Sind Schwungmassen bei Modellbahnfahrzeugen wirksam?

  • Ab einem gewissen Zeitpunkt bauten immer mehr Hersteller von Modellbahnfahrzeugen Schwungmassen an die Elektromotoren an.
    Sie sollten den Auslauf von Loks bei Stromabschaltung verlängern, ein „sanfteres" Fahren ermöglichen und dem Rastmoment des Elektromotors entgegenwirken.
    Es soll nachgewiesen werden, dass Schwungmassen diese Erwartungen kaum erfüllen.
    Der generatorische Effekt eines nachlaufenden Motors dürfte hinreichend bekannt sein. Diesen zu unterbinden bedarf es elektronischer Schaltungen.
    Das Rastmoment durch den permanent magnetisierten Eisenrotor in Erscheinung tretend, ist zwar beim Drehen des Motors per Hand, je nach dessen Eigenschaften, deutlich spürbar, dürfte jedoch auf den Rundlauf des Ankers von untergeordneter Bedeutung sein.
    Bereits bei 1000U/min, die als Mindestdrehzahl eines Motors hier generell zugrunde gelegt werden sollen,
    entstehen entsprechend der Polzahl ab 50 „Ripel“ pro Sekunde. Diese sind nicht mehr als „unrunder“ Lauf wahrnehmbar.


    Die Berechnung des Schwungrades als Energiespeicher ist dieser Formel zu entnehmen. Dabei tritt die Geschwindigkeit im Quadrat auf, was nichts anderes bedeutet, dass die Drehzahl des Motors die ausschlaggebende Größe bei der Dimensionirung eines entsprechenden Antriebs ist.


    E= 1/2J x wxquadrat


    E Rotationsenergie


    J Massenträgheitsmoment


    w Winkelgeschwindigkeit


    Im Maschinenbau wird die Schwungmasse an Elektromotoren für die Glättung der Drehmomentabgabe eingesetzt. Durch Schwungräder können kurzzeitig Energiemengen gespeichert werden, die in Press-, Schmiede-, Stanz-, Walz- und Schneidvorgängen in typisch einer halben Sekunde aufgebraucht werden, um elektromotorisch in mehreren Sekunden danach wieder nachgeliefert zu werden.


    Weitere Größen beeinflussen die Speicherkapazität, von denen wiederum der Durchmesser der Schwungscheibe entscheidend ist.
    Das Verhältnis der kinetischen Energie zwischen einem Schwungrad von 10mm zu 20mm Durchmesser, bei gleicher Masse, beträgt 1:3,7.
    Die Speicherkapazität muss entsprechend dem Omega-Quadrat in Form einer Parabel ansteigen.
    Die gespeicherte Energie bei 10.000U/min, d=20mm beträgt 0,27Ws, bei 1.000U/min hingegen nur noch 0,0027Ws.
    Es ist eindeutig zu erkennen, dass ein Modellbahnfahrzeug im letzten Drittel des Drehzahlbereichs eine wirksame Energiespeicherung vornimmt.
    Das Argument, dass eine Schwungmasse ein sanfteres Anfahren ermöglichen soll, ist geradezu absurd.
    Bedenkt man welch geringe Motorleistung für die Energiespeicherung von 0,0027J benötigt werden, so überwiegen die mechanischen Reibungen von Motor und Getriebe welche durch den Motor überwunden werden müssen.


    Schwungrad.pdf


    Berechnung eines Schwungrades:
    Masse: 10Gramm
    Durchmesser 20mm
    Drehzahl: 10.000U/min
    Kinetische Energie: 0,27J = 0,27Ws


    Masse: 10Gramm
    Durchmesser 20mm
    Drehzahl: 1.000U/min
    Kinetische Energie: 0,0027J


    Masse: 10Gramm
    Durchmesser 10mm
    Drehzahl: 10.000U/min = 1m/min
    Kinetische Energie: 0,068J


    Masse: 10Gramm
    Durchmesser 10mm
    Drehzahl: 1.000U/min = 1m/min
    Kinetische Energie: 0,00068J


    Gruß Wolfgang

  • Hallo Wolfgang,


    wahr ist, daß sich die Notwendigkeit zum Einsatz von Schwungmassen im digitalen Zeitalter verringert hat.


    Die Decoder können die Antriebsmotoren zu einem ähnlichen Verhalten (Lastregelung, Bremsverzögerung)
    veranlassen wie es die Schwungmassen in Triebfahrzeugen tun.


    Was der Decoder aber nicht ist: Er ist kein Energiespeicher und kann auch keinen simulieren. Deshalb bleibt
    eine digital gesteuerte Lok ohne Stromkontakt urplötzlich stehen. Ein Problem, das besonders zweiachsige
    Loks haben, sollten sie fahrtechnisch nicht besonders präpariert sein.


    Hier fehlt die kinetische Energie oder auch Rotationsenergie der Schwungmasse, um solche Kontaktprobleme
    zu überwinden. Wirksame Kondensatoren sind oft noch zu groß, um im Triebfahrzeug Platz zu finden.


    Eine Schwungmasse ist auch kein probates Mittel um den Losbrechmoment herabzusetzen, also für ein sanfteres
    Anfahren zu sorgen.
    Im Gegenteil. Das Gewicht der Schwungmasse erhöht zusätzlich das Trägheitsmoment und wirkt so kontraproduktiv
    auf die notwendige Überwindung des Getriebewiederstandes.
    Ich hatte mal dazu einige Versuche angestellt, von denen sich allerdings keiner als praxistauglich herausgestellt hat.
    https://image.jimcdn.com/app/c…sion/1467140976/image.jpg


    Im sehr niedrigen Drehzahlbereich kann nur ein durch was auch immer gepulster Gleichstrom das weiche Anfahren
    wirksam unterstützen, und zwar unabhängig davon, ob Permanentmagnetmotor oder eisenloser Glockenanker.


    Beim Fahren in Schrittgeschwindigkeit macht sich allerdings das Rasten der herkömmlichen Motoren sehr bemerkbar.
    Bei einem 5-Poler nicht so stark wie bei einem 3-Poler, aber man kann es deutlich wahrnehmen.
    Hier kann nach meinen Erfahrungen eine Schwungmasse einen deutlich gleichmäßigeren Lauf bewirken.


    Nicht vergessen will ich auch den Getriebewiderstand, besonders im Gleisbogen und besonders bei
    Dampfloks mit Antrieb über die Kuppelstangen. Auch hier kann eine Schwungmasse ausgleichend wirken.


