Forum: Offtopic Drehrichtungsänderung Gleichstrommotor


von Bernd F. (metallfunk)


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So haben unsere Uropas das gelöst.

( Damals gab es noch keine Permanentmagnete, keine Dioden
noch nicht einmal Selenplatten.)

Zwei Statorwicklungen ( gegenläufig ) und etwas Hirnschmalz.
http://alte-modellbahnen.xobor.de/t21553f27-Carette-elektrisches-Triebwerk-Volt-Patent.html

Grüße Bernd

von Vn N. (wefwef_s)


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Bernd Funk schrieb:
> Damals gab es noch keine Permanentmagnete

Sicher?

von Timm T. (Gast)


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Bernd Funk schrieb:
> Damals gab es noch keine Permanentmagnete

Was heisst damals, an diesem unsäglichen System hält Märklin bis heute 
fest. Einschließlich der berühmten Bocksprünge beim Anlegen der 
Umschaltspannung.

von Bernd F. (metallfunk)


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vn nn schrieb:
> Bernd Funk schrieb:
>> Damals gab es noch keine Permanentmagnete
>
> Sicher?

Sicher gab es die schon ( Kompassnadel ), sie waren nur für
kleine Elektromotoren unbrauchbar.

von Sven P. (Gast)


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Bernd Funk schrieb:
> vn nn schrieb:
>> Bernd Funk schrieb:
>>> Damals gab es noch keine Permanentmagnete
>>
>> Sicher?
>
> Sicher gab es die schon ( Kompassnadel ),
Siehe Magnetumschalter in der Lok...

von Wilhelm F. (Gast)


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Bernd Funk schrieb:

> So haben unsere Uropas das gelöst.
>
> ( Damals gab es noch keine Permanentmagnete, keine Dioden
> noch nicht einmal Selenplatten.)
>
> Zwei Statorwicklungen ( gegenläufig ) und etwas Hirnschmalz.
> 
http://alte-modellbahnen.xobor.de/t21553f27-Carette-elektrisches-Triebwerk-Volt-Patent.html
>
> Grüße Bernd

Interessant manchmal, was früher so gemacht wurde.

Vor einiger Zeit interessierte ich mich mal für Kraftwerkstechnik, z.B. 
Gleichstromerzeugung fürs Straßenbahnnetz mit Wechselstrom aus dem 
normalen Energienetz.

Da ich mal in Köln lebte: Die Kölner S-Bahn war wohl eine von wenigen, 
die immer schon mit Wechselstrom lief. Die Motorleistung ist schnöde 
über Schütze und Widerstandskaskaden auf dem Dach der Lok geregelt, das 
sah man am Flimmern der Hitze dort. Man hörte aber mit dem Bedienhebel 
des Schaffners laut Schütze in einem Schrank klappern. Und zwar wohl vom 
Geräusch her wie Wähler in der TK-Technik. Nun ja, ich kam 1978 nach 
Köln. Da hatte man eben auch noch Bahnen von 1950, das ist normal. Die 
wirft man unter 30 Jahren Lebensalter nicht weg.

Die modernen Siemens-Wagen 1980 liefen vom Komfort (Motorruckelei und 
Fahrgestell) so sanft, als ob man schwebt, da gab es im Nachhinein bei 
neueren Bestellungen eher Verschlechterungen. Es war so herrlich, daß 
ich am liebsten den ganzen Tag Stadtbahn gefahren wäre. Qualitativ vom 
Komfort das beste, was ich bis heute sah, wenn auch 30 Jahre zurück. In 
einer Bahnserie ab 1990 mußte man als Fahrgast innen laute PWM-Geräusche 
ertragen, was vorher nicht war. Dann wurde es unangenehm. Später wurden 
die Bahnen auch nicht besser. Heute würde ich sagen: Billiger. So einen 
Mist sollte man als Stadt an den Hersteller zurück geben.

Über die Monsterteile von Quecksilberdampf-Gleichrichtern in kW- und 
MW-Stärken, die etwa in der Zeit von 1910 bis 1970 gebräuchlich waren, 
kam ich da dran, weil ich mich primär für die Gleichrichterröhren 
interessierte. Bevor es Hochleistungsgleichrichter gab, um 1900 herum, 
formte man den Wechselstrom auch mechanisch durch Kontaktsätze auf dem 
Generatoranker in Gleichstrom um. Aber wehe, es gab irgendwo einen 
Kurzschluß, oder Überlastung. Dann rauchten die Kontakte ab, die Technik 
war sehr störanfällig und wartungsintensiv. Die Kontaktsätze mußten wohl 
regelmäßig ausgetauscht werden, bei 100 Umschaltungen pro Sekunde unter 
hoher Last.

