Motor in überlast treiben, was allerdings bei dem Raubauts von Rundmotor erstmal nicht besonders problematisch ist. Anders jedoch bei der E151. Da diese ihre Vorbildgeschw. aufgrund des Getriebes schon bei der halben Motordrehzahl erreicht, kann man bei Leistungsforderung ruhig mal "aufdrehen"; die Motordrehzahl wird aufgrund der erhöhten Leistungsforderung dann nicht absinken und die erhöhte Leistung kann aus der Leistungsreserve des Motors bestritten werden, ohne daß dieser in überlast kommt. Was also aus Modelsicht völlig daneben ist, macht aus Motor/Getriebe-Sicht Sinn! Daraus kann man ableiten, will man einerseits bei voller Fahrstufe vorbildgerecht Geschwindigkeit haben, muß der Motor genug Kraft für die Leistungsreserve haben. Z.B. setzt man bei der E151 die Getriebeübersetzung auf 16:1, dann erreicht die Lok bei 9000 U/min die Vorbildgeschw. Dabei wird eine Nennleistung von 1,4 Watt abgerufen. Will man nun mit dem langen Heinrich die Gleiswendel hinauf, dann empfiehlt sich z.B. ein Faulhaber 1331 12V mit 2,6Watt, um überlast zu vermeiden.
Fazit: Will man eine Lok mit einem neuen nicht-Rundmotor umbauen, müssen immer Motorleistung UND Getriebe für jede einzelne Lok neu berechnet werden.

mfg
hk.

#4 von adlerdampf , 25.02.2015 18:52

Servus,

oder aber man nimmt einfach die empfohlenen Motor-/Getriebeumbausätze von SB-Modellbau.

#5 von tane , 11.03.2015 21:47

Oder man nimmt einfach einen Original-Motor und behält so ein authentisches und unverbasteltes Modells.

#6 von lve0200 , 12.03.2015 09:32

Ganz schön arrogant, Ihr beiden!
Die SB Umbausätze kosten nochmal soviel wie eine Lok; und was, wenn im alten Rundmotor die Presslager kaputt sind??
Mein Beitrag richtete sich an die Leute, die auch hier im Forum mit billigen Kassettenrecorder- oder sonstigen Motoren aus dem Konsumerbereich herum-machen und glauben den Rundmotor damit ersetzen zu können. Ich wollte mal als Hilfestellung an einer Beispielrechnung verdeutlichen, auf was man dabei achten sollte, falls man sowas vorhat, weil die modernen Motordaten nicht sofort mit den alten GFN Daten vergleichbar sind. Es war keine Empfehlung den Rundmotor abzuschaffen!

Ich werde mir halt solch Beiträge in Zukunft sparen.

hk

#7 von adlerdampf , 12.03.2015 14:49

Ho, Ho, Ho,

Hallo hk,

nun mal langsam, wo hier die Aroganz sein soll...

Du hast in sehr ausführlichen Beiträgen geschrieben, was bei einem Motortausch, der nicht auf Originalersatzteilen beruht zu beachten ist. Dies ist ja auch gut so.
Nun soll es aber auch Modellbahnbastler geben, die nicht ganz so tief in der Elektrotechnik/Elektromechanik/Mechanik drinstecken. Für eben diese sind die doch recht kurz gefassten Beiträge von tane und von mir gedacht. Wer die Lust hat einen wie auch immer gearteten Motor in eine GFN-Lok (oder in eine eines anderen Herstellers) zu bauen, der muss halt mit Unwegsamkeiten rechen. Wie man diese überwinden kann, hast Du ja aufgezeigt. Oder aber der- oder diejenige welche besorgt sich einen Austauschmotor als Originalersatzteil oder von einem Zubehöranbieter.
Allerdings wird ein Motortausch erst richtig interessant, wenn eines der Lager fest in der Motor-/Getriebplatte drin steckt und eben dieses defekt ist.
Allerdings hatte diesen Fall (bisher) noch nicht.

