hoge of lage frequentie

[Jean]

Hallo allemaal


Ik heb een vraag voor de technici onder ons.

Kan de semi-moderne Fleischmann rondmotor het beste met een hoge frequentie (40kHz) of met een lage (20kHz) frequentie worden aangestuurd?

En vooral, waarom dat dan zo is. De voors en tegens van de ene of de andere aansturing.    


Groet,
Jean

[Klaas Zondervan]

Het loopt nog niet storm op deze vraag.
Kun je aangeven wat de concrete situatie is?
Welke decoder?
Kun je het niet gewoon proberen?
Wat staat er over in de handleiding van de decoder?
Zo maar een paar vragen die bij me opkomen.

[INFO]

Zo te zien is het een Zimo decoder.
En dit wordt er over gezegd in de handleiding

citaat:Die Motoransteuerungs frequenz:
Die Pulsbreitenansteuerung des Mo tors kann nie der- oder hoch fre quent er folgen. Dies wird in der Konfigurations variablen # 9 (NMRA-konforme Berechnungs forel, sie he Konfigurations variablen-Tabelle) aus gew?hlt.
Hochfrequente Ansteuerung: Im Default-Zustand bzw. nach Eingabe des Wertes
?0" in der Kon figurationsvariable # 9 wird die Motoransteuerung mit 20 kHz durch gef?hrt (durch Bit 5 in CV # 112 auf 40 kHz modif zierbar). Dies entspricht in der Wirkung einem Betrieb mit ge gl?tteter Gleichspannung, und ist eben so wie die se ger?uscharm (kein Knattern wie bei Niederfrequenz) und motorschonend (minimale Erw?rmung und mechanische Belastung). Ideal ist die se Betriebsart auch f?r Glockenanker motore (von der Fir ma Faul haber empfohlen !) und andere hochwirkungs gradige Motore (auch f?r LGB- und mo de re ROCO-Motore); nicht geeignet
f?r Feld spulen motore und manche ?ltere Antriebe.
Niederfrequente Ansteuerung: Bei Eingabe eines Wertes zwischen ?176? und ?255? in die Kon figurationsvariable # 9 kommt die ?klassische? Ansteuerungsmethode im Rahmen von Digital systemen zur Anwendung. Die Frequenz ist (durch
die Konfigurationsvariable # 9 nach der an gegebenen Formel) im Be reich zwischen 30 und 150 Hz (h?u figs ter Wert ?208? f?r 80 Hz) ein stell bar und kann da mit den Erfordernissen des Motors angepasst werden.

[Klaas Zondervan]

Kijk, dat verheldert de zaak al.
In de openingspost werd 20kHz als lage frequentie aangemerkt, en dat vond ik al zo raar.

Volgens de Zimo handleiding ligt de lage frequentie in het bereik van 30 tot 150Hz. Dat is het bereik waar de klassieke pulsregelaars in zitten, en b.v. ook de Weistra regelaar.

Met hoge frequentie wordt het bereik van enkele tientallen kHz bedoeld. Deze frequentie is zo hoog dat de stroom door de motor de variaties niet meer kan volgen, tengevolge van de eigen zelfinductie van de motor. Maar dat geeft niet, het resultaat is een soort "afgevlakte" stroom. En de frequentie is zo hoog dat die niet meer hoorbaar is. Dit in tegenstelling tot de lage frequenties die soms een onaangenaam geratel uit de motor laten horen.

En wat je moet kiezen in een specifiek geval, ik denk toch dat je dat het beste experimenteel kunt vaststellen. Dus spelen met die CV waarde en kijken wat het mooiste resultaat oplevert.

[Jean]

Het antwoord op de vraag is wellicht ook niet eenvoudig. Ik worstel er ook al een tijdje mee. [8D]

Ik weet niet mee waar, maar ik heb eens gelezen dat oude(rwetse) motortjes het beste presteren met een lage frequentie, terwijl een moderne motor het best bij een hoge frequentie zou presteren.
Waarop is deze stelling, als ie al klopt, gebaseerd?

Mag de Fleischmann rondmotor als 'modern' worden gekwalificeerd? Volgens mij stamt die uit 1961, maar als ik een oudje met een jonge uitvoering vergelijk, dan zijn er wel wat verfijningen aangebracht in de loop van de tijd.
 
