RE: Funktion von Kondensatoren am Motor (im Digitalbetrieb)

#1 von Mickybaer , 30.07.2020 13:34

Hallo,
aus aktuellem Anlass bei mir würde ich gerne wissen wollen, welche Funktion die Keramikkondensatoren haben, die beide Pole eines Motors miteinander verbinden.
Die Ausgangslage bildet dabei ein Halling Straßenbahnmodell, das mit einem Mabuchi-Motor daherkommt und einen solchen Kondensator i.d.R. auch werkseitig angelötet hat. Der Hersteller selbst rät laut einem Dokument nun aber dazu, diesen Kondensator eigenständig zu entfernen, sobald das Modell mit einem Decoder digitalisiert werden soll, vgl. www.bloedorn.eu/halling/hgf.4.pdf. Da dieses Vorhaben ansteht, würde mich der Hintergrund dazu interessieren.
Wirklich mir helfende Beiträge mit Bezug auf die Modellbahn habe ich zuvor nicht gefunden, weshalb ich hoffe, dass ihr mir diesbezüglich hier ein wenig Input geben könntet.

Danke,
Mit freundlichen Grüßen


Liebe Grüße, Tim


 
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RE: Funktion von Kondensatoren am Motor (im Digitalbetrieb)

#2 von Schwanck , 30.07.2020 15:00

Moin Tim,

diese Keramikkondensatoren werden "Störschutz" genannt und dienen dazu die Störungen, die die durch Funken zwischen Motorbürsten und Kollektor entstehen, zu unterdücken. Diese Störungen waren nämlich im Analogzeitalter als Kinstergeräusche beim UKW Rundfunkempfang und als weiße, wandernde Pünktchen im Bild beim TV wirklich als Störer auffällig.
Heute gibt es die EMV-Regeln, die diese Störschutzkondensatoren als Billiglösung immer noch zulassen, soweit ich weiß.
Wird man als Störer von Funkdiesten auffällig, kann das ein teueres Vergnügen werden.


Tschüss

K.F.


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RE: Funktion von Kondensatoren am Motor (im Digitalbetrieb)

#3 von SAH , 30.07.2020 15:23

Moin Tim,

die meisten in der Modellbahn benutzten Motore sind "Stromwendermotore". Diese Bezeichnung kommt von der Eigenart, das die Läuferspulen von Strom durchflossen, zu dem Zeitpunkt eine Richtungsumkehr des Stromflusses erleben, wenn die Bürsten die dazugehörige Kommutatorlücke überschritten haben. Dadurch entsteht innerhalb eine Bruchteils einer Sekunde ein große, induzierte Spannung in der Läuferspule. Dies entspricht einem elektromagnetischen Signal, welches nicht ausreichend EMV-gesicherte Geräte stört. Um diese Spannungsspitzen mit hoher Frequenz abzufangen, ist dieser Entstörkondensator zwingend vorgeschrieben.
Dekoder hingegen geben Rechtecksignale an den Motor ab, die noch viel mehr durch diesen Kondensator verzerrt werden. Das aber stört die Funktion des Dekoders.
Sofern der Dekoder geeignete Entstörmaßnahmen enthält, kann der Kondensator entfallen. Ob dem so ist, weiß der Anwender i.d.R. nicht.

Mit freundlichen Grüßen,
Stephan-Alexander Heyn


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RE: Funktion von Kondensatoren am Motor (im Digitalbetrieb)

#4 von Railstefan , 31.07.2020 10:19

Hallo Tim,

ich habe von Halling die Monheimer Straßenbahn-Lokomotive und auch da wurde der Ausbau des Kondensators empfohlen, aber der Hintergrund ist wohl keiner bezüglich der Digitalisierung und möglicher Störungen, sondern die Anschlussdrähte vom Kondensator verbinden gleichzeitig beim analogen Modell die Stromabnehmer an den Rädern mit dem Motor und zwar so, dass der Kondensator eher an den Gleisen ist und die Enden der Anschlüsse am Motor.