Gruß Karsten

#8 von lve0200 , 12.03.2015 15:16

OK,

kam halt bei mir so an.
Muß man ja auch jetzt keine Staatsaktion draus machen. Denke, ist jetzt klar!
Bei mir als Fahr-Spaßler (ziemlich das Gegenteil von Vitrinensammler) sind halt mittlerweile einige der Lager "platt" und ich ärgere mir ein Loch in den Bauch, daß FLM diese nicht als Ersatzteil anbietet, ebenso wie den Ringmagnet. Letzteren kann man ja noch aus einer Schrottlok ziehen, aber bei den Lagern geht das halt kaum. Die Foren sind voll mit gefrusteten MoBahnern, deren GFN Motor-Lager trotz dauerndem ölen immer wieder nach kurzer Pause anfangen zu quietschen! Da GFN darüber hinaus auch noch Ankerachsen verbaut hat, für die kein normaler Mensch Kugellager bekommen kann, fällt diese Lösung also auch aus. Ich habe es mit 3/32"(2,38mm) Kugellager versucht, aber die Ankerachse klappert an verschiedenen Resonanzpunkten im Lager und verursacht unangenehme Geräusche und Fahreigenschaften.

mfg
hk

#9 von SAH , 12.03.2015 19:21

Guten Tag HK,

ich bin erst heute auf diese interessante Artikelserie gestoßen, und antworte daher ewas spät. Mir sind im Zusammenhang von Motorenkennlinienabbildung und Deinem Beitrag ein paar Aspekte aufgefallen, die ich nachfragen möchte:

Zitat von lve0200 im Beitrag #2

um dieses Motorkennlinienfeld mit modernen Motoren vergleichbar zu machen, muß man etwas rechnen. Zunächst fällt auf, daß die Linie I nicht beschriftet ist. Es handelt sich um die Leerlaufstromaufnahme, wohingegen die Skala links den Motorstrom unter Last darstellt.
Es fehlen die Angaben zu Anschlußwiderstand und Induktivität. Diese habe ich messtechnisch ermittelt. Der Anschlußwiderstand beträgt ca. 15 Ohm, die Induktivität 11,3 mH.

Linie I ist in der Legende mit J gekennzeichnet; die Stromaufnahme steigt geringfügig mit der Spannung (Leerlauf) und deutlich mit der Belastung (bei konstanter Spannung!). Der dargestellte Graph interpretiere ich als Leerlauf über die Spannung. Vgl. Fleischmann BR 55 (Artikel 1155), dessen Leerlaufstromaufnahme von 80 bis 95mA steigt, wenn die Spannung von 7V auf 14V erhöht wird vs. 86mA im Leerlauf bei 12V bis 205mA bei Belastung mit einer Zugmasse von 205g und 12V. Im o.g. Diagramm steigt die Stromaufnahme von ca. 250mA auf ca. 275mA. Das ist also kein Lastdiagramm der Stromaufnahme.

Zitat von lve0200 im Beitrag #2

Nmech = P2 = Pmech = Bremsleistung = 1,3 W (aus Diagram)
Pmech = Pel * Wirkungsgrad; Pel=U*I => 13*0,33*36% = 1,54 W (rechnerisch) minus interne Verluste durch z.B. Reibung etc.; daher ist der Diagrammwert etwas kleiner als der rechnerische.
mit n = Leerlaufdrehzahl 9200 U/min ergibt sich: Pmech = pi/30*n*M daraus folgt Drehmoment M= Pmech /pi*30/n = 1,3/pi*30/9200 = 1,34 mNm = Bremsmoment; Das Bremsmoment aus dem Diagramm von 14 cmgr muß auf die modernen SI Einheiten umgerechnet werden und ergibt ebenfalls 1,3 mNm (milli NewtonMeter)
Eine andere Weise die Motorleistung zu berechnen ist über den Anschlußwiderstand: Pmax= R/4*(UN/R-I0)² =13/4*(13/15-0,15)² = 1.66 W