    Und zum Ende sei in Erinnerung gerufen, daß die Schwungmasse neben dem Impulsbreitenfahrregler für Analogbahner
    – von denen soll es ja noch ein paar geben - die einzige Möglichkeit bleibt, einen kultivierten Triebfahrzeuglauf zu erzielen.


    Gruß, Peter

  • Hallo Wolfgang und Peter.


    Beide habt ihr Recht. Im Prinzip braucht Digital keine Schwungmasse, im Detail schon. Die kleinen 2 Achser haben schon ihre Probleme mit dem laufen wobei Lenz mit seiner kleinen Köf ja das Gegenteil beweist. Es kommt halt bei den Modellen mit ihren kleinen Getriebe und Motore auf das Antriebskonzept an. Der Hersteller kann halt seinen Antrieb für mehrere Modelle übertragen und so mit der Schwungmasse einen Mangel übertünschen. Ein wesentlich wichtiger Aspekt kommt dazu, versuche ein neues Modell in Europa ohne Schwungmasse und ohne Haftreifen zu verkaufen, das dürfte sehr schwer sein, die Käuferschicht ist sehr dünn gesät, ich gehöre auch dazu.


    Wenn sich der Hersteller für einen passenden und Qualitativ sehr guten Motor mit einem entsprechenden abgestimmten Getriebe entscheidet braucht es keine Schwungmasse, nur wer macht sich diese Mühe?


    Aus meiner Erfahrung mit dem Umbau der Antriebe kann ich auch sagen, durch die Schwungmasse läuft das Modell geschmeidiger, auch mit Fauli. Das kann und will ich nicht mit Zahlen belegen, das zeigt mir das Fahrverhalten der Lok. Ob der Motor nun als Generator beim Auslauf tätig wird, das übersehe ich mal großzügig, ist mir auf Deutsch wurscht. Die Lebensdauer der Motore überstehen meine restliche.


    Das ganze sehe ich etwas entspannter.

  • Hallo!


    Ich stelle mir nicht die Frage ob sie wirksam sind, das sind sie zweifellos, sondern was sie nützen.


    Beispiel 1:

    Ein Blick in die gar nicht all zu lange zurückliegende Vergangenheit. Noch Anfangs dieses Jahrtausends wurden heftige Diskussionen, die zuweilen Glaubensbekenntnissen nicht unähnlich waren, geführt, daß dieses Antriebskonzept in Sachen Auslauf dem Antrieb mit Schnecke überlegen wäre.
    Um im Radio Eriwan Stil zu antworten:
    "Im Prinzip ja.
    Jedoch hat der Motoranker schon eine Scheibenbremse in Form eines Scheibenkollektors eingebaut und die Zahnräder sind so schlabberige gelagert, daß sie sich schräg stellen und sich so an ihren Nachbarzahnrad aneinender reiben als auch am Getriebegehäuse schleifen."
    Mit anderen Worten theoretisch sieht das bestechend aus, beim Abschalten des Stroms ist durch den Hauptschlußmotor mit der Feldwicklung kein Magnetfeld mehr vorhanden und der Motor kann frei auslaufen. Aber hier hat die Natur die Fertigungsqualität der Göppinger entgegen gesetzt.
    Trotz guter theoretischer Voraussetzungen vernichtet dieser Antrieb sein bischen Dynamik durch interne Reibung restlos. Ein Auslauf findet daher praktisch -nicht- statt.


    Anmerkung: Das Foto zeigt ein von Vögele überarbeitetes Märklin Triebdrehgestell.




    Beispiel 2:

    Im Zuge des Schwungmassenhypes boten auch die Gebrüder Fleischmann einen sog. Schwungmassenanker zum Nachrüsten an. Hier sorgte das Permanentmagnetfeld für einen abrupten Stopp bei Stromwegnahme. Ich habe den Schwungmassenanker in eine meiner GFN BR94 eingebaut und war enttäuscht. Wie vom Threaderöffner dargestellt, tritt mangels Masse der Schwung erst bei höhren Drehzahlen auf. Obwohl die BR94 schon von Hause aus zu den moderater übersetzten Triebfahrzeugen des Hauses Fleischmann gehört, war bei Rangiergeschwindigkeit praktisch kein mehr an Auslauf festzustellen, verglichen mit einem unveränderten Modell. Auch hier sind es große Fertigungstoleranzen welche den Fahrspaß trüben.
    Wie man auf dem Foto erkennen kann, habe ich der Lok noch eine zusätzliche Getriebestufe verpasst. Erst jetzt war, bedingt durch die höheren Motordrehzahlen, ein mehr an Auslauf auch praktisch festzustellen.



    Beispiel 3:
    Hier habe ich kein Bild, gemeint ist aber der TRIX-EXPRESS Antrieb mit Schnecke. Vorbild waren hier die US-Antriebe. Während die US-Antriebe so leidlich laufen, Gründe dafür die 5-poligen Pittmann Motoren in Verbindung mit einem hoch übersetzten Getriebe, Übersetzungsverhältnisse 1:30 bis hin zu 1:72 waren üblich. Trix übernahm zwar das Konzept, verschlimmbesserte es aber durch einen nur 3-poligen "Rastefix" Motor und einem Übersetzungsverhältnis von nur 1:5. Der Auslauf war dann nicht "0", sondern sogar "-0".
    Genau dieser bekannte Trix Antrieb hatt dann damals zu dem schlechten Ruf von Schneckenantrieben geführt. Hier hätte eine Schwungmasse in Verbindung mit einem wesentlich höheren Überestzungsverhältnis definitiv zu einem besseren Auslauf geführt. Ironie der Geschichte, ein halbes Jahr vor der Übernahme durch Märklin hatte man sich bei Trix endlich zum Einbau einer Schwungmasse entschlossen welche dann auch tatsächlich die Fahreigenschaften verbesserte.



    Beispiel 2 hat noch ein Nachspiel gehabt. Hier habe ich zu meinen Analogzeiten einen der ersten Umbausätze von Verbeck eingebaut. Verbeck war übrigens schon eher damit auf dem Markt, lange bevor SB damit kam. Dieser Umbausatz von Verbeck bestand aus einem Faulhaber Motor mit Schwungmasse, einem Schneckenvorgelege und das Ganze in einem Hilfsrahmen montiert. Man musst seine heilige Scheu überwinden und Teile vom GFN Fahrgestell absägen, die Lok also unwiderruflich verändern. Hatte man es geschafft, erkannte man seine GFN BR94 nicht mehr wieder.
    In Verbindung mit dem jetzt sehr hohen Übersetzungsverhältnis konnte auch die rel. kleine Schwungmasse genügend Energie speichern um der Lok aus umgerechnet 60 km/h einen etwa 70bis 80cm langen Auslauf zu ermöglichen. Ein ganz anderes Fahrgefühl.
    Nutzwert: Sehr hoch.