In manchen Energienetzen befand sich das Quecksilbermonster direkt in 
der Lok, in verschiedenen S-Bahn-Netzen mit Wechselstromversorgung und 
Gleichstrommotoren, z.B. auch lange die italienische Staatsbahn. Die 
moderneren Quecksilberdampfgleichrichter waren ja auch schon wieder 
steuerbare Thyratrons, wobei man schon sehr früh die 
Phasenanschnittsteuerung verwenden konnte, wie beim Lichtdimmer mit 
Halbleiter-Thyristoren. Man konnte schon 1925 Leistung per 
Phasenanschnittsteuerung dimmen.

Die Motoren der Loks der deutschen Bahn sind oft auch Gleichstrommotoren 
für Phasenanschnitt. Ein Onkel überlies mir mal einen Stromlaufplan 
einer Lok. Die Thyristoren für den Motor sind so groß wie Suppenteller.

Im Internet fand ich mal eine schöne Seite zur Berliner S-Bahn: 
S-Bahnstromgeschichten. In so einer Stadt kennt man sich mit S-Bahn aus.

Der Hit, was ich von früher mal sah: In einem Funkschau-Band von 1954 
wurde eine Schallplatten-Schneidemaschine für einen 
Schallplattenhersteller mit analoger PID-Regelung in Röhrentechnik und 
mechanischem Differentialgetriebe (wie KFz-Differential am Antrieb) 
vorgestellt. Ein Motor am Differential läuft konstant, und der andere 
gleicht mit sehr langsamem Vor- und Rücklauf Drehzahlschwankungen aus. 
Damit schneidet man die Master-Platte. Zwischenspeicherung der Amplitude 
des Tonsignals zur Totzeitregelung auf einem komplizierten 
Endlos-Magnetscheibenapparat (wie Festplattenscheiben) für 2 
Plattenumdrehungen. Die Integrierung und Differenzierung an den 
Röhrenverstärkern machten RC-Glieder, wie es auch bei OP-Schaltungen 
gemacht wird. Die Großväter! Da steckt richtig Wissen über Regelungen 
drin. Drehzahlkonstanter, und noch wichtiger, man komprimierte die 
Plattenrillen mittels Regelungstechnik dynamisch um 1/3 nach der 
Tonamplitude, was 1/3 längere Spielzeit ermöglichte, und auf einfache 
Weise überhaupt nicht erreicht werden konnte. Die Rillen liegen dicht an 
dicht, dicke Rillen mit viel Amplitude und dünne Rillen. Das sieht eben 
nicht ganz rund und gleichförmig aus. So erreichte man statt 15 Minuten 
pro Seite eine Spielzeit bis zu 25 Minuten. Die Spur auf einer alten 
Vinylplatte ist also nicht einfach eine gleichförmige modulierte Spirale 
bzw. Schnecke. Das wußte ich nie. Mit bloßem Auge sieht man das auch 
nicht. Es haute mich um, als ich das vor wenigen Jahren erstmals sah. 
Damit wären einige Entwickler heute noch überfordert. Meine letzten 
Platten etwa 1980-1985 hatten bis zu einer halben Stunde je Seite. 
Beliebt sowas wie 20 Hits des Jahres. Die wurden schon elektronisch 
dynamikkomprimiert, damit die Spur schmal und gleichmäßig bleibt, 
Tonqualität entsprechend (mäßig).

Detailauszüge aus dem Buch kopieren, um in Foren darüber zu diskutieren, 
darf ich übrigens nicht. Ich machte vergangenes Jahr beim Franzis-Verlag 
eine schriftliche Anfrage. Es ging hier im Forum auch um irgend eine 
Röhrenschaltung aus dem selben alten Buch. Ich glaube, 
Röhrenparametersätze zu Subminiaturröhren. Da liegt nach wie vor das 
Copyright drauf, ich hatte es befürchtet. Aber ich bekam eine nette 
Antwort, man möchte sich die alten Schriften zur weiteren Verwertung in 
der Zukunft vorbehalten. Und ich möge sie bitte nicht kopieren oder 
scannen. Ehrliche Frage, ehrliche Antwort. OK, das kann man verstehen, 
es ist nicht meine eigene geistige Arbeit, ich werde es respektieren.