Dan de praktijk: in de BR 24 070 (model 1995) is een K?hn decoder aangebracht. Aansturing met een hoge frequentie zorgt voor een mooi en stil rijgedrag, met uitzondering van de laagste snelheidsregionen. Op lage snelheid (kruipen) schokt de loc. Dat kan worden opgelost door de 'Anfahrspannung' op te hogen, maar dat schiet dan z'n doel enigszins voorbij. Kruipsnelheden zijn dan niet meer mogelijk. Hoewel de BR 24 geen rangeerloc is, is het wel jammer dat niet schokvrij stapvoets gereden kan worden. Een andere manier om het schokken op lage snelheid te voorkomen, is de motor frequentie op 'laag' te zetten, maar dan word je getrakteerd op veel meer motorlawaai en een wat 'ruwer' rijgedrag. Het is dus kiezen uit twee kwaden.          
Laag is hier 120Hz, (1,2kHz?), hoog is 15,6 kHz.
Los van de vraag of de ene of andere aansturing technisch schadelijk kan zijn voor de motor.

Bij twee BR 221's van Fleischmann met LokpilotDCC VS02 is het beeld juist andersom. Daar schokt de 221 met de lage frequentie aansturing juist meer. dan de 221 die hoog wordt aangestuurd.  
Laag is hier 20kHz, hoog is 40kHz.

Nu ik dit op een rijtje heb gezet, valt me op dat de frequenties waarbij de motor in het bereik 15-20 kHz ligt, op lage snelheid schokbewegingen te zien zijn. Waarom gebeurt dit?  
Als je er boven of eronder zit gebeurt het kennelijk niet.  


Het is een heel verhaal geworden, hopen dat het te volgen is.

Groet Jean  

[INFO]

citaat:Geplaatst door Jean_Hoogstad

Het antwoord op de vraag is wellicht ook niet eenvoudig. Ik worstel er ook al een tijdje mee. [8D]

Ik weet niet mee waar, maar ik heb eens gelezen dat oude(rwetse) motortjes het beste presteren met een lage frequentie, terwijl een moderne motor het best bij een hoge frequentie zou presteren.
Waarop is deze stelling, als ie al klopt, gebaseerd?

Mag de Fleischmann rondmotor als 'modern' worden gekwalificeerd? Volgens mij stamt die uit 1961, maar als ik een oudje met een jonge uitvoering vergelijk, dan zijn er wel wat verfijningen aangebracht in de loop van de tijd.
 
Groet Jean  

Jean,

Waar je dat gelezen hebt, misschien in de bovenstaande tekst uit de handleiding. Want daar staat het.

De rondmotor van Fleischmann is GEEN modere motor.

[ysbeer]

Ter aanvulling.
De oude motoren (en dat is de rond motor van fleischman)zien de hoge freq als gelijkspanning,ze lopen dan ook als op gelijkspanning.
zie ook gebruiksaanwijzing
D.w.z langzame snelheid slecht,geen herrie.
Op lage freq pulsen loopt zo een motor beter,maar hij maakt dan meer lawaai.
Behalve nieuwe motor weinig aan te doen.
(geen nieuwe rondmotor,dat helpt niet)

wim ysbeer

[Jean]

citaat:Geplaatst door ysbeer

Ter aanvulling.
Op lage freq pulsen loopt zo een motor beter,maar hij maakt dan meer lawaai.
wim ysbeer

Dit is inderdaad ook mijn uitkomst van het 'spelen' met de CV instellingen.

Op welke frequentie stuurt Fleischmann met de Twin decoder zijn eigen locs aan?
Wellicht geeft die decoder een mooi(er) compromis.

Gr  
Jean

[INFO]

De decoder en de frequentie kunnen het gedrag van de motor bepalen, en verbeteren, of verslechteren, dat had je al ontdekt.

De decoder welke je nu gebruikt, zal dezelfde frequentie in zich herbergen welke ook door de Twin-decoders in te stellen zijn, dus dat zal geen verbetering in rijgedrag geven.

De motor is in deze de bepalende factor.

Je hebt een hele range aan instel mogelijkheden, dus zoek daar de beste uit op.