    Und auf der anderen Seite des Atlantiks?
    http://hoseeker.com/lindsay/li…heelpowerdrive1949pg1.jpg
    http://hoseeker.com/lindsay/li…heelpowerdrive1949pg2.jpg
    http://hoseeker.com/lindsay/li…lflexdrdiagram1949pg1.jpg
    Wie diese Beiblätter von 1949 zeigen, waren Schwungmassen schon damals bekannt.


    http://hoseeker.com/lindsay/li…elfalcodiagram1951pg2.jpg
    1951 gehörten 4-achs Antrieb und Schwungmassen schon zum guten Ton.



    Ein anderer Hersteller bot in den 1950er Jahren dieses an:
    http://hoseeker.com/hobbytown/hobbytownalco2000page1.jpg
    http://hoseeker.com/hobbytown/…wn1608powerchassispg3.jpg
    http://hoseeker.com/hobbytown/…408switchermehanispg1.jpg
    Als Sahnehäubchen konnte der geneigte Modelrailroader dann dieses noch montieren.
    http://hoseeker.com/hobbytown/…n44Kcentrifugalclutch.jpg


    Das Thema "Schwungmasse oder nicht", ist dort schon einige Jahrzehnte früher ausgefochten worden.
    http://hoseeker.com/gallery/in…-town&image=aImg_6278.jpg
    http://hoseeker.com/gallery/in…-town&image=aImg_6283.jpg
    http://hoseeker.com/gallery/in…fp45pennsylvania91123.jpg



    Und wie schon erwähnt, in der Baugröße H0 ist die Eigenmasse der Fahrzeuge viel zu klein um ein ähmliches Verhalten wie das große Vorbild zu zeigen. Wenn es gewünscht wird, muß man dann zu Tricks greifen um Eigenmasse zu simulieren. Der Energiespreicher Schwungmasse ist dann eine der Möglichkeiten. Des weiteren sind Berechnungsverfahren aus der großen Vorbildwelt nicht ohne Vorsicht auf ein 1:87 Modell anwendbar. Als Beispiel möge die Lagerreibung von Gleitlagern dienen. Beim Vorbild ist bekanntlich ein gewisser höherer Widerstand zu überwinden weil durch die hohen Lagerdrücke (hier ist der spezifische Druck Kraft durch Fläche gemeint, d.h. F/mm²) bei Stillstand der Ölfilm weg gedrückt wird und sich erst einmal Metall auf Metall befindet. Erst bei Bewegung setzt der hydrodynamische Vorgang ein welcher einen Ölfilm zwischen Welle und Lager bildet und dadurch die Reibung herabsetzt. Das ist das was man als Losbrechmoment bezeichnet.
    Bei der 1:87 Modellbahn bleibt dagegen der Ölfilm zwischen Lager und Welle erhalten. Ermöglicht wird das durch die Kapillarwirkung und eine geringere Flächenbelastung. Ein derartiges Gleitlager hat im Modell praktisch kein Losbrechmoment wenn, hier kommt das WENN, es technisch einwandfrei ausgeführt ist. Das ist z.B.bei den Ankerlagern der Motoren der Fall. Ein Faulhaber mit Gleitlagern läuft praktisch genau so leicht an wie derselbe Motor mit Rillenkugellager ausgestattet. Die Unterschiede sind allenfalls akademisch. Für den praktischen Gebrauch spielen sie keine Rolle.


    Das bei unseren Großserienmodellen zu beobachtende Losbrechmoment bei Triebfahrzeugen resultiert in erster Linie aus der Fertigungsqualität.
    So hat der im Beispiel 1 gezeigte Vögele Umbau als bestimmendes Losbrechmoment nur die Reibung der Bürsten auf dem Kollektor. Alle anderen Lagerstellen sind bearbeitet, die Zahnräder entgratet, neue Lager und Lagerbolzen gefertigt und eingesetzt, der Anker überdreht und ausgewuchtet. Hier wurde grobes Spielzeug in eine exakte Feinmechanik überführt. Das resultierte dann u.a. in einer drastisch reduzierten (etwa 90%) Lärmemission gegenüber einer Lok nach Märklin-Serienstandard. Müßig zu erwähnen, daß die Gesamtreibung dabei auch drastisch herabgesetzt wurde.



    Praktisch ist der Beweis erbracht worden, eine Schwungmasse nutzt. Vorausetzungen allerdings:
    - ausreichend hohe Übersetzungsverhältnis damit die Schwungmasse genügend Energie speichern kann
    - hinreichend genauer Getriebebau um die interne Reibung so klein wie möglich zu halten
    - möglichst Vermeidung von Antriebselementen welche gewalkt werden müssen
    - polruckelfreie Motoren; wie solche mit schräg genutetem Anker und 5-polig
    - Schmierstoffe mit nicht zu hoher Viskosität


    Das gilt in erster Linie für den analogen Betrieb. Hier stellt eine Schwungmasse die beste Möglichkeit dar um Masse zu simulieren.


    Digital ist ein anderes Kapitel.
    Hier ist eine Schwungmasse eine "kann" Option. Kein decoder ist bislang in der Lage den Energiespeicher Schwungmasse zu nutzen.
    Hier kommt es dagegen auf eine gute PID-Regelung an. Gute Regelungen können bei guten Einstellungen der PID Paramter Losbrechmomente sozusagen "wegtarnen" und auch Polruckel-Motoren einigermaßen annehmbare Laufeigenschaften vermitteln. Dabei ist es egal ob eine Schwungmasse vorhanden ist oder nicht, hier ändert sich nur die Abtastrate der BEMF ein wenig.


    Exkurs:
    Das hat dann aber wiederum die Industrie dazu verführt hier keine Weiterentwicklung der Antriebe mehr zu machen. Im Gegenteil man macht Rückschritte, spart an den Komponenten und der Modellbahner erhält so Antriebe wie es sie in den 1970er Jahren schon einmal gab. Zudem scheint es mir die Klicki-Bunti Generation hat die Grundkenntnisse Mechanik verlernt und begreift sie nicht mehr; geschweige denn die Zusammenhänge. :zocken: Ich sage miese grobschlächtige Billigmechanik wird hier dem Endkunden für viel teuer Geld angedreht.