wie kommst Du zu 0,33A in Deinen Angaben? Bei 13V werden 0,275A aus dem Diagramm entnommen. Das Problem dabei ist jedoch, dass die Wirkungsgrade als Funktion der Spannung allein nicht sinnvoll sind, es gehört immer auch die (externe) Belastung dazu, oder die (nicht dokumentierten) inneren Belastungen sind damit gemeint. Das bedeutet, es fehlen ein paar Angaben (in der Abszisse).
Bezieht man sich explizit auf eine Spannung, z.B. 12V (12V bieten sich aus Gründen der Vergleichbarkeit mit den vielen Test in Magazinen an), liest man laut Diagramm eine Drehzahl von 8400 min^-1 ab.
Gleichzeitig beträgt bei dieser Spannung die Leistung 1,25W. Daraus ergibt sich, wie Du oben für 13V ausgeführt hast, ein Drehmoment von 1,25/pi*30/8400 = 1,42 mNm bei 12V.
Das von Dir genannt Leistungsmaximum ist spannungsabhängig: je größer die Spannung, desto größer die maximale Leistung. In Deinen Angaben kann ich nicht nachvollziehen, woher Du die 0,15A als Leerlaufstrom nimmst? Denn sonst beträgt die maximale Leistung: P2max = U^2/4R = 169/60 = 2,82W, bei 12V entsprechend 2,4W. BTW: nach Deiner Formel müssten 1,92W herauskommen: P2max = R/4..... = 15/4......

Ferner lässt sich mit den Angaben R, U und I_0 auch der maximale Wirkungsgrad berechnen.
Demnach kommen wir mit Deinen Werten (U=13V, R=15 Ohm, I_0=150mA) auf 34,1% (für 36% müssten es 139mA sein).
Es bleibt also hier die Frage, wo sind die 150mA für I_0 nach Deinem Beitrag dokumentiert? Würdest Du dies bitte klären?

mit freundlichen Grüßen,
Stephan-Alexander Heyn

#10 von Redfox1959 , 12.03.2015 19:51

Hallo Leute
Das mit den Rundquietsch-Motoren von GFN ist ja hinreichend als Problem bekannt. Ich bin da vor Kurzem auf eine verrückte Idee gekommen, beim Stöbern in der Bucht bin ich auf sehr kleine gekapselte Kugellager gestossen. Demnächst werde ich mal genau an einem alten Rundi ausmessen, welche Größe da in etwa reinpasst. Ich will mal den Versuch wagen, einen GFN Motor auf Kugellagerung umzurüsten. Ich werde dann hier darüber berichten, es könnte meiner Meinung nicht schaden, das mal zu versuchen. Was denkt Ihr denn darüber ? Hat eventuell schon einer von Euch so etwas schon mal versucht ?

Bis bald, Euer FL Gussmodell-Ghert

#11 von lve0200 , 12.03.2015 20:00

Yep, jetzt wirds langsam kompliziert, zumal, da ich auch mit Startset (dem Originalauthor) noch parallel per PM diskutiere.

Also Du schreibst: Linie I ist in der Legende mit J gekennzeichnet; die Stromaufnahme steigt geringfügig mit der Spannung (Leerlauf) und deutlich mit der Belastung (bei konstanter Spannung!). Der dargestellte Graph interpretiere ich als Leerlauf über die Spannung.
Ich schrieb: Zunächst fällt auf, daß die Linie I nicht beschriftet ist. Es handelt sich um die Leerlaufstromaufnahme, wohingegen die Skala links den Motorstrom unter Last darstellt.
Fazit: Ich denke wir haben da diegleiche Ansicht. I stellt den Leerlaufstrom zwischen 4V und 12/13V dar!

Was irritiert und was ich z.Zt. gerade mit Startset diskutiere ist, daß man den Leerlaufstrom nicht auf der J Skala links ablesen kann, weil er viel niedriger ist (von Dir angegeben 80-95 mA, von mir gemessen 100mA + MwSt.) Entweder haben die die I-Kurve an die falsche Stelle im Diagramm gesetzt, oder es fehlt eine Skala. Würde man von der linken Seite der I-Kurve auf die J-Skala gehen, dann würde man einen Leerlaufstrom von 250 mA ablesen, was definitv zuviel ist!
Die J-Skala gibt m.E. den Laststrom an. Man geht von der P mech.= Bremslast Kurve entweder nach links und ließt den Laststrom ab, oder nach unten die Spannung. Ich denke, auch da sind wir einer Meinung.

Ich wäre sehr daran interessiert, den BR55 Artikel zu bekommen; ist der öffentlich zugänglich??