Somit reicht ein einfaches Durchschneiden der Anschlüsse nichts, denn dann wäre der Kondensator immer noch an den Stromabnehmern angeschlossen, was im Digitalbetrieb nicht sein darf.

Halling baut die Kondensatoren wohl aus Platzgründen so herum ein, was leider einen erhöhten Umbau-Aufwand bedeutet.
Ich musste bei meiner Lok das gesamte Fahrwerk zerlegen, um an den Kondensator ran zu kommen.

Viel Erfolg
Railstefan


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RE: Funktion von Kondensatoren am Motor (im Digitalbetrieb)

#5 von Schwanck , 31.07.2020 11:01

Moin Railstefan,

wenn der Kondensator nicht so kurz wie möglich an den Motoranschlüssen eingebaut worden ist, bringt er fast gar nichts mehr. Ist er direkt bei den Radschleifen postiert, muss er für den Digitalbetrieb unbedingt von dort entfernt werden! Da hat Halling schon recht. Ansonsten beschreiben die Hersteller der Decoder, was im speziellen Fall mit dem Kondesator zu tun ist; daran sollte man sich auch halten.


Tschüss

K.F.


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RE: Funktion von Kondensatoren am Motor (im Digitalbetrieb)

#6 von Michael K. , 31.07.2020 11:04

Hallo Micky,

zum Zweck der Kondensatoren gibt es ja bereits Antworten, ich würde da auch noch mal in die Gebrauchsanleitung des Decoders schauen. Offenbar kommen manche Decoder damit mittlerweile ganz gut zurecht, das war vor einigen Jahren noch nicht so gegeben. Bei Zimo-Decodern findest Du bspw. auf S. 50 des Decodermanuals einen entsprechenden Hinweis mit Empfehlungen, wo es erfahrungsgemäß Probleme durch Drossel oder Kondensator geben kann und wo es normalerweise funktioniert, ohne das auszubauen.
Im übrigen musst Du Dir bei Ausbau des Kondensators und Einbau eines innerhalb des Geltungsbereiches des EMVG zugelassenen Decoders keine Gedanken darüber machen, dass es hier Probleme mit der Funkentstörung geben könnte, dieser Hoax mit dem teuren Besuch der Bundesnetzagentur hält sich zwar hartnäckig, wird dadurch aber auch nicht wahrer.

Bis denn
Michael


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RE: Funktion von Kondensatoren am Motor (im Digitalbetrieb)

#7 von Railstefan , 31.07.2020 11:17

Hallo KFS,

Zitat

Moin Railstefan,

wenn der Kondensator nichr so kurz wie möglich an den Motoranschlüssen eingebaut worden ist, bringt er fast gar nichts mehr. Ist er direkt bei den Radschleifen postiert, muss er für den Digitalbetrieb unbedingt von dort entfernt werden! Da hat Halling schon recht. Ansonsten beschreiben die Hersteller der Decoder, was im speziellen Fall mit dem Kondesator zu tun ist; daran sollte man sich auch halten.



die Halling-Fahrzeuge haben 2-achsige ziemlich kompakte Fahrwerke, bei denen der Motor einfach direkt oberhalb der Achsen verbaut ist und an den beiden Achsen sind zusätzlich eben auch noch die Stromabnehmer dran und der Kondensator ist irgendwie dazwischen versteckt gewesen, ich meine in einem kleinen Hohlraum unter dem Motor, aber eben oberhalb der Achsen.
Hier mal ein Bild der Lok:


und von innen nach der Digitalisierung:


Gruß
Railstefan


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RE: Funktion von Kondensatoren am Motor (im Digitalbetrieb)

#8 von Michael K. , 31.07.2020 12:14

Hallo Stefan,

hübsches Modell! Pass auf, dass das Känguru nicht in die Bank läuft, sonst brauchst Du noch eine therapeutische Klinik für Banker auf der Anlage

Bis denn
Michael


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RE: Funktion von Kondensatoren am Motor (im Digitalbetrieb)

#9 von h_guenther , 31.07.2020 12:45

Mahlzeit,

ergänzend zu meinen "Vor-Rednern"

Ich besitze mehrere Decoder, deren Handbuch das Entfernen empfiehlt
Ich besitze andere Decoder, bei denen beschrieben ist, es nicht unbedingt tun zu müssen.

