[Dreispur]

Hallo !

Nachdem es um die Zuverläßigkeit der Roco Motoren eine Abhandlung gibt hätte ich gerne gewußt .

Es gibt 3polige Scheibenkollektor Rotor bzw. 5 polige Rotor . Wobei die 5 poligen Rotor die Kollektor eine Art Trommel ausgeführt sind . Ist es an der Fertigung geschuldet oder einfach technisch erforderlich .
Bis jetzt hat es mich wenig interessiert wobei mir schon aufgefallen ist das die 3 poligen Scheibenkollektor alle irgendwie nicht so leichtläufig und geschmeidig sind , gegenüber den Trommelkollektor .
Gab es oder gibt es auch 5 poler in Scheibenausführung ?

[SAH]

Moin Anton,

bei Märklin gibt es ab Werk nur dreipolige Scheibenkollektoren. Privatinitiativen habe ich bis zehnpolig (in Zahlen 10-polig) gesehen.

Das "leichtere Laufen" trügt nur. Man kann ohne Elektronik mit den Scheiblis wesentlich langsamer fahren als mit Trommlern.
Scheibenkollektoren sind mir bei Märklin, GFN und Lima bekannt, es wird sicherlich noch mehr geben.

mit freundlichen Grüßen,
Stephan-Alexander Heyn

[Dreispur]

Hallo !
Danke für die Aufklärung .

[JoWild]

Hallo
Der Scheibenkollektor hat über die Anpresskraft der Bürsten den Nachteil einer dauernden Axialkraft auf die kollektorabgewandte Lagerung des Ankers. Daraus resultiert ein erhöhter Schmiermittelbedarf an dieser Lagerung und ggf. höherer Verschleiß.

Je mehr Ankerpole und damit auch Pole auf dem Kollektor ein Motor hat, um so gleichförmiger wird sein Lauf - und damit auch geräuschärmer.

Und Scheibenkollektoren gab es weiterhin auch bei HAG, alten Pikos, Rivarossi, Rokal, ganz frühe Trix Express und Gewis (Gablonz Tschechoslowakei). Die Auflistung ist damit sicher noch lange nicht komplett.

Der Vorteil der Scheibenkollektormotoren war eine mögliche sehr schmale Bauweise und die meist vollständige Integration in das Fahrwerk ohne separates Motorgehäuse.

Ein weiterer Nachteil der Scheibenkollektoren bei sonst ähnlicher Baugröße ist, dass die Bürsten auf einem relativ großen Durchmesser und damit relativ deutlich höherer Gleitgeschwindigkeit laufen, was zu deutlich höherem Bürstenverschleiß führt. Auch ist dadurch das innere Reibmoment im Motor größer.

[Schwanck]

Moin,

bei den Kleinmotoren sind 2 Bauarten üblich:
1. Der Flachläufer, hier ist der Ankerdurchmesser größer als die Breite, hat meist den Scheibenkollektor.
2. Der Walzenläufer, hier verhält es sich genau andersherum, hat meist den Trommelkollektor.

Meist bedeutet natürlich nicht immer, weil auch der Einbauraum für die Bürstenführungen mit den Andruckfedern eine Rolle spielt.
Beide Spielarten gibt es auch bei den Motoren mit eisenlosem Anker (Rotor).
Wie schon beschrieben, gibt es bei den Modellbahn-Antrieben für H0 und größer beide Ausführungen. Der Walzenläufermotor wird eigentlich immer in Längsrichtung eingebaut und benötigt dann einen Winkelgetriebe entweder mit Kegelrädern oder mit Schnecke. Der Flachläufer scheint zur Zeit auszusterben - sollte man ihn unter Artenschutz stellen?

[SAH]

Moin Joachim,

Zwei kleine Korrekturen muss ich anbringen:

Zitat von JoWild im Beitrag Kollektorarten

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Daraus resultiert ein erhöhter Schmiermittelbedarf an dieser Lagerung und ggf. höherer Verschleiß.

Ein weiterer Nachteil der Scheibenkollektoren bei sonst ähnlicher Baugröße ist, dass die Bürsten auf einem relativ großen Durchmesser und damit relativ deutlich höherer Gleitgeschwindigkeit laufen, was zu deutlich höherem Bürstenverschleiß führt. Auch ist dadurch das innere Reibmoment im Motor größer.

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Der Verschleiß am Lager hängt nicht nur von der Andrückkraft ab. Speziell das Ritzel unterscheidet sich bei Märklin enorm zwischen Scheiben-und Trommelkollektoren. Ferner haben viele Modelle mit LFCM3 am Motorschild eine Benzingwellensicherung für besseren Bürstenandruck.

In Bezug auf die innere Reibung ist der Abstand der Bürsten von der Drehachse bei den Scheibenkollektoren zwar größer, aber nicht viel. Dafür ist der Druck durch die Bürstenfedern bei den Trommelkollektormotoren erheblich größer. Der größte Beitrag zum Bürstenverschleiß ist aber das Bürstenfeuer, verursacht durch hohe Drehzahlen und große Läuferinduktivitäten. Beides ypricht zugunsten der Scheibenkollektoren:
SFCM: 7 Ohm, 3mH, 372mA, 164 Hz (bei 12V)
DCM1: 11,3 Ohm; 8,5mH; 200mA, 197 Hz (bei 12V)

mit freundlichen Grüßen,
Stephan-Alexander Heyn

[JoWild]

Zitat

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...
In Bezug auf die innere Reibung ist der Abstand der Bürsten von der Drehachse bei den Scheibenkollektoren zwar größer, aber nicht viel.
...