Maar wat is nu uiteindelijk je probleem?

[Jean]

citaat:Geplaatst door INFO


Maar wat is nu uiteindelijk je probleem?

Probleem? Er is geen probleem, er is hooguit een kleine zoektocht   gaande naar betere rijeigenschappen voor de Fleischmann rondmotor locs, met de voorhanden zijnde decoders.

Groet,
Jean

[Klaas Zondervan]

Ik denk dat je niet helemaal van het schokprobleem bij lage snelheid af komt.
Ik rij zelf niet digitaal, maar werk nu wel met pulssturing. De regelaar is de bekende Weistra regelaar. Die produceert een variabele frequentie, ca. 30Hz bij lage snelheid, geleidelijk oplopend tot 0ngeveer 120Hz bij volle snelheid.
Dit blijkt uitstekend te werken voor Roco motoren en Faulhabertypen.
Maar op Lima's is het effect knudde, die schokken als een wild paard.
De Lima's zijn qua constructie vergelijkbaar met de Fleischmann rondmotor, en ik denk dat dit type motor gewoon moeilijk goed te regelen is.

De scheidslijn tussen "oude" en "nieuwe" motoren is volgens mij het verschil tussen motoren met een ijzeren anker en de ijzerloze ankers, de z.g. Faulhabertypen.
Faulhabers hebben een veel lagere zelfinductie, waardoor ze beter met een hoge frequentie overweg kunnen.

[ysbeer]

citaat:Geplaatst door Klaas Zondervan

paard.
De Lima's zijn qua constructie vergelijkbaar met de Fleischmann rondmotor, en ik denk dat dit type motor gewoon moeilijk goed te regelen is.

helemaal mee eens ,met die oude motoren ook bij fleischman blijft het tobbe (3 polig anker en tandwielen ui de middeleeuwen)
nieuwe fleischmann loks  lopen echter fantasties ook op pulsen onhoorbaar.

[Jean]

citaat:Geplaatst door ysbeer

helemaal mee eens ,met die oude motoren ook bij fleischman blijft het tobbe (3 polig anker en tandwielen ui de middeleeuwen)
nieuwe fleischmann loks  lopen echter fantasties ook op pulsen onhoorbaar.
[/quote]



Ik neem aan dat je dan de Fleischmann's bedoeld die geen rondmotor hebben.

Wat er in dit draadje geschreven is over de Fleischmann rondmotor, is allemaal heel herkenbaar. Echt slecht kan ik het motorgedrag niet noemen, haal maar eens een oude Trix uit de kast. Maar tot in de finesse aansturen is helaas met de rondmotor niet mogelijk. (Af en toe probeer ik dat weer eens) Het mindere kruipgedrag valt met name op als de Fleischmann naast een moderne Roco wordt geplaatst of naast een Faulhaber. Mogelijk worden de rondmotors op den duur allemaal vervangen door een andere motor. Om te beginnen zal ik, zodra die uitkomt, de Modeltorque voor Fleischmann's gaan uitproberen.


@ Klaas
Kun je mij eens uitleggen wat dat inductie effect inhoud? Wat gebeurt er dan wel (of niet)?
Mijn vrouw kookt op gas, ik heb geen idee wat het verschijnsel inductie inhoudt.

groet,
Jean

[Klaas Zondervan]

Jean,

inductie betekent letterlijk be?nvloeding. Het is een verschijnsel dat b.v. optreedt bij transformatoren. Als in de primaire wikkeling een veranderende stroom loopt zal door de magnetische invloed een spanning ge?nduceerd worden in de secundaire wikkeling, zodat daar ook een stroom wil gaan lopen. Die stroom heeft de tegengestelde richting als de primaire stroom.

Daarnaast bestaat er ook het verschijnsel zelfinductie. Als in een spoel een wisselstroom loopt zal die stroom een magneetveld opwekken en dat magneetveld induceert in de spoel zelf een spanning die een stroom in de tegengestelde richting wil laten lopen. Let wel: dit verschijnsel treedt op bij een veranderende stroom. Je kunt dus zeggen dat zelfinductie een eigenschap is van spoelen die zich verzet tegen het veranderen van de stroom. Bovenop de normale weerstand van de spoel bestaat er dus een extra weerstand die zich alleen maar voordoet bij wisselstromen.