Nach meinem Wissen sind Decoder mit Lastregelung eher davon betroffen,
ohne Kondensator besser zu funktionieren.

Die Spulen der Motorwicklung können eine Art Gegenspannung erzeugen
die bei Rechteckimpulsen in den scheinbar "stromlosen" Pausen das Messen des Stromverbrauchs
ermöglichen für das Erkennen sich ändernder Last (Steigung / Gefälle / Anzahl Waggons / schwergängig etc.
Kondensator und Spule bilden aber einen "Schwingkreis", der entweder das Signal verfälscht
oder sogar Spannungsspitzen erzeugen kann, die den Prozessor des Decoders
oder zumindest seine Motor-Transistoren "töten" könnte.

Bisher konnten alle meine Halling Modelle auch ohne den Kondensator "beliebig" digitalisiert werden.
(Düwag Strassenbahn / Hamburger Hochbahn DT4 etc.)

P.S.: wer noch den C64 kennt, einige Joysticks mit "Dauerfeuer"
hatten den entgegengesetzten Effekt, ohne Entstörung wurde der dafür
vorgesehene 40 /48 Beiner des Rechners zerstört
und musste mühsam ersetzt werden und der Joystick
mit zusätzlichen Bauteilen daran gehindert werden
seine Zerstörungswut zu wiederholen.
Fehler war eine falsche Beschaltung des Dauerfeuers,
die grob bis 24 Volt in die Platine zurückgeschickt hat
was eben auch der Kondensator mit der Motorspule
bei einem Lok-Decoder "leicht" schaffen kann.


mit freundlichem Gruß
Heinz Günther (Vorname Heinz, Nachname Günther)

geplante / im Bau befindliche Modulanlage H0 DCC
Thema Hamburger Hochbahn U-Bahn
BiDiB, RocRail


 
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RE: Funktion von Kondensatoren am Motor (im Digitalbetrieb)

#10 von vikr , 31.07.2020 12:56

Hallo Tim,

ein heikles Thema, (C4 bei Piko Loks).

wie Stephan-Alexander beschreibt entstehen bei jedem Motor mit Kommutator induzierte Spannungsspitzen in den Zuleitungen. Je nach Bauform wirken die mehr oder weniger gut als Antenne.

Zitat

die meisten in der Modellbahn benutzten Motore sind "Stromwendermotore". Diese Bezeichnung kommt von der Eigenart, das die Läuferspulen von Strom durchflossen, zu dem Zeitpunkt eine Richtungsumkehr des Stromflusses erleben, wenn die Bürsten die dazugehörige Kommutatorlücke überschritten haben. Dadurch entsteht innerhalb eine Bruchteils einer Sekunde ein große, induzierte Spannung in der Läuferspule. Dies entspricht einem elektromagnetischen Signal, welches nicht ausreichend EMV-gesicherte Geräte stört. Um diese Spannungsspitzen mit hoher Frequenz abzufangen, ist dieser Entstörkondensator zwingend vorgeschrieben.
Dekoder hingegen geben Rechtecksignale an den Motor ab, die noch viel mehr durch diesen Kondensator verzerrt werden. Das aber stört die Funktion des Dekoders.
Sofern der Dekoder geeignete Entstörmaßnahmen enthält, kann der Kondensator entfallen. Ob dem so ist, weiß der Anwender i.d.R. nicht.


Im analogen Betrieb, ohne einen Decoder, sind diese Motorzuleitungen mit dem Gleis verbunden. Die ganze Anlage kann also als Antenne arbeiten. Der Kondensator soll verhindern, das solche Störimpuls es bis ins Gleis schaffen.