Was die absoluten Werte angeht, muß ich zugeben, bin ich etwas schlampig; ob 34,1% oder 36% ist mir egal, da die Toleranzen wahrscheinlich sowieso andere Werte produzieren; es kommt mir mehr auf die Größenordnung an; also bitte nicht zuuuuuu genau nachrechnen.

Beim Wirkungsgrad habe ich nur Nennwerte (also Nennleistung bei Nennspannung) betrachtet. Ich verstehe nicht, wieso Du meinst, daß ich diese spannungsabh. betrachte. Bei den Leistungsberechnungen, die auf theoretischen Formeln beruhen, habe ich interne Reibungswiderstände und andere Verluste nicht berücksichtigt, da ich keine Werte dazu habe.

Die 150mA Leerlauf waren an verschiedenen Motoren gemessen und ein Mittelwert aus Erfahrungen. Auch hier, es geht um's Prinzip, nicht um Nachkommastellen.

Es ging mir hauptsächlich darum mal die prinzipielle Vorgehensweise darzustellen und klar zu machen, daß man den Rundmotor nicht einfach mit jedem x-beliebigen CD-player Motor ersetzen kann. Außerdem ging es mir darum, die Werte aus dem Diagramm mit den "modernen" Werten aus neueren Datenblättern vergleichbar zu machen.

mfg
hk.

#12 von lve0200 , 12.03.2015 20:08

@ Redfox,

sieh mal weiter oben; habe ich schon probiert. Was wären denn das für Kugellager??

Die GFN Ankerachse ist 2,3 + 0,2mm. Wie gesagt, das nächstliegenste, was ich finden konnte waren die 3/32 Zoll = 2,38mm Kugellager; kannste vergessen! Die Bohrung im Getriebeboden ist 5,72mm. Entweder die KG fallen da durch, oder liegen außen auf.
Die Messinglager haben auch noch einen 2. Zweck; sie dienen nämlich als Distanzhalter für den Anker, damit dieser nicht an der Motorrückwand/Getriebeboden scheuert. Wenn man ein KG einbaut, dann muß man das KG entweder so in den Motor hineinragen lassen, daß es den Anker abhält (wobei der Wickelkörper dann auf ganzer KG-fläche reibt), oder minimale Distanzringe einbauen. Mit normalen Unterlegscheiben kann man da nicht arbeiten, weil die ebenfalls auf dem Wickelkörper des Ankers scheuern.

mfg
hk.

#13 von Startset1000 , 12.03.2015 20:27

Hallo,

ich fasse mal meine Interpretation der Kurven zusammen: Obendrüber steht ein definierter Belastungswert, und ich gehe daher davon aus, dass alle Datenpunkte, die den Kurven zugrunde liegen, bei diesem Wert gemessen sind. Bei der gegebenen Belastung von 14 cmgr == 1,3 mNm bleibt der Motor bei Unterschreiten von 4 V stehen. Ohne Belastung, also nur mit "Eigenreibung", läuft er noch mit deutlich niedrigeren Spannungen, das habe ich geprüft. Halte ich den Motor bei 4 V fest, müsste ich also ungefähr die 14 cmgr an Drehmoment ausüben, um ihn zu halten. Die gemessene Stromaufnahme liegt dann bei einem kräftig benutzten Motor je nach Ankerstellung zwischen 170 und 270 mA. Der von Hans gemessenen Anschlusswiderstand von 15 Ohm ergibt bei 4 V einen Strom von 267 mA, und bei stehendem Motor zählt nur der Ohmsche Widerstand. Der niedrigste Stromwert im Diagramm ist ca. 245 mA bei 4 V. Dieser Wert wäre also vereinbar mit der Hypothese, dass die Stromkurve bei der von Fleischmann angegebenen Belastung ermittelt wurde. Für einen Datenpunkt bei höherer Spannung und laufendem Motor müsste Stephan-Alexander mal ran, weil der das messen kann.

Über Leerlaufdrehzahl und Strom dabei sagt das Diagramm nichts aus, und daher helfen die Formeln meiner Ansicht nach für den originalen Rundmotor auch nur begrenzt weiter.