Für neue Entwicklungen benutze ich die alte Technik natürlich nicht, wie 
mir hier im Forum schon mal gelegentlich vor geworfen wird. Oder doch? 
Ich baue mal ein NOR-Gate aus 2 Transistoren, wenn ich kein Gatter habe. 
Im Hobby sowieso. Oder ich nehme einen 8051, um eine LED blinken zu 
lassen (etwas überspitzt), wenn ich keinen ARM9 oder P3 habe. Aber 
selten. Es schadet aber nicht, sich dafür zu interessieren. Auch 
elektronische Rechner nur aus Transistoren oder Röhren. Manchmal 
schließt sich als positiver Nebeneffekt bei mir auch ein Kreis, um Dinge 
vollständig zu verstehen. Nicht einfach ein altes Gerät mal von außen 
sehen, und sagen: Schön. Auch mal hinein schauen, und begreifen, was 
Konrad Zuse wirklich machte.

von Bernd F. (metallfunk)


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Hallo Wilhelm,

Zusammenfassung: Es gab schon intelligentes Leben auf
diesem Planeten vor der Erfindung des Transistors. :)

von Paul B. (paul_baumann)


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@Wilhelm

Danke für Deine Ausführungen, das war interessant zu lesen.
Solche niedlichen, kleinen Thyristörchen hatte ich in einem
Schweißgerät für Männer, an dem 10 Leute gleichzeitig hängen konnten.
Das war eine steuerbare Gleichrichterbrücke und die Kollegen
Thyristoren vertrugen ein paar Kiloampere. Das ist handliche Elektronik,
wo man mit einem 32er Schlüsselchen hantiert.

Sch.... SMD-Gelumpe!

;-)

MfG Paul

von Dieter B. (debe)


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@Wilhelm

Die ersten Schallplatten waren schon gleichmäßige Spiralen. Erst in den 
40er Jahren erfand Eduard Rhein das Füllschriftverfahren, bei der die 
Abstände der Rillen durch die Amplitude verändert wurden und so eine 
längere Spielzeit ermöglichte. Rhein war auch maßgeblich am Aufbau der 
HÖR ZU beteiligt.

Gruß debe

von Georg W. (gaestle)


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Timm Thaler schrieb:
> Bernd Funk schrieb:
>> Damals gab es noch keine Permanentmagnete
>
> Was heisst damals, an diesem unsäglichen System hält Märklin bis heute
> fest. Einschließlich der berühmten Bocksprünge beim Anlegen der
> Umschaltspannung.

Nein. Märklin läuft und lief schon immer mit Wechselstrom. Ihr System 
ist ein Stromstoßschalter der den Stator umpolt.

von Timm T. (Gast)


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Georg W. schrieb:
> Ihr System
> ist ein Stromstoßschalter der den Stator umpolt.

Ähm ja, habs beim zweiten Mal auch kapiert. Mit einem zweiten 
Kontaktsatz hätte man sich die zweite Statorwicklung sparen können. ;-)

Und dann liefen diese Loks mit 2 Glühlampen als Vorwiderstand direkt an 
Netzspannung (damals 110V Gleichspannung oder auch andere). Wenn die Lok 
entgleiste, lag volle Netzspannung am Schienenkreis. Das war fast so 
gefährlich wie heutiges Chinaspielzeug...

von U. B. (Gast)


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> Das war fast so
> gefährlich wie heutiges Chinaspielzeug...

Schon 1879 waren die Schienen der ersten elektrischen Bahn von Siemens 
auch nicht geerdet ...

Die Chinesen gucken halt immer ab ?!

von Willi W. (williwacker)


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Als ich die Ausführungen von Bernd Funk gelesen habe, fiel mir prompt 
mein Analogrechnerpraktikum ein. Dieses Teil besteht auch Addierern, 
Subtrahierern, Integratoren, Differentiatoren und Multiplikatoren, 
jeweils analog mit Röhren. Damit konnte man Differentialgleichungen 
lösen, die Lösung wurde auf einem Oszi, bzw. einem X-Y-Schreiber 
ausgegeben. Wir haben das im Praktikum noch getan (so um die 1980 in 
AC).So war das vor dem Digitalrechner.