Beim Betrieb mit Decoder sind die Motorzuleitungen mit dem Decoderverbunden. Die Störimpulse können i.d.R. nicht ins Gleis gelangen und dort abgestrahlt werden. Wenn die Motor-Zuleitungen aber sehr lang sie könnten sie aber auch als Dipol-Antenne wirken. Die viel größere Gefahr im Betrieb mit Decoder ist aber, dass Bauteile im Decoder durch die vom Motor generierten Spannungspitzen auf Dauer Schaden nehmen. Der Decoderhersteller muss daher Maßnahmen ergreifen oder empfehlen, wie das verhindert werden kann. Etliche Decoderhersteller empfehlen u.a. eine Drossel in jeder Motorzuleitung. Manche alternativ oder zusätzlich den Kondensator zwischen den Motoranschlüssen, aber alle Bauteile - wie Stefan am Beispiel seiner Halling-Lok beschreibt - möglichst nah am Motor.

Der Lösungsversuch von Piko, eine Entstörbasisbeschaltung für alle möglichen Fälle - unabhängig ob Analog- oder Digitabetrieb und unabhängig vom verwendeten Decoder - hat sich als extrem problematisch erwiesen...

MfG

vik


im Übrigen - Märklin am liebsten ohne Pukos, z.B. als Trix


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RE: Funktion von Kondensatoren am Motor (im Digitalbetrieb)

#11 von SAH , 31.07.2020 13:02

Moin zusammen,

eine weitere mögliche Alternative mit Supressordioden anstelle des Kondensators wurde hier im Forum auch schon beschrieben, leider finde ich den Artikel z.Zt. nicht wieder.
Diese könnten auch bei Dekodern erhalten bleiben.

Mit freundlichen Grüßen,
Stephan-Alexander Heyn


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RE: Funktion von Kondensatoren am Motor (im Digitalbetrieb)

#12 von JoWild , 31.07.2020 13:23

Hallo an alle

Dann sammeln wir doch mal Originalzitate aus Decoderanleitungen:

Hier schon mal ein Anfang

Tams:
Beachten Sie:
Die Entstörmittel, die am Motor oder in der Zuleitung angebracht sind, dürfen nicht entfernt werden! Motor und Entstörmittel bilden eine Einheit. Wird nur ein Teil entfernt, kann es zu erheblichen elektrischen Störungen kommen.


ESU LokPilot V4.0 (ESU Dokumentnummer P/N 51985)
6.8.6.1. Anschluss von Gleichstrom- und Glockenankermotoren
Es können alle im Modellbahnbereich üblichen Gleichstrommotoren verwendet werden, sofern deren Stromaufnahme die zulässigen Werte des Decoders nicht überschreiten.
An manchen Loks mit 5-poligem Hochleistungsantrieb von Märklin ® kann es sein, dass direkt am Motor insgesamt 3 Entstörkondensatoren vorhanden sind.
Die beiden Entstörkondensatoren, die jeweils von den Motoranschlüssen zum Motorgehäuse führen, müssen unbedingt enfernt werden (siehe Abbildung 14).

Und Seite 46
Märklin® / Trix® Loks mit Maxon Motor Entstörkondensatoren entfernen!
Und Seite 48
Die in der Lok verbauten Entstörmittel wie Kondensatoren, Drosseln, etc.) stören die Lastregelung, können aber nicht entfernt werden (z.B. einige ältere Gützold Loks).
Löschen Sie Bit 1 in CV 49, um die PWM-Frequenz von ca. 40 kHz auf ca. 20 kHz zu halbieren.


Lenz Handbuch Lokdecoder+ Kapitel 5.4
Entfernen Sie parallel zum Motor geschaltete Kondensatoren.


Ich wünsche allen Freude an ihrer Modellbahn
Joachim


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RE: Funktion von Kondensatoren am Motor (im Digitalbetrieb)

#13 von Michael K. , 31.07.2020 13:35

Hallo,

da hat Zimo ja vergleichsweise üppige Informationen, Auszug aus dem MX-Manual:

Haben Entstör-Komponenten in der Lok einen schlechten Einfluss auf die Regelung? Ja, manchmal...