Gruß und gute Nacht
Harald

#14 von SAH , 12.03.2015 20:32

Guten Abend hk,

Zitat von lve0200 im Beitrag #11

Was irritiert und was ich z.Zt. gerade mit Startset diskutiere ist, daß man den Leerlaufstrom nicht auf der J Skala links ablesen kann, weil er viel niedriger ist (von Dir angegeben 80-95 mA, von mir gemessen 100mA + MwSt.) Entweder haben die die I-Kurve an die falsche Stelle im Diagramm gesetzt, oder es fehlt eine Skala. Würde man von der linken Seite der I-Kurve auf die J-Skala gehen, dann würde man einen Leerlaufstrom von 250 mA ablesen, was definitv zuviel ist!
Die J-Skala gibt m.E. den Laststrom an. Man geht von der P mech.= Bremslast Kurve entweder nach links und ließt den Laststrom ab, oder nach unten die Spannung. Ich denke, auch da sind wir einer Meinung.
Ich wäre sehr daran interessiert, den BR55 Artikel zu bekommen; ist der öffentlich zugänglich??

Die BR55 als |:|-Modell konnte ich als Vergleichsobjekt durchtesten, und da interessieren mich eine ganze Reihe von Werten. Meine Vorgehensweise habe ich in den Testbedingungen dokumentiert. Speziell die BR 55 war für mich in dieser Art Neuland (wegen der Zusammenbauprobleme). Normalerweise kann man die Diagramme gesammelt in meinen Erfahrungsberichten finden; da ich das derzeit umstelle, sind diese von den Erfahrungsberichten aus nicht zugänglich. Daher muss ich auf Einzelseiten verweisen:
Alle folgenden Auswahltabellen sind nach dem selben Prinzip aufgebaut: man wählt den entsprechenden Modelleintrag aus, geht ganz nach unten und fordert das Diagramm an. Allerdings geht das nur, wenn javascript möglich ist (geht leider nicht anders).
Der Reihe nach (jeweils Eintragnummer F1155.1:a_3 auswählen, bei Diagrammvergleichen einfach noch F1155.1:a_2 dazunehmen):
Stromaufnahme als Funktion der Spannung
Drehzahl als Funktion der Spannung (ohne Berücksichtigung des Schlupfs)
Stromaufnahme als Funktion der Belastung bei U=konst (U=12V)
Leistungsabgabe als Funktion der Belastung (keine angehängten Wagen = 0W Nutzleistung)
Wirkungsgrad als Funktion der Belastung (Die Angaben zur Impulssteuerung werden Berechnet, irgendwas stimmt hier noch nicht).
Meine allgemeinen Loktestseiten noch zur Übersicht.

Zitat von lve0200 im Beitrag #11

Was die absoluten Werte angeht, muß ich zugeben, bin ich etwas schlampig; ob 34,1% oder 36% ist mir egal, da die Toleranzen wahrscheinlich sowieso andere Werte produzieren; es kommt mir mehr auf die Größenordnung an; also bitte nicht zuuuuuu genau nachrechnen.
Beim Wirkungsgrad habe ich nur Nennwerte (also Nennleistung bei Nennspannung) betrachtet. Ich verstehe nicht, wieso Du meinst, daß ich diese spannungsabh. betrachte. Bei den Leistungsberechnungen, die auf theoretischen Formeln beruhen, habe ich interne Reibungswiderstände und andere Verluste nicht berücksichtigt, da ich keine Werte dazu habe.
Die 150mA Leerlauf waren an verschiedenen Motoren gemessen und ein Mittelwert aus Erfahrungen. Auch hier, es geht um's Prinzip, nicht um Nachkommastellen.
Es ging mir hauptsächlich darum mal die prinzipielle Vorgehensweise darzustellen und klar zu machen, daß man den Rundmotor nicht einfach mit jedem x-beliebigen CD-player Motor ersetzen kann. Außerdem ging es mir darum, die Werte aus dem Diagramm mit den "modernen" Werten aus neueren Datenblättern vergleichbar zu machen.