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Hallo Stephan-Alexander,
nun der mittlere Reibradius der Bürsten beim kleinen Scheibenkollektor beträgt etwa 5,7mm, beim Trommelkollektor des Hochleistungsantriebes etwa 2,25mm. Wenn der Faktor 2,5 bei dir nicht viel ist bei der gesamten Baugröße

[SAH]

Nabend Joachim,

für einen Verlust oder Widerstand in Form eines Drehmoments brauchst Du zwei Angaben: Radius und Kraft. Warum lässt Su die (Bürstenandrück)kraft weg?

mit freundlichen Grüßen,
Stephan-Alexander Heyn

[JoWild]

Zitat

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Nabend Joachim,

für einen Verlust oder Widerstand in Form eines Drehmoments brauchst Du zwei Angaben: Radius und Kraft. Warum lässt Su die (Bürstenandrück)kraft weg?

mit freundlichen Grüßen,
Stephan-Alexander Heyn

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Guten Abend Stephan-Alexander

Weil die Bürstenandruckkraft bei den alten Scheibenkollektoren über die Jahren sehr unterschiedlich ist habe ich die nicht genannt. Ich lasse die gedanklich nicht weg sondern nannte nur konstante messbare Größen.
Und die Bürstenandruckkraft auf den Kollektor ist bei beiden Systemen nur in Ruhe direkt die Federkraft. Sie ist auch von der Drehzahl abhängig wegen dynamischer Effekte u.a. Radial- oder Axialschlag der Kollektoren.
Auch sollte man die Stromdichte in den Kohlebürsten berücksichtigen, die auch kleiner 10 A/cm² sein sollte. Auch da wird es bei den etwas mehr Strom ziehenden Motoren mit den 0,066 cm² beim Scheibenkollektor eng.

Aber wir wollen jetzt keine Elektromotoren auslegen.

Nachdem du alles mögliche an den Motoren misst und dokumentierst, wäre es vielleicht einmal hilfreich die Motortypen entsprechend mit technischen Daten über die Leistung hinaus zu dokumentieren in einer zugänglichen Liste - oder gibt es das schon?

[SAH]

Guten Abend Joachim,

Zitat

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Weil die Bürstenandruckkraft bei den alten Scheibenkollektoren über die Jahren sehr unterschiedlich ist habe ich die nicht genannt. Ich lasse die gedanklich nicht weg sondern nannte nur konstante messbare Größen.
Und die Bürstenandruckkraft auf den Kollektor ist bei beiden Systemen nur in Ruhe direkt die Federkraft. Sie ist auch von der Drehzahl abhängig wegen dynamischer Effekte u.a. Radial- oder Axialschlag der Kollektoren.
Auch sollte man die Stromdichte in den Kohlebürsten berücksichtigen, die auch kleiner 10 A/cm² sein sollte. Auch da wird es bei den etwas mehr Strom ziehenden Motoren mit den 0,066 cm² beim Scheibenkollektor eng.

Aber wir wollen jetzt keine Elektromotoren auslegen.

Nachdem du alles mögliche an den Motoren misst und dokumentierst, wäre es vielleicht einmal hilfreich die Motortypen entsprechend mit technischen Daten über die Leistung hinaus zu dokumentieren in einer zugänglichen Liste - oder gibt es das schon?

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Aufgrund der Unterschiede im Laufe der Jahre kann man immerhin Mittlwerte benutzen, denn m.M.n. hat es wenig Sinn, jeden einzelnen Einfluss auf 0,1Promille genau zu differenzieren, wenn die Streuung eh bei 5-10% liegt. Das betrifft dann auch die von Dir genannten Größen wie Radial- bzw. Axialschlag, aber auch von Dir nicht genannte Größen wie Unwucht oder Materialermüdung.
Zu den Abständen habe ich mal in meinen Unterlagen nachgeschaut: bei SFCM komme ich auf 5,8mm, bei DCM1 (ich habe damals keine "HLA"/DDCM1 vermessen) 2,45mm.

Auch meine ich, bei Dir etwas von 50 m/s gelesen zu haben, was bei 5,8mm und 160 Hz nur zu ca. 6 m/s kommt. Aber Du hast es wohl schon editiert
Zur Stromdichte: 10 A/cm² entsprechen bei 0,066 cm² einem Strom von 660mA. Das haben bei mir nur eine handvoll Modelle erreicht: bei Getriebeblockade. Die SLFCM-Motoren des Schweizer Krokos oder der alten Triebwagen haben deutlich größere Bürsten.

Zur Dokumentation: meinst Du so etwas wie meine Ankerseiten?
Diese Seiten möchte ich im August, sofern mir gesundheitlich möglich, weiter ausbauen.


mit freundlichen Grüßen,
Stephan-Alexander Heyn

[JoWild]

Guten Tag Stephan-Alexander,
deine "Ankerseite" ist sehr informativ und die war mir schon bekannt, aber es ist zumindest auf den ersten Blick mühsam Vergleiche anzustellen. Eine Tabelle mit geometrischen und elektrischen Daten wäre in meinen Augen übersichtlicher. Ob das möglich ist mit deiner Seite habe ich noch nicht ausprobiert. Aber von der Art steckt ja eine Datenbank dahinter.

[SAH]

Moin Joachim,

vielen Dank für Deine Anregung. Sie kommt auf die todo-liste.

mit freundlichen Grüßen,
Stephan-Alexander Heyn

[hampton]

@ Stephan

Zitat

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Privatinitiativen habe ich bis zehnpolig (in Zahlen 10-polig) gesehen.

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da würde mich mal ein Bild interessieren

[SAH]

Moin Florian,

ich muss mal schauen. Das Foto hatte ich auf der Festplatte vor dem Crash. Also leider keine Garantie.
Von der Wicklung her wurden da AFAIR immer zwei benachbarte Keulen bewickelt.

mit freundlichen Grüßen,
Stephan-Alexander Heyn