Hallo in die Experten-Runde,

mein Enkel und ich möchten ein Motorupgrade von 3-Pol auf 5-Pol an seiner kleinen Henschel-Lok durchführen.

Ich brauche Unterstützung, wie ich nachfolgendes Erkläre:

Die hier abgebildeten Teile werden allgemein als Drossel bezeichnet.

Bild entfernt (keine Rechte)

Für mich sind das zwei Widerstände und ein Kondensator, die zusammen dann die genannte Drossel sind?

Und die Aufgabe dieser Schaltung?

Beste Grüße
Gerd

Hallo Gerd!

Der Enkel ist 5 Jahre alt, oder 17 Jahre alt und im Gymnasium mit Leistungskurs Mathe oder Physik???

Zitat von ggscholz im Beitrag #1

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Für mich sind das zwei Widerstände und ein Kondensator, die zusammen dann die genannte Drossel sind?

Und die Aufgabe dieser Schaltung?

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Hallo Gerd!

Deine Beschreibung ist leider falsch. Jeder der beiden grünen (näherungsweise) Zylinder ist eine Drossel.
Die Bauform gleicht der von Widerständen, dadurch kommt es leicht zu so einer Verwechslung.

Eine Drossel ist eine Spule, meist mit Ferrit-Kern (Eisenkern). Ihre wesentliche Eigenschaft ist, dass sie den gerade fließenden Strom in Richtung und Stärke beibehalten will:
- Wenn der Strom steigt, wirkt sie wie ein wachsender Widerstand, so bremst sie den Anstieg.
- Wenn der Strom abnimmt, erzeugt sie intern eine fiktive Spannung, die den Strom aufrechterhalten will.
Das Ganze passiert dadurch, dass der Strom in der Spule ein Magnetfeld aufbaut. Dazu ist Energie nötig: bei wachsendem Strom wird zusätzliche Energie ins Magnetfeld übertragen, es wächst; und bei abnehmendem Strom schrumpft es, Energie wird frei, sie hält den Strom aufrecht.

Die Kombination der beiden Drosseln mit dem Kondensator sorgt dafür, dass die Funken am Motor-Kollektor sich nicht als (hochfrequente) Störungen überall ausbreiten (und früher z.B. den Radio- und Fernsehempfang gestört haben), sondern dass sie gebremst (Drosseln) bzw. kurzgeschlossen werden (Kondensator) und nah am Ort ihrer Entstehung vernichtet werden.
Je nach Stärke der Funken wäre sonst die Gefahr, dass sie sonst auch den Decoder beschädigen.

Bei der üblichen Analogie zwischen Strom und Wasser kannst Du Dir eine Drossel vorstellen wie ein Wasserrad mit außen angesetztem großem Schwungrad: Das will auch Drehzahl und -richtung beibehalten und "wehrt sich" gegen jede Änderung.

Ich hoffe, das hilft Dir und Deinem Enkel - ich finde es toll, dass Du sowas erklärst!
Jörg

Hallo Gerd!

Weil wir gerade bei diesem Thema sind: Dieser Effekt einer Drossel, dass sie den gerade fließenden Strom beibehalten will, tritt bei jeder Spule auf, besonders bei solchen mit Eisenkern (höhere Induktivität).
Das führt u.a. zu den Abschaltfunken, wenn z.B. der Stellpult-Kontakt für eine Weichenspule oder ein Relais öffnet.
Bei Weichen mit Endabschaltung öffnet aber zuerst die Endabschaltung, dann gibt es da den Funken, und der beschädigt (jedenfalls auf Dauer) den Kontakt.

Wenn die Abschaltung elektronisch erfolgt, also über einen Transistor, dann könnte die von der Spule gelieferte Spannung den Transistor und die Schaltung beschädigen, darum braucht man da eine "Freilaufdiode".

Weitere solche Effekte außerhalb der Modellbahn passen nicht hierher.

Gruß,
Jörg

Eckhart und Jörg,

danke für die schnelle Antwort

Er ist 10 Jahre alt, es werden noch weitere folgen, die sich vielleicht auch für die Modelbahn interessieren.

Aber ich selber wollte es auch verstehen!

Mein Vater hat früher seine Radios selber gebaut, frei verdrahtet und mit Röhren, die immer glühten. Obwohl er das alles immer top erklärt hat, war es für mich Magie. Widerstand, Kondensator und Diode verstehe ich noch, beim Transistor steige ich aber aus.

Jörgs Erklärung mit dem Wasserrad und der Schwungmasse passt für mich auch sehr gut. Alles andere hier geschriebene gibt mir eine Ahnung, was elektrisch passiert.

Grüße Gerd

Hallo Gerd
Für den Physik-LK-Enkel:
- Bei einem Kondensator eilt der Strom der Spannung voraus. Die Wirkung ist auch frequenzabhängig. Ein geeignet dimensionierter Kondensator stellt quasie einen Kurzschluss für die entsprechende Frequenz dar.
- Bei einer Drossel (Induktivität) ist es genau umgekehrt. Der Induktive Widerstand ist frequenzabhängig, was auch die Dimensionierung bestimmt.
Nachdem der Spannungsimpuls beim Kommutieren durch die schlagartige Unterbrechung des Stromes deutlich über der Betriebsspannung liegt, führt das zu Bürstenfeuer. Der Kondensator nimmt die Energie dieses Impulses auf. Die Drossel schirmt die Elektronik gegen die Spannungsspitzen ab. Um jetzt die elektromagnetischen Störungen (Funkstörungen) über Antennenwirkungen so klein wie möglich zu halten, ordnet man die Teile so nahe wie möglich an der Quelle an.

Und zu den Bezeichnungen ist ja schon alles gesagt.