Zur Erklärung: Üblicherweise sind die Motoren von Modellbahn-Lokomotiven mit vorgeschalteten Drossel-Spulen und Kondensatoren ausgestattet. Diese sollen Funk-Störungen (z.B. Behinderung des Fernsehempfangs) durch das "Bürstenfeuer" des Elektromotors verhindern. Solche Komponenten verschlechtern die Regelbarkeit des Motors. ZIMO Decoder kommen an sich vergleichsweise gut damit zurecht, d.h. es besteht kaum ein Unterschied, ob diese Entstör-Komponenten nun belassen oder beseitigt werden. Aber in den letzten Jahren werden mehr und mehr größere Drosseln in die Loks eingebaut als früher üblich (aus Vorsicht gegenüber den aktuellen EMVBestimmungen) - und diese beeinträchtigen das Fahrverhalten bisweilen doch merkbar. Die potentiell "schädlichen" Drosseln sind meistens erkennbar durch eine Bauform wie ein Widerstand mit Farbringen (im Gegensatz zu einem drahtumwickelten Ferritstab). Das heißt aber nicht, dass sich solche Drosseln tatsächlich in allen Fällen negativ auswirken.

Typische Erfahrungen und Maßnahmen . .
ROCO, BRAWA, HORNBY – bisher keine Probleme, keine Maßnahmen notwendig.
FLEISCHMANN H0 - Rundmotor – Drosseln stören nicht; Kondensatoren sollten bei Bedarf
entfernt werden, insbesondere jene zwischen Chassis und Motor (Gefahr Decoder-Zerstörung)!
Neuere Bühler-Motoren – bisher keine Probleme.
TRIX H0 – Drossel zwischen Schiene und Decoderstecker sollte entfernt werden!
MINITRIX, FLEISCHMANN PICCOLO – sehr uneinheitlich; Entfernen der Kondensatoren
häufig vorteilhaft; Drosseln hingegen schaden nach bisherigen Erfahrungen nicht.
Indikatoren für die tatsächliche Schädlichkeit im konkreten Fall sind neben einer generell unbefriedigenden Regelung (Ruckeln, Anfahren nicht bei Fahrstufe 0, sondern erst viel später, ...):
- geringe Ausregelkraft der Lok; Aufschluss gibt ein Test, wo versuchsweise auf Niederfrequenz - CV
#9 = 200 - umgeschaltet wird und kontrolliert wird, ob dabei die Regelung kräftiger wird; wenn dies
der Fall ist, sind wahrscheinlich die Drosselspulen schuld daran.
- wenn ein Unterschied in der Regelung zwischen 20 und 40 kHz (durch CV #112 / Bit 5 wählbar)
feststellbar ist.
Abhilfe: Drosselspulen überbrücken (oder entfernen und durch Drahtbrücke ersetzen), Kondensatoren
entfernen! Kondensatoren haben seltener einen negativen Einfluss auf die Regelung


Bis denn
Michael


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RE: Funktion von Kondensatoren am Motor (im Digitalbetrieb)

#14 von Railstefan , 31.07.2020 14:53

Hallo Michael,

[quote="Michael K." post_id=2146778 time=1596190465 user_id=826]
Hallo Stefan,

hübsches Modell! Pass auf, dass das Känguru nicht in die Bank läuft, sonst brauchst Du noch eine therapeutische Klinik für Banker auf der Anlage

Bis denn
Michael
[/quote]

hier findest du die zugehörige Geschichte - Stummiwagen auf diversen Anlagen und bei mir eben bei der Erkenroder Straßenbahn:
viewtopic.php?f=1&t=180111&start=33

Gruß
Railstefan


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RE: Funktion von Kondensatoren am Motor (im Digitalbetrieb)

#15 von volkerS , 31.07.2020 19:05

Hallo,
neben der Funkstörunterdrückung, dient der zwischen den Anschlüssen geschaltete Kondensator auch der Begrenzung des Bürstenfeuers und somit auch dem Verschleiß des Kommutators.
So nebenbei, bei Märklin ist in allen HLA-Umbausätzen ein Kondensator zwischen den Motorkohleanschlüssen werkseitig eingelötet und es sind sogar Drosseln im Lieferumfang.
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