Bij motoren die met pulsen gestuurd worden betekent het dat de stroom niet direct de spanning kan volgen. Als je plotseling vanuit nul een spanning op de spoel zet zal de stroom even tijd nodig hebben om zich op te bouwen. Omgekeerd is het zo dat als je de spanning plotseling wegneemt, dan wil de stroom nog even doorlopen.
Nu is het zo dat bij "oude" motoren de spoelen op een ijzerpakket zijn gewikkeld. Dat betekent een sterker magneetveld, maar ook een grotere zelfinductie, dus een grotere weerstand tegen het vari?ren van de stroom.
Bij een Faulhabermotor is de rotor een vrijdragende wikkeling van koperdraad, zonder ijzerkern. Die heeft daardoor een veel lagere zelfinductie, kan dus sneller de stroomvariaties volgen, en dientengevolge kun je er ook een hogere pulsfrequentie op los laten.

Om nog even terug te komen op je kookplaat: bij een inductiekookplaat ligt er een spoel onder de glasplaat waar wisselstroom doorheen loopt. Zet je er een pan op, dan zal de bodem van de pan als secundaire wikkeling gaan fungeren. In de panbodem gaat ook een stroom lopen waardoor die warm wordt.
Op een inductiekookplaat kun je dus alleen maar pannen met een metalen bodem gebruiken. Zet je er een schaal van glas of aardewerk op dan gebeurt er niks, die blijven koud.

[Jean]

citaat:Geplaatst door Klaas Zondervan

Jean,

inductie betekent letterlijk be?nvloeding. Het is ........
..........................................................
.............. op dan gebeurt er niks, die blijven koud.

Helder geformuleerd, je zou een docent kunnen zijn.
Eens kijken of ik het een beetje begrepen heb?..
??.en of het college vervolgd kan worden.


Ingegeven door jou posting en een vergelijking tussen een oude 3-polige Trix motor en een 5-polige Mashima met schroefanker, heb ik eens op een rijtje gezet welke eigenschappen  bijdragen aan een soepele loop van een elektromotor:


1. Een motor met een rotor bestaande uit koperdraadwikkelingen zonder een ijzeren kern (een lagere inductie/tegenstroom)
2. Wikkelingen in de vorm van schroef: Het schroefanker zorgt voor ?in elkaar verlopende? poolgebieden, de ?harde? poolgrenzen zijn er in dat geval niet. De weerstand die veroorzaakt wordt door een ?harde? poolgrens wordt hierdoor vervaagd.
3. Een motor die is opgebouwd uit een meerdere polen: Hoe groter het aantal polen, hoe kleiner de overgangen van de magnetische velden, hoe soepeler de rotor kan draaien.
4. Bovenstaande eigenschappen in combinatie met elkaar toepassen.


Een ?huis, tuin en keukenmethode? waarmee ik vaststel of een motor soepel loopt, is het gemak waarmee de motoras handmatig rondgedraaid kan worden. Hoe minder schoksgewijze weerstand je voelt, hoe soepeler de motor draait, hoe beter die motor met een decoder te regelen is. (Door welke van de 4 genoemde eigenschappen de soepelheid wordt veroorzaakt, kan niet op basis hiervan worden vastgesteld).




-Kloppen bovenstaande 4 punten en is de conclusie van de ?huis, tuin en keuken methode? houdbaar?

-Neutraliseert of beperkt de in 2 genoemde constructie de zelfinductie? (los van het al dan niet aanwezig zijn van een metalen kern in de wikkelingen)

-Zijn er nog meer eigenschappen die een motor kan hebben, die bijdragen aan een soepeler loop? (bijv. koolborstelvrije elektromotor)

-Is het ?toeval? dat de ouderwetse motortjes (Lima, Fleischmann) een grote doorsnede hebben en naar verhouding dun zijn, terwijl de constructie van moderne motortjes naar verhouding plat en lang is? Of is die platte/lange constructie ingegeven door het feit dat het veel eenvoudiger is een vliegwiel aan de motoras te monteren, zodat het geheel nog in de beperkte ruime van een modelloc past?  
 
-Zijn elektromotoren van het type Faulhaber, voorzien van koolborstels?


Groet, Jean