    Wenn man einen Glockenankermotor mit DCC betreiben will braucht man in erster Linie einen guten Regler und muß ihn auch optimal einstellen. Hier sind wir dann bei Ansteuerungefrequnzen von 20 bis 40KHz und möglichst hohen Abtastraten (BEMF) für die Regelung um einen Glockenanker gefahrlos zu betreiben. Bei guten Decodern kann man diese Parameter alle separat einstellen.
    Aber auch hier gilt: Der mechanische Unterbau muß stimmen. Schlechte Mechanik bringt denn auch mit besten Decodern bestenfalls nur durchschnittliche Eergebnisse. Erst das qualitative Zusammenspiel aller Komponenten lässt Loks mit traumhaften Fahreigenschaften entstehen.

  • Hallo Lutz
    alle, bis auf die letzten drei Bilderlinks, funktionieren bei mir nicht - 403 Permission Denied.


    Zum Exkus - und dem Hieb in Richtung MoBa Industrie: Die müssten Ihre Leute erstmal auf Schulungen mit dem CAD schicken oder es alles in China machen lassen. Made in wo-auch-immer-in-der-EU ist KEIN Markenzeichen, für das ich bereit bin, Geld für Neuware zu investieren.
    Jedes Produkt hat seine Komplexität. Diese zu beherrschen und dem Kunden ein tolles Produkt zu einem guten Preis zu verkaufen ist, was heute nicht gemacht wird. Der Rest der Industrie denkt über INDIVIDUALISIERBARE Produkte nach. Man stelle sich vor, die Lok der Träume mit selbst definierter Nummer und so weiter für 20% weniger als der heutige Kurs?
    Aber die Modellbahn-Hersteller verkaufen halt immer noch Spielzeug. Nur, dass die Kinder immer noch die selben von vor 30 oder 40 Jahren sind.


    Die "Industrie 4.0" Ansätze in der Produkt-Entwicklung und Vermarktung werden wir sicher noch lange nicht zu sehen bekommen.


    Das eigentliche Thema - Schwungmassen - betreffend: Ich muss mal meinen Kollegen Fragen, was der in Sachen Rotordynamik und Getriebgestalltung von den einschlägigen Loks hält und ob er Lust hat, sowas mal zu simulieren.


    LG,
    Axel

  • Hallo Axel!


    Also die hoseeker-Seiten kann ich aufrufen, es machen sich auch schon die direkt verlinkten Seiten auf.
    Hier der Pfad:
    http://hoseeker.com/
    => Literature
    http://hoseeker.com/lit.html
    => herunterscrollen bis "Lindsay"
    http://hoseeker.com/otherhotrains4.html
    => dort auf Lindsay => Lindsay Diagrams => L-140 Power Truck 1949 1
    http://hoseeker.com/lindsay/li…heelpowerdrive1949pg1.jpg
    Die 3 anderen Seiten von Lindsay findest Du auch hier.


    Die anderen Links sind unter Literature => "Hobbytown" zu finden; hier unter "Engine Diagrams".


    Individualisierte Produkte, bei US schon im Ansatz bei Oberklasseprodukten realisiert. Hier im Sinne von korrekten Vorbildausführungen für die jeweilige Bahngesellschaft. Damit ist nicht nur die Lackierung / Bedruckung gemeint, sondern alle individuellen Änderungen, oft auch Kleinigkeiten, der einzelnen Bahngesellschaften.
    http://www.athearn.com/Search/…tID=THLD&OA=True&RN=UNDEC
    Allein von der unlackierten Ausführung gibt es 11 verschiedene. Nimm die Soundvarianten weg und es bleiben immer noch 6 verschiedene Varianten über. Du kannst sie anklicken und da sind dann die Unterschiede aufgeführt. Baulose oder einzelne Loknummern werden dabei berücksichtigt.
    Also zumindest Industrie 3.9 gibt es hier nicht erst seit Gestern.
    Und ein guter alter Bekannter:
    http://www.athearn.com/Product…ult.aspx?ProdID=ATHG63842
    Mit Schwungmassen! Wer noch nicht genug hat:
    http://www.athearn.com/Product…ult.aspx?ProdID=ATHG63839


    Hier ist ein Standard Antriebsstrang eingebaut, welcher aber optimiert wurde und qualitativ hochwertig ist. Schwungmassen wurden nie in Frage gestellt, sie gehören zum Standard und für die Kundschaft einfach dazu.
    Die von Roco zugelieferten Motoren sind alle 1. Wahl, die Amis kennen sich mit Verträgen halt aus und haben gute Anwälte. ^^
    Die bekommen auch aus China Ware ohne Qualitätsmängel geliefert.


    Was die Simulationen am Rechner betrifft, wie schon gesagt ein gewisse Vorsicht walten lassen. Es lässt sich eben nicht alles in 1:1 übernehmen oder nur mit dem Längenmaß herunter skalieren. Da gehört eine Menge Empirie dazu und die Leute bei der Moba Industrie, die das konnten sind wohl Heute alle in Rente.
    Ich selber habe früher mal während des Studiums aus Jux einige H0 Loks mit den klassischen Formeln des Maschinenbaus nachgerechnet. Einige Loks (hier Trix V100 aus den 1960er Jahren mit 200mW Faulhaber Getriebemotor) hätten sich gar nicht bewegen dürfen. Habe dann mit dem Dozenten darüber gesprochen, der hat sich meine Rechnerei angesehen, auch keine Fehler entdecken können und sie bewegt sich trotzdem. Grübel... 'y#
    Deswegen ist eine gewisse Skepsis und Vorsicht angesagt.
    Ich bin trotzdem mal gespannt was dabei heraus kommt; Clash of the Worlds, Virtualität trifft auf Realität oder so ähnlich.

  • Hallo Peter und Mitdiskutanten,
    ich werde versuchen Dir oder Euch entsprechend zu antworten.


    "Beim Fahren in Schrittgeschwindigkeit macht sich allerdings das Rasten der herkömmlichen Motoren sehr bemerkbar.
    Bei einem 5-Poler nicht so stark wie bei einem 3-Poler, aber man kann es deutlich wahrnehmen.
    Hier kann nach meinen Erfahrungen eine Schwungmasse einen deutlich gleichmäßigeren Lauf bewirken."


    Ich lege eine Geschwindigkeit von 1m/min zu Grunde und setze dafür 1000U/min für den Motor ein. Das entspräche in etwa der Mindestanlaufpannung eines 12V Glockenankermotor. Obwohl für einen Pemanentmagnetmotor diese Anlaufspannung zu
    niedrig wäre, sollen die 1000U/min bestehen bleiben. Das wären entsprechend 3000- 5000 Rastungen.
    Diese sind (f=50hz bis f=80Hz) nicht bemerkbar !!