Einen Teil Deiner Fragen wird sich evtl. von selbst beantworten, falls Du Dir die Mühe machst, Dich durch o.g. Auswahltabellen zu wühlen. Die Nachkommastellen dienten mir in dieser Artikelserie als (erfolgreicher) Aufhänger

.
Einzig: 150mA an verschiedenen Motoren ist eine böse Falle! Hierzu ein Beispiel aus dem Märklinbereich, wie es in meinen Ankerseiten nachzulesen ist:
Motor 1 (SFCM): bei 12VAC durchschnittlich 372mA (+/- 10%)
Motor 2 (SLFCM1): 686mA (+/- 12%)
Motor 3 (DCM1): 212mA (+/- 27%)
Hättest Du geschrieben am selben Motor in verschiedenen Modellen, wäre dieser Kommentar gegenstandslos.
Auch mir ging es u.a. um die Vergleichbarkeit von undokumentierten Motoren/Modellen mit seriösen Motorherstellern zu erreichen.

mit freundlichen Grüßen,
Stephan-Alexander Heyn

#15 von lve0200 , 12.03.2015 20:39

ich hab's ja probiert, aber die Gleichstromtabelle leifert : Error 404 page not found und die Loktesttabelle ist bis auf die überschriften leer.
??

Gute Nacht
hk

#16 von SAH , 12.03.2015 20:40

Guten Abend Harald,

vielen Dank für Deinen Beitrag!
Demnach wäre das Diagramm bei einer konstanten, externen Belastung (1,3mNm) und verschiedenen Spannungen gemessen worden.
245mA bei 4V gilt für laufenden Motor oder fährt der Motor gerade so bzw., gerade nicht?
Für R (Anschlusswiderstand inkl. Übergangswiderstände) kann man ansetzen: R = Umin/Imin. Mit den obigen Werten 16,3 Ohm (also geringe Übergangswerte; die Elektrik ist also gut in Schuss).
Zur Motorkonstante: Leerlaufstrom messen, bekannte Belastung anhängen und abermals Stromaufnahme (bei gleicher Spannung) messen. kM = (M_Last-M_Leerlauf) / (I_Last-I_0). Gibt eine grobe Schätzung, dürfte für den Anfang ausreichen.

mit freundlichen Grüßen,
Stephan-Alexander Heyn

#17 von SAH , 12.03.2015 20:43

Guten Abend hk,

Zitat von lve0200 im Beitrag #15
ich hab's ja probiert, aber die Gleichstromtabelle leifert : Error 404 page not found und die Loktesttabelle ist bis auf die überschriften leer.
??

Bitte nicht die Querverweise in den Testbedingungen nutzen, die Seite muss ich noch überarbeiten. Die hier genannten Querverweise funktionieren.

mit freundlichen Grüßen,
Stephan-Alexander Heyn

#18 von SAH , 12.03.2015 20:46

Guten Abend hk,

das sollte jetzt auch funktionieren, doch die Gleichmasstabellen haben einen anderen Hintergrund und eine andere Zielsetzung.

mit freundlichen Grüßen,
Stephan-Alexander Heyn

#19 von Startset1000 , 13.03.2015 09:19

Hallo Stephan-Alexander,

Zitat von SAH im Beitrag #16

Demnach wäre das Diagramm bei einer konstanten, externen Belastung (1,3mNm) und verschiedenen Spannungen gemessen worden.

Ich interpretiere das Diagramm so, ja. Drehzahl und Leistung müssen bei konstanter externer Belastung und verschiedenen Spannungen gemessen sein, sonst wäre der Kurvenverlauf nicht wie abgebildet. Die Drehzahlkurve kann m.E. auch nicht die Leerlaufdrehzahl in Abhängigkeit von der Spannung sein, dazu liegt sie zu weit rechts. Die Spannung von 4 V bei Drehzahl 0 ist für einen unbelasteten Motor zu hoch. Nach meinem Gefühl ist die Drehzahl bei maximaler Spannung für einen unbelasteten Motor auch zu niedrig, messen kann ich das aber leider nicht.

Bleibt die Kurve für die Stromaufnahme in Abhängigkeit von der Spannung. Hier hat sich die Diskussion daran entzündet, dass die Kurve mit "I" bezeichnet ist, die Achsenbeschriftung aber mit "J". Ich halte das für einen "Druckfehler" und gehe davon aus, dass das selbe gemeint ist. Ich gehe also davon aus, dass auch die Stromkurve unter der angegebenen konstanten externen Belastung gemessen ist, und die weitgehende Übereinstimmung von Wert aus dem Diagramm und gemessenem Wert bei 4 V stützt diese Annahme.