Das große Problem waren die Kontakte, daran kann ich mich noch gut 
erinnern. Der dezente "Klaps" war Hilfsmittel Nummer 1.

Hat das was gebracht? Auf jeden Fall ein wenig Übung, wie man z.B. 
Bahnverläufe in Differentialgleichungen umstellt, also so richtig 
nützlich ;-).

Aber schon einen guten Einblick, was man z.B. mit OPs so alles machen 
kann, denn das funktioniert letztlich genauso, kleiner halt.

Wohlige Erinnerung wieder aus und weitergearbeitet.

von Karl H. (kbuchegg)


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Timm Thaler schrieb:
> Georg W. schrieb:
>> Ihr System
>> ist ein Stromstoßschalter der den Stator umpolt.
>
> Ähm ja, habs beim zweiten Mal auch kapiert. Mit einem zweiten
> Kontaktsatz hätte man sich die zweite Statorwicklung sparen können. ;-)
>
> Und dann liefen diese Loks mit 2 Glühlampen als Vorwiderstand direkt an
> Netzspannung (damals 110V Gleichspannung oder auch andere). Wenn die Lok
> entgleiste, lag volle Netzspannung am Schienenkreis. Das war fast so
> gefährlich wie heutiges Chinaspielzeug...

Wovon sprichst du?
Märklin kanns nicht sein. Da lagen keine 110V an den Schienen. Das hätt 
ich als 4 jähriger gemerkt.
Dafür konnte man mit Märklin problemlos Kehrschleifen bauen ohne sich um 
Kurzschlüsse scheren zu müssen.

von Bernd F. (metallfunk)


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Karl Heinz Buchegger schrieb:
> Timm Thaler schrieb:
>> Georg W. schrieb:
>>> Ihr System
>>> ist ein Stromstoßschalter der den Stator umpolt.
>>
>> Ähm ja, habs beim zweiten Mal auch kapiert. Mit einem zweiten
>> Kontaktsatz hätte man sich die zweite Statorwicklung sparen können. ;-)
>>
>> Und dann liefen diese Loks mit 2 Glühlampen als Vorwiderstand direkt an
>> Netzspannung (damals 110V Gleichspannung oder auch andere). Wenn die Lok
>> entgleiste, lag volle Netzspannung am Schienenkreis. Das war fast so
>> gefährlich wie heutiges Chinaspielzeug...
>
> Wovon sprichst du?
> Märklin kanns nicht sein. Da lagen keine 110V an den Schienen. Das hätt
> ich als 4 jähriger gemerkt.
> Dafür konnte man mit Märklin problemlos Kehrschleifen bauen ohne sich um
> Kurzschlüsse scheren zu müssen.

Du bist nur zu jung :)

1920 lief so eine Märklinbahn ( Spur 0 , kleiner gab es noch nicht )
mit Netzspannung.

Je nach Ort, 110 V Gleich- oder Wechselspannung.

Über einen Vorwiderstand ( Glühbirne ) wurde diese Spannung un-
gebremst auf die Blechschienen gelegt. :)

Dazu muss man aber wissen: Eine elektrische Eisenbahn war zu der Zeit
ein Luxusspielzeug der Oberklasse.
Die hat sich Vati gekauft und den Sohn als Alibi genutzt.

Kinder haben da eher selten allein mit gespielt.

Die " Starkstrom " Bahnen wurden aus naheliegenden Gründen
dann recht schnell verboten.

von Bernd F. (metallfunk)


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Und noch eine Anmerkung zu Märklins Dreileiter ( eigentlich Zwei-
leiter ) System.

Das gab es auch bei anderen Herstellern.

Der Grund: Die ersten Modellbahnen waren aus Blech und hatten
Uhrweksantrieb. Natürlich gab es keinerlei Isolierung zwischen
den beiden Schienen.

Um da kompatibel auf Elektro umzurüsten, bot sich der isolierte
Mittelleiter an.
Jetzt konnte das Uhwerksmaterial weiter benutzt werden.

Warum Märklin bei der Einführung der kleine Bahn, ( H0 -1930er Jahre ) 
bei diesem nicht vorbildgetreuen System geblieben ist ?

von Wilhelm F. (Gast)


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Bernd Funk schrieb:

> 1920 lief so eine Märklinbahn ( Spur 0 , kleiner gab es noch nicht )
> mit Netzspannung.