    Setzen wir eine Geschwindigkeit von 0,1m/min für das Fahrzeug voraus, ergäben dies eine Frequenz von 1,6Hz bei 100U/min.
    Da dies mit (geglätteter) Gleichspannung nicht ginge, müssen wir entsprechende Pulse mit 1%ED, dies entspräche dem Energieinhalt von 0,1V, an den Motor legen.
    Betreiben wir den Pemanentmagnetmotor mit 1kHz so würde ein Impuls die Länge von 0,01ms haben, die Pause betrüge 0,99ms.
    Wenn ich mich nicht verrechnet habe entständen diese 1,6U/s einem Anstoßmoment dieser 0,01ms.


    Nach meiner Ansicht ist es unter diesen Bedingungen nicht möglich einen runden Lauf zu erzeugen.
    Ich habe diverse Langsamfahreigenschaften an Fahrzeugen durchgemessen. Auf einer Teststrecke von 1m und länger lassen sich
    mit Hilfe der Freiwald-Steuerung exakte Messergebnisse produzieren. Bis zu einer festlegbaren Mindestgeschwindigkeit lassen sich identische Fahrzeiten reproduzieren. Darunter "ruckelt" die Lok zwar auch noch durch den Messbereich, allerdings mit stark differierenden Fahrzeiten.
    Dies läst darauf schließen, dass ein ungeregeltes Drehmoment entsteht.
    Dies sehe ich als Ursache für das "Rastmoment" an, welches an Glockenankermotoren bei dieser beschriebenen Versuchsanordnung, ebenfalls entsteht.
    Gruß Wolfgang

  • Hallo Wolfgang,


    deiner Argumentationskette kann ich nur selektiv folgen. Und ich habe meinen
    "Dubbel" gerade nicht dabei, trotzdem


    - zum Ersten: Ich habe noch nie festgestellt, daß ein Glockenankermotor –
    ordentlich geglätteten Gleichstrom vorausgesetzt – in irgendeinem
    Drehzahlbereich Rastmomente besitzt. Das solltest Du als Besitzer einer
    Freiwald-Steuerung eigentlich ebenfalls feststellen können.
    Möglich wäre das nur bei einer gepulsten Spannung mit einer bestimmten
    (einstellbaren) Frequenz.


    - zum Zweiten: Sobald die Anlaufspannung für einen Modellmotor erreicht
    ist, er sich also nach Überwindung des eigenen Trägheitsmomentes, und
    dem der auf seiner Achse sitzenden Schwungmasse, zu drehen beginnt, fängt
    die Schwungscheibe bereits in diesem niedrigen Drehzahlbereich an, kinetische
    Energie zu speichern.
    Bereits diese geringe Energie reicht aber aus, den Rundlauf positiv zu beeinflussen.
    Rundlaufgegner sind die Rastmomente (deren Entstehen hast Du erklärt!) und
    Widerstände, die vom Getriebe ausgehen.
    Je höher die Drehzahl, desto stärker die Impulse der Schwungmasse, um diese
    Hemmungen zu Gunsten eines (auf keinen Fall idealen) Rundlaufs auszugleichen.


    Zitat

    Setzen wir eine Geschwindigkeit von 0,1 m/min für das Fahrzeug voraus,ergäben
    dies eine Frequenz von 1,6 Hz bei 100 U/min.Da dies mit (geglätteter) Gleichspannung nicht
    ginge, müssen wir entsprechende Pulse mit 1%ED, dies entspräche dem Energieinhalt
    von 0,1V, an den Motor legen.


    Genau diesen Umstand meinte ich in meinem ersten Post, als ich davon sprach, daß in
    diesem Drehzahlbereich nur gepulster Gleichstrom das weiche Anfahren noch verbessern könnte.
    Bei Glockenankermotoren muß allerdings bei Erreichen größerer Drehzahlen/Ströme dieser gepulste
    Gleichstrom wieder geglättet werden, um die Vorteile dieses Motors nicht zunichte zu machen.


    Wenn ich dich also richtig verstanden habe, zählst Du dich auch weiterhin
    zu den schwungmassenlosen Modellbahnern?


    Gruß,
    Peter

  • Zum Polruckeln von Glockenankermotoren.


    Versuchsaufbau:
    1) Mein alter Märklin Transformator aus der Vorkriegszeit
    2) Daran an die regelbaren Fahrspannungsausgänge von 1) ein sog. Ringkernstelltransformator
    3) Eine Graetz Brücke an die Sekundärausgänge von 2)
    4) Ein Polwendeschalter nachgeschaltet


    Damit habe ich eine kaskadierende Stromversorgung mit einer minimalen Anfangsspannung von 0,00irgendetwas.
    Wenn ein Glockenankermotor Polruckeln zeigt, dann hier.
    Man kann damit einen Glockenankermotor so mit etwa 1/min oder rotieren lassen. Einen Sekundenzeiger aufgesteckt und er rotiert mit völlig gleichmässiger Bewegung.
    Mir ist bislang noch kein Glockenankermotor der einschlägigen Fabrikate wie Faulhaber, Maxon, Escap untergekommen der dabei ruckelte. Trotz der hier vorliegenden welligen Gleichspannung.
    Als Versuchserweiterung wurde ein großer Elko zwischen 3) und 4) geschaltet.
    Hier war zu vermerken, daß die Spannung bei der sich die Motoren in Bewegung setzen durchweg etwas höher war. Sowohl die Glockenanker als auch die Eisenankermotoren konventioneller Bauart.


    Mein Senf für 2 €ent dazu

  • Hallo,
    ich habe den Eindruck falsch verstanden worden zu sein.
    Ich versuchte nachzuweisen, dass besonders der Glockenankermotor kein Polruckeln kennt.
    Das "Ruckeln" bei extremen Langsamlauf, hat eben als Ursache mechanische Widerstände.
    @ Peter,
    meine Freiwaldsteuerung benutzt die Daten der Lenz-Digital-Steuerung.
    Es ist eben nicht wie Du vermutest, dass die Schwungscheibe bei niedrigen Drehzahlen kinetische Energie
    speichert, die zu irgendeinem messbaren Resultat führen könnte, siehe Grafik.
    Wie Lutz mittels Versuch richtig analysierte, ab einer gewissen Mindestdrehzahl läuft der Glockenankermotor
    schwankungsfrei.
    Ich vermute dies gilt auch für den Eisenankermotor. Der stets angeführte ripple, als Folge der Kommutatoren, erzeugt eine Welligkeit im Drehmoment, weniger in der Drehzahl. Dieser ripple beträgt bei einem fünfpoligem Motor 5% des max. Drehmoments.
    Sinngemäß verhält es sich bei der PWM, eine Schwankung der Drehzahl findet nicht statt, zumindest nicht im sichtbaren Bereich einer fahrenden Lok. Die periodisch auftretende Drehmomentschwankung durch die PWM wird durch eine homogene Drehzahlsenkung des Motors ausgeglichen. Die entsprechend geeignete Tastfrequenz wird vorausgesetzt.