Fleischmann selbst sagt zu dieser Grafik (Quelle [1] aus dem ersten Beitrag):

Zitat

"Abb. 10 zeigt das Verhalten des Rundmotors bei Belastung mit einem gleichbleibenden Bremsmoment von etwa 14 cmgr. Dies entspricht dem Zuggewicht eines überschweren Modellzuges in der Ebene. Auf der Waagerechten ist die Betriebsspannung U in Volt, auf der rechten Senkrechten die Drehzahl n, auf der linken die mechanische Bremsleistung in Watt, sowie der vom Motor aufgenommene Strom I in Ampere und der Wirkungsgrad η aufgetragen."

Zitat von SAH im Beitrag #16

245mA bei 4V gilt für laufenden Motor oder fährt der Motor gerade so bzw., gerade nicht?

Die 245 mA sind aus dem Diagramm abgelesen. Für die Drehzahl steht im Diagramm an dieser Stelle Null. Ob das ein gemessener Datenpunkt ist oder nur eine extrapolierte Gerade durch zwei woanders gelegene Messpunkte, hat nur Fleischmann gewusst. Die 170 bis 270 mA, die ich je nach Ankerstellung gemessen habe, sind bei 4 V und stehendem Motor gemessen. Für definierte und reproduzierbare Belastung eines laufenden Motors habe ich keinen Versuchsaufbau, und ich habe auch die Seite nicht mehr wiedergefunden, wo Du Deinen Aufbau beschrieben hattest.

Gruß
Harald

#20 von SAH , 14.03.2015 15:29

Guten Tag Harald,

vielen Dank für Deine weiteren Auskünfte!

Zitat von Startset1000 im Beitrag #19

Fleischmann selbst sagt zu dieser Grafik (Quelle [1] aus dem ersten Beitrag):
[quote]
"Abb. 10 zeigt das Verhalten des Rundmotors bei Belastung mit einem gleichbleibenden Bremsmoment von etwa 14 cmgr. Dies entspricht dem Zuggewicht eines überschweren Modellzuges in der Ebene. Auf der Waagerechten ist die Betriebsspannung U in Volt, auf der rechten Senkrechten die Drehzahl n, auf der linken die mechanische Bremsleistung in Watt, sowie der vom Motor aufgenommene Strom I in Ampere und der Wirkungsgrad η aufgetragen."

Da Fleischmann die 14cmgr als überschwerer Modellzug bezeichnet komme ich erst mal ins Grübeln:
14cmg = 140mmg=1,4 mNm. Dies sind im Rahmen meiner Tests 6 Schnellzugwagen der alten Blechklasse. Das ist aber eine andere Baustelle.

Zitat von Startset1000 im Beitrag #19

Die 245 mA sind aus dem Diagramm abgelesen. Für die Drehzahl steht im Diagramm an dieser Stelle Null. Ob das ein gemessener Datenpunkt ist oder nur eine extrapolierte Gerade durch zwei woanders gelegene Messpunkte, hat nur Fleischmann gewusst. Die 170 bis 270 mA, die ich je nach Ankerstellung gemessen habe, sind bei 4 V und stehendem Motor gemessen. Für definierte und reproduzierbare Belastung eines laufenden Motors habe ich keinen Versuchsaufbau, und ich habe auch die Seite nicht mehr wiedergefunden, wo Du Deinen Aufbau beschrieben hattest.