In dieser Zeit liefen auch noch Telekommunikationsleitungen mit 
Isolatoren wie bei Weidezaun in 1 Meter Höhe mit Blankdraht durch eine 
Wohnung.

Aber keine Panik, Telefon hatten da auch nur die Oberklassen. Und 
sterben tat man bei Berührung auch nicht. Die Leitung war spannungsfrei. 
Man hatte noch OB (Ortsbatterie) und Kurbelinduktor. Allerdings, wenn 
mal gerade jemand am Induktor dreht???...



Dieter B. schrieb:

> @Wilhelm
>
> Die ersten Schallplatten waren schon gleichmäßige Spiralen. Erst in den
> 40er Jahren erfand Eduard Rhein das Füllschriftverfahren, bei der die
> Abstände der Rillen durch die Amplitude verändert wurden und so eine
> längere Spielzeit ermöglichte. Rhein war auch maßgeblich am Aufbau der
> HÖR ZU beteiligt.
>
> Gruß debe

Es kann tatsächlich sein, daß der Funkschau-Beitrag von 1954 auf dein 
Thema ein ging. Ich schaue noch mal nach Eduard Rhein. Damals ging alles 
langsam, brauchte Jahre, was heute in Monaten geht.

von Georg W. (gaestle)


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Bernd Funk schrieb:
>
> Warum Märklin bei der Einführung der kleine Bahn, ( H0 -1930er Jahre )
> bei diesem nicht vorbildgetreuen System geblieben ist ?

Weil sich Kehrschleifen und komplexe Streckenverläufe ohne Trenngleise 
(sonst gibt es einen Kurzschluss) und Polwender realisieren lassen.

von Timm T. (Gast)


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Nun sind Kehrschleifen im Vorbild (ausser Straba) nur selten 
anzutreffen, Gleisdreiecke schon eher. Aber Märklin ist nicht umsonst 
daran zugrundegegangen, dass es sich nie entscheiden konnte, ob es nun 
Spielbahn oder Modellbahn sein wollte.

Die unsäglich häßlichen Pukos sind einfach nicht zu rechtfertigen...

von Wilhelm F. (Gast)


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Als Kind 1970 bewunderte ich die Nachbarkinder, die eine 
H0-Spielzeugbahn von Märklin hatten. Sie war durchweg besser, als so 
Zeug von Qualle und Nickelmann, was wir hatten. Der dritte Leiter war 
etwas schräg, aber der Trafo schon elegant: Kräftigerer Linksanschlag 
war Drehrichtungsänderung. Die Billiganlagen hatten überhaupt keine 
Fahrtrichtungsänderung.

Den Mist der Billiganbieter würde ich heute mit moderner Elektronik 
bearbeiten, z.B. Korrosion der Schienen, wo die Billigbahnen mal ganz 
stehen blieben, und keinen Strom bekamen. Wie oft schliffen wir die 
Schienenoberfläche mit feinem Schleifpapier ab, damit die Lok überhaupt 
lief, unglaublich. Weiß nicht, ob es das bei Märklin auch gab, oder ob 
sie wenigstens bessere Metalle für Räder und Schienen verwendeten. In 
der Telefontechnik hat man hohe Spannungen über der Schutzkleinspannung, 
um schlechte Kontaktübergänge mit dünnen Korrosionen gängig zu machen. 
Die brennen sich punktuell immer wieder neu fest.

von Bernd F. (metallfunk)


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Die Betriebssicherheit war immer der große Pluspunkt
bei Märklin.

Systembedingt sind alle Räder auf Masse. ( Gut )
der Schleifer reinigt sich selbst ( und die Mittelkontakte )
Auch gut .

im Gegensatz zu den Gleichstrombahnen ( Trix, Fleischmann usw. )
gibt es hier wenig Übergangswiderstände.


Das hat mit zum Erfolg beigetragen.
Nicht vorbildgetreu, aber für Kinder einfach zu handhaben.

von Timm T. (Gast)


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Bernd Funk schrieb:
> der Schleifer reinigt sich selbst

In echt? Da hab ich aber andere Sachen gehört, gerade der Schleifer war 
wegen schlechter Kontaktgabe berühmt. Aber vielleicht waren das auch 
spätere Loks, wo die Schleifer des Aussehens wegen kleiner waren.

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