    @'Lutz K
    Ich behaupte in dem kritischen Bereich einer langsam fahrenden Lok, ist die Schwungscheibe, siehe Berechnung, wirkungslos. Dem ist zu ergänzen, dass die Stromunterbrechung auch ohne Schwungmasse hätte überfahren werden können.
    Ich halte entgegen Deiner Behauptung, dass eine Schwungmasse bei optimalen Voraussetzungen nützt, für wenig zielführend.
    Unter diesen Umständen wirkt diese, aber sie bringt auch keinen Nutzen.
    Viele Modellbahner lassen sich von dem langen Auslauf einer Lok bei v-max irritieren.
    Aber wie nachgewiesen, bedeutet s=50cm bei 100% nicht 5cm bei 10%, sondern nur noch wenige Millimeter Auslauf.
    Wenn im Motorstromkreis sich noch weitere Verbraucher befinden, wie Lampen, geht auch dieser Speichereffekt teilweise verloren.


    Noch etwas zum Glättungskondensator.
    Auch hier sollten bestehende Vorurteile abgebaut werden.
    Die Messung zeigt das der pulsierende, sinusförmige Gleichstrom eine größere Spannungshöhe aufweist als der geglättete.
    Durch die stetige Nachladung des Kondensators kann Umax nicht mehr erreicht werden.
    Für den Motor ist die 100Hz Spitzenspannung der Brückengleichrichtung wirksam.
    In diesem Zusammenhang wäre eine Strommessung interessant, es lässt sich aber jetzt bereits postulieren, dass geglättete Gleichspannung keine Vorteile bringt.


    Was hilft wirklich für einen ausgeglichenen Lauf eines Triebfahrzeugs?
    Eine bessere Methode zur Erreichung guter Langsamlaufeigenschaften, sind Motore mit >5 Kollektorsegmenten und einem hohem Drehmoment. Dieser Motor, wie z.B. Maxon RE25 (25/55) 11 Segmente, Leerlaufdrehzahl 4850 U/min und einem Nenndrehmoment von 29,1mNm, im Gegensatz zum RE13 (13/31) mit 7 Segmenten, 11.000 U/min und 2,7mNm.
    Die niedrigere Drehzahl ermöglicht den Einsatz eines Getriebes mit höherem Wirkungsgrad und damit verbessertem Anlauf.
    In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, dass die Drehzahlkennlinie aussagt, je flacher sie verläuft, desto weniger reagiert der Motor auf Laständerungen. Zwischen beiden Motoren verhält sich diese wie 40 zu 1200.
    Ein weiterer Punkt der für einen wirkungsvollen Anlauf zu beachten ist, ist der Anlaufstrom:
    23,2A für Maxon RE25 (25/55) zu 1,32A für RE13 (13/31).
    Der Anlaufstrom ist höher als der Betriebsstrom, entsprechend höher das Drehmoment.
    Größere Motoren erscheinen mir als gangbareren Weg zu besseren Fahreigenschaften.


    Gruß Wolfgang

  • Hallo Wolfgang und die anderen Diskutanten,


    das ist natürlich ein wichtiges Thema.
    Jetzt habe ich mir mal das Datenblatt des von Wolfgang erwähnten RE 25 angeschaut: 25 mm Durchmesser sind schon eine Hausnummer und der Preis von 244 CHF erst recht. Wo baue ich das unter Spur 0 ein?


    Griuß
    Andreas

  • Hallo Wolfgang!


    Da haben wir wohl etwas vorbei geredet.

    Hallo,
    ich habe den Eindruck falsch verstanden worden zu sein.
    Ich versuchte nachzuweisen, dass besonders der Glockenankermotor kein Polruckeln kennt.


    Ich denke das habe ich mittels des geschilderten Versuchsaufbau praktisch nachgewiesen.




    Ich behaupte in dem kritischen Bereich einer langsam fahrenden Lok, ist die Schwungscheibe, siehe Berechnung, wirkungslos. Dem ist zu ergänzen, dass die Stromunterbrechung auch ohne Schwungmasse hätte überfahren werden können.


    Und hier ist ein Paradoxon. Bei Stromunterbrechung bleibt ein Glockenankermotor sofort stehen. Was man da an Auslauf an einem einzelnen, nicht eingebauten, Motor zu beobachtet ist die sehr geringe, desto trotz aber doch vorhandene Massenträgheit des Rotors. Ist der Motor mit einem Getriebe gekuppelt, dann bleibt er wirklich sofort stehen. Für gewisse industrielle Anwendungszwecke ist das sogar gewünscht, aber nicht bei der Modellbahn. Hier heißt es bei H0 Strom weg = sofortiger Stillstand.
    Daher kommt ein mit einem Glockenankermotor, aber ohne Schwungmasse und ohne sonstige Hilfsmittel ausgerüstetes Triebfahrzeug nicht über Stromunterbrechungen hinweg. Es bleibt sofort stehen. Erst recht bei Langsamstfahrt.
    Wie schon gesagt Massenträgheit ist bei Baugröße H0 praktisch nicht vorhanden.


    Erst ab Baugröße 0 kann man anfangen von Masse und Massenträgkeit zu reden. Stichwort AMZ Munz Antriebe http://amz-munz.de/. Ab hier erst fangen die von Dir vorgebrachten Argumente an zu greifen. Auch hier bleibt der Glockenanker bei Stromunterbruch sofort stehen. Aber ab hier haben die Triebfahrzeuge, in Verbindung mit nicht selbsthemmenden Getrieben, einen Auslauf durch ihre eigene sich linear bewegende Masse. Hier wird dann der Motor über das nicht selbsthemmende Getriebe weiter in Rotation gehalten. Wohl dem der sich hier einen elektronischen Schalter eingebaut hat welcher den Motor dann elektrisch trennt.
    In 0 funktioniert das praktisch ganz gut, in H0 dagegen praktisch nicht.




    Ich halte entgegen Deiner Behauptung, dass eine Schwungmasse bei optimalen Voraussetzungen nützt, für wenig zielführend.
    Unter diesen Umständen wirkt diese, aber sie bringt auch keinen Nutzen.


    Wolfgang ich spreche hier nicht in H0 von Alibi-Schwungmässchen auf der Motorwelle eines Rastefix und dann noch garniert mit einem Renngetriebe. Bei derartigen Karrikaturen eines Antriebsstrangs ist das Thema Schwungmasse zu einem reinen verkaufspsychlogischen Argument verkommen. Witz- und wirkungslos, aber der Kunde will es haben.