Damit haben wir soweit die Fragen geklärt. Sofern noch weitergehende Aspekte überprüft werden sollen, gibt es eine ganze Reihe von Möglichkeiten. Zwei davon wären:
In welchen anderen Modellen wurde der selbe Motor verbaut. Sofern davon welche in meinen Tabellen enthalten sind, könnten die Motoreigenschaften weiter dokumentiert werden durch Vergleich. Die Zweite: gibt es eine verlässliche Dokumentation der Konstruktion (Ersatzteile wie Zahnräder)? Verlässlich muss deshalb sein, weil bei der BR 55 (1155) leider die ET-Liste nicht mit der tatsächlichen Konstruktion übereinstimmt.
In Bezug auf Deine Frage: meinst Du das Vorwort meiner Loktesttabellen?

mit freundlichen Grüßen,
Stephan-Alexander Heyn

#21 von Hajo13 , 19.12.2015 11:53

Hallo
Ich bin auf der Suche nach Rundmotoren Motor 58 14 V-Betrieb
wo kann ich drei Stück käuflich erwerben?
Auch suche ich den Ringmagneten für diese Motoren kann sie aber in keinem Fachgeschäft für Magnete finden.

Kann mir jemand weiterhelfen?

Hajo13

#22 von lve0200 , 19.12.2015 12:00

Hallo Hajo,

Ringmagnete gibt es nicht als Ersatzteil. Kann man nur aus alten Motoren recyclen.
Suchst Du wirklich einzelne Motore ohne Getriebe, weil in vielen Loks war die Getriebegrundplatte gleichzeitig Motorrückwand, bzw. die Motorrückwand war in die Getriebegrundplatte in einem halbmondförmigen Ausschnitt eingepasst, was ggf. in verschiedenen Loks zu geringfügigen Modifikationen der Rückwand geführt hat ?

Muß es der Originalmotor sein ?

mfg
hk

#23 von Hajo13 , 19.12.2015 12:46

Hallo hk

Nein es muß kein Originalmotor sein , er sollte nur passen - ich bin schon richtig verzweifelt - weil es von für meine alten Loks keine Ersatzteile gibt!!
Was muß ich angeben um die richtigen passgenauen Motoren zu finden?

mfg
Hajo13

#24 von lve0200 , 19.12.2015 12:59

Nunja, zunächst mal Katalognummern, oder ersatzweise Lok-Nummer und ggf. auch ein paar einfache Handy-Bilder der betreffenden Loks von der Getriebeseite. Dann, was ist denn eigentlich kaputt am Motor und warum muß es ein kompletter Ersatzmotor sein ?

mfg
hk.
PS: Da sich dieser Beitrag doch eher mit den Grundsätzlichkeiten der Motoren auseinandersetzt, könntest Du für die Reparatur Deiner Loks evtl. einen neuen Thread aufmachen?

#25 von Seravian , 04.10.2023 16:01

Motiviert von meinem letzten Kauf möchte ich Kenntnisse und Erfahrungen hier teilen, denn sicherlich haben wir viel mit diesem Motor mal gemacht und davon gelernt.

Habe am Montag eine 151 bekommen. Eine seltene Variante, da die 151 107-0 in ozeanblau bzw. türkis/beige aber mit dunklen Räder...und Motor mit den Füllungen im Anker bzw. Schwungmasse!
Dabei hatte sie gekreischt/geknarrt.
Nach Reinigung und Ölung war das Knarren immer noch da.
Die Lok ist im guten gebrauchten Zustand. Ich glaube nicht dass der hintere Sintenlager ausgelutscht ist.

Es war endlich weg als ich die Deckeln über die Feder der Kohlenbürsten ein sehr kleines bisschen herausgenommen habe - so dass man ein bisschen die Federn sehen kann, wenn man den Rundmotor quer sieht (also von vorne oder hinten, Fahrtrichtungen). Ist es zu viel dann werden die Funken der Kohlebürsten zu groß und der Motor erhitzt.
Jetzt schnurrt der Motor wie ich es von den Rundmotoren kenne.

Dass die Federn durch die Kohlenbürsten den Anker etwas nach hinten drücken, und damit gegen den Sinterlager ist mir nicht neu, aber ich hätte mir nie vorstellen können dass dieser kleiner Druck einen Einfluss haben könnte. So gering sind die Toleranzen? Wer von Euch hat hier Erfahrung?

Ein Paar gute Links:

Reinigung und Wartung des Rundmotors

https://www.hpw-modellbahn.de/motorentec...fleischmann.htm

https://www.stummiforum.de/t167182f166-F...-quietscht.html

https://www.stummiforum.de/t135516f29-Ge...or-beheben.html

https://www.h0-modellbahnforum.de/t33241...r-kurz-auf.html

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