    Hier (H0) spreche ich von Übersetzungen von 1:40 und größer. Hier hat der Motor schon im Langsamfahrbereich eine gewisse Tourenzahl, was es der Schwungmasse ermöglicht schon ein gewisses Maß an Rotationsenergie zu speichern. In H0 wird so eine Ersatzmasse in Form von Rotationsenergie geschaffen. Des weiteren möchte ich auch Glockenankermotoren in ihrem von den Herstellern empfohlenen Drehzahbereich zu betreiben. Ich halte nichts davon Glockenankermotoren durch eine viel zu geringe Getriebeübersetzung regelrecht abzuwürgen.

  • Danke Axel für den Hinweis.
    Und wozu dann der Verweis auf einen Motor, den wir gar nicht einsetzen können?
    Wie bauen wir dann besser laufende Fahrzeuge? Das Getriebe ist ja von Wolfgang angesprochen worden. Welcher Motor?


    Gruß
    Andreas

  • Bei dieser Diskussion darf man nicht vergessen dass die meisten Getriebe vom Motor mit einer Schnecke abgehen und die ist genauso Selbsthemmend wie der Eisenanker Motor und beides zusammen? Bei diesen Motoren möchte ich nicht auf eine Schwungmasse verzichten, ob man bei Glockenanker drauf verzichten kann weiß ich nicht, meine haben alle eine Schwungmasse.


    Bei der Auswahl der Schwungmasse sollte man auch bedenken, dass eine Dünne Scheibe und großer Durchmesser besser ist, mehr Energie speichert, als eine kleine Dicke.

  • Hallo zusammen,


    mal Butter bei die Fische! Völlig egal, was irgendwo geschrieben steht oder gewissenschaftelt wird. Für
    mein neues Projekt, die 99 5912, wird es, wie aus der folgenden Zeichnung hervorgeht, auch wieder eine
    Schwungmasse geben. Ich bin mir absolut sicher, daß der Vierkuppler mit (erstmals) Stangenantrieb genauso
    kultiviert läuft wie meine bisherigen Triebfahrzeuge. Der 13/20er Maxon von SB ist der bisher größte und
    kräftigste Motor, den ich je in H0m-Modellen verbaut habe. Möglich macht das der verhältnismäßig große
    Kessel dieser Lok.



    Das Getriebe wird kugelgelagert, die 1., 2. und 4. Achse gefedert und die 2. und 4. Achse erhalten Seitenspiel.
    Momentan laufen noch die Vorbereitungen.


    Gruß, Peter

  • Hallo
    @Andreas, Axel und Lutz
    Habe ich bei dem Motorenvergleich irgend etwas zur Spurgröße geschrieben?
    Bei dem Anlaufstrom für den 13/55 (10W) ist mir ein Fehler unterlaufen, der beträgt laut Datenblatt 5,82A.
    Die wichtige Aussage ist allerdings eine andere, sie betrifft die zu vergleichenden Drehmomente.
    Für einen sanften Anlauf des Fahrzeugs ist allein das Drehmoment entscheidend.
    Die Kaft, die benötigt wird um eine Lok oder einen Zug in Bewegung zu setzen, ist durch Masse und Reibung festgelegt.
    Es macht jedoch einen Unterschied ob ich mit einer Motordrehzahl von 100 U/min oder 1000 U/min, das sind die Relationen zwischen den beiden Motoren, die Fuhre in Bewegung setze.
    Ich habe vor ca. 30Jahren mit einem ähnlichen Motor wie dem RE25 eine mehr als 2kg wiegende Köf für LGB gebaut.
    Die Fahreigenschaften waren überwältigend, das hatte schon richtig was mit Modellbahn zu tun und weniger mit Spielzeug.
    Es gab keine Geschwindigkeitsreduzierung bei wechselnden Lasten und Reibungen, wie z.B. in der Bogenfahrt.
    Das ganze ohne Schwungmasse, PWM, Lastregelung und weiteren Klimmzügen.
    Bei H0 konnte ich beobachten wie selbst eine gut motorisierte Weinert-Lok im Bogen langsamer fuhr als auf der Geraden.
    Das fehlende Drehmoment kann durch eine Schwungmasse nicht ersetzt werden.
    Noch etwas zum Anlaufstrom.
    Ich gehe davon aus, dass ein "Modellbahner" sein Fahrzeug nicht mit Nennspannung startet oder die Fahrtrichtungsumschaltung ohne
    zwischenzeitlichem Stillstand des Fahrzeugs vornimmt.
    Da z.B. der 13/31 mit 120mV zu drehen beginnt. dürfte sich der Anlaufstrom noch weit unter dem bei Nenndrehzahl auftretendem Strom einpendeln.
    Gruß Wolfgang

  • Schwungmassen dienen als Energiespeicher und sollen stoßartig auftretende Kräfte, wie bei der Dampfmaschine, in gleichförmige Rotationsenergie umwandeln.
    Wie nachgewiesen, besitzen Elektromotoren eine harmonische, nicht schwankende Rotationsenergie und benötigen hier keine Schwungmassen, denn wo alles rund läuft, lässt sich nichts verbessern.
    In der kleinen Grafik habe ich dargestellt, dass eine Schwungmasse bei höheren Drehzahlen quadratisch an Energiespeicherung zunimmt. Daraus folgt zweifelsfrei, dass die Anlaufbedingungen für Modellbahnfahrzeuge nur unwesentlich verbessert werden können.
    Beim Auslauf einer Schwungmasse nimmt die kinetische Energie zunächst allmählich ab um gegen Null steil abzufallen.
    Legt man eine ideale Bremskurve zugrunde so ergäbe diese eine Gerade in einem Winkel zwischen Zeit und Drehzahl.
    Jeder Zeitabschnitt würde die gleiche Menge Bremsenergieumwandlung aufweisen.
    Gesetzt den Fall, der Schwungmassenauslauf würde allein zum Abbremsen des Fahrzeugs genutzt, so würde bei der Betrachtung eines Zuges welcher mit
    Maximalgeschwindigkeit plötzlich stromlos geschaltet würde, keine Geschwindigkeitsreduzierung feststellbar sein. Erst zum Ende dieser "Bremsstrecke" träte
    dann eine mehr oder weniger abrupte Bremsung ein.
    Wer allein die Wirkung der Schwungmasse nach dem Auslaufweg betrachtet und die entsprechenden Zeiten nicht berücksichtigt, könnte damit zufrieden gestellt sein.
    Wer mittels Schwungmasse eine dem Vorbild entsprechende Bremswirkung erzielen möchte, hat zum falschen Mittel gegriffen.
    Die Crux ist, dass in der Zeit des Schwungmassenauslaufs, keine Geschwindigkeitsregelung vorgenommen werden kann.
    Dieser ungeregelte Zustand, ohne Eingriffsmöglichkeit von außen, ist nach meinem Dafürhalten für ein vorbildliches Fahren ungeeignet.


    Wenn es eine Berechtigung für eine Schwungmasse geben sollte, dann die, bei Stromunterbrechung das Fahrzeug über die Stelle hinwegzuhelfen.
    Hier muss man als fortschrittlicher Modellbahner nachfragen, wie es zu solchen Unterbrechungen kommen kann und warum man diese Fehler nicht behebt.


    Ich schließe mich der Ansicht von Lutz an, dass die Modellbahnhersteller bei mangelhaften Antrieben, mittels Schwungmassen, noch zu retten versuchten was noch
    eben möglich war. Die entsprechenden Propagandisten habe dies nun als Fortschritt unter ihren "Gläubigen" verbreitet.
    Selbst ein Produzent, wie damals Gerard, der für mich bis heute noch die besten Modelle als Bausatz produzierte,
    lieferte als Antrieb für die P8 solche Motoren ab:



    Wie weit es mit der Kompetenz der Modellbahnhersteller in puncto Antriebe steht, ist aus dem Scheitern mit dem Einsatz von BLDC-Motoren zu erkennen.


    Gruß Wolfgang

    Einmal editiert, zuletzt von Rainer () aus folgendem Grund: Bildlink Syntax korrigiert

  • Also einmal grundsätzlich betrachtet:
    Bei einer Modelllok ist der Zweck eine rotierende Kraft in eine linerare Kraft umzuwandeln welche dann als Zugkraft an der Kupplung zur Verfügung steht.
    Der Anlauf eines Triebfahrzeugs erfolgt mit der Drehzahl "0". Ab hier schon muß der Motor sein volles Drehmoment aufbringen. Der Drehmomentverlauf erfolgt dann von den Polschuhen des Ankers über die Motorwelle und über das Getriebe bis hin zu den Radreifen. Ab hier wird dann die Rotationskraft in eine linerare Kraft umgewandelt.
    Wenn man von Drehmomenten spricht ist hier interessant dasjenige Drehmoment welches an der Radsatz(achs-)welle anliegt. Das entspricht jedoch durch die zwischengeschaltete Getriebeübersetzung nicht demjenigen was an der Motorwelle anliegt. Durch die Getriebeübersetzung erfolgt hier eine Vervielfachung des Drehmoments.
    Als Zwischenbemerkung; der Satz von der Erhaltung der Energie gilt auch hier. Die Leistung an der Achswelle ist, abzüglich des Getriebewirkungsgrads und Reibungsverlusten in den Lagerstellen, die gleiche wie an der Motorwelle.


    Daraus folgt, ich kann auch mit kleinen rel. leistungsschwachen Motoren große Drehmomente an der Achswelle erzeugen und damit auch große Zugkräfte aufbringen. Nur gemäß Erhaltungssatz der Energie eben langsam und nicht so schnell.


    Womit wir dann wieder bei den Motordrehzahlen und deren Gleichförmigkeit unter wechselnden Belastungszuständen wären. Das ist für einen ungeregelten Motor betrachtet; hier wird eine veränderliche Spannung von x Volt bis y Volt zugeführt. Der Motor wird hier bei einer konstanten Spannung unter Belastung in seiner Drehzahl abfallen. Und hierbei spielt u.a. das Übersetzungverhältnis des Getriebes eine große Rolle. Eine Belastungsänderung (wie Steigung, enge Gleisbögen) am Getriebeausgang wandert vereinfacht ausgedrückt sozusagen rückwärts durch das Getriebe bis zur Motorwelle.
    Und in dem Maß wie das Getriebe übersetzt ist, wird auch das am Ausgang anliegende Drehmoment rückwärts bis zur Motorwelle hin abgeschwächt.
    D.h. eine Motor-Getriebekombination mit einem hohen Übersetzungsverhältnis wird durch eine Belastungsveränderung nicht so sehr beeinflusst wie eine solche mit gringem Übersetzungsverhältnis.
    Volkstümlich ausgedrückt, eine Lok mit Renngetriebe wird bei Belastungsänderung (z.B. Steigung, Gleisbögen) in die Knie gehen, während eine Lok mit Rangiergetriebe davon recht unbeeindruckt bleibt. Des weiteren wird man mit einer handeingestellten Spannung (der Analogtrafo eben) mit einer Rangierlok sanfter anfahren können als wie mit einer Rennlok.


    Wie passt jetzt eine Schwungmasse in das Bild?
    Voraussetzend möchte ich darauf hinweisen, daß in der Regel die Motorleistung der Modelltriebfahrzeuge reichlich überdimensioniert ist. Die Motorleistung ist so bemessen, daß die Lok ins Schleudern kommt. Die durchdrehenden Räder sind ein Sicherheitsaspekt welchen die Hersteller anwenden um Motorschäden vorzubeugen.
    Hier verhindert eine Schwungmasse beim Einschalten des Fahrstroms ein sofortiges Hochdrehen des Motors. Ihre träge Masse muß erst in Rotation versetzt werden. Das allein sorgt schon für einen recht sanften Anlauf, selbst bei Mutwillen des Users ist damit dann der Dragster-Start verhindert. Auch hier, je höher die Getriebeübersetzung, desto sanfter der Anlauf weil der Motor auch die Schwungmasse beschleunigen muß.
    Insbesondere, wie schon erwähnt, bei kleinen Baugrößen eine Massesimulation.
    Auftretende Belastungsänderungen wirken hier nicht sprunghaft, sondern werden verzögert wirksam. Auch in Abhängigkeit der Getriebeübersetzung, je höher die Übersetzung, desto wirksamer der Energiespeicher Schwungmasse, desto sanfter die Reaktionen.


    Und das "Nicht mit Nennspannung" starten nenne ich "Ängstliches Drehen am Reglerknopf" um halbe oder gar viertel Winkelgrade. Manche haben ein ruhiges Händchen, verhindern so einen Dragster-Start mit Aufbringung von Konzentration und bekommen eine sanfte Anfahrt hin, andere wiederum nicht.


    Und je größer die Baugröße, desto kongurenter verhalten sich Masse und Beschleunigung. Ist wie bei einem Pendel wo Pendellänge und Pendelmasse, bei gleichen Ausschlägen, diese beiden Variablen die Amplitudendauer bestimmen.

    Mit freundlichen Grüssen


    Lutz

    Einmal editiert, zuletzt von Lutz K ()