Glaubensfrage Permanentmagnet

Nun - ich hab mir mal die Hardware für alle möglichen Varianten (HLA, ESU Magnet und selbstbau Magnet) geordert und werde einen Versuch machen… selbstverständlich werde ich hier auch berichten.

Am meisten gespannt bin ich auf den Selbstbau Magneten…

Der ursprüngliche ae 6/6 Patient ist mittlerweile wieder beim Besitzer zuhause - falls jemand von euch noch eine 3050 rumstehen hat und nicht weiss wohin… ich würde sie sofort nehmen Im Dienste der Wissenschaft natürlich…

Derweil suche ich mal auf Ricardo ein „Opfer“…

Zitat von 11652

…da kann ich evtl. helfen.

Das Objekt ist allerdings sehr stark bespielt, fährt aber nicht so schlecht.

Dies überlasse och dir gerne.

Wirklich? Feiner Zug! Kriegst eine PN

Hallo Interessierte.

Zuerst Mal: herzlichen Dank dem Spender Christian, der mit einer Spende des Testsubjektes den Versuch möglich macht.

Es läuft wie folgt:

Die altehrwürdige 3050 Ae 6/6 wird anfänglich natürlich gewartet und in folgenden Stadien getestet:

-Analog mit Feldspule (Märklin Trafo 32VA)

-Digital mit Feldspule und TAMS LD-W 32.2

-Digital mit ESU Magnet

-Digital mit Märklin HLA

-Digital mit Selbstbaumagnet (Neodym Magnet 1x1x1cm - Erklärungen hierzu folgen noch)

Digital mit DC Motor kriegt die Lok jeweils einen

A) ESU Lokpilot 5

B) Zimo MX630

verpasst - somit können wir auch ggf unterschiedliche Resultate abhängig des Decoders beobachten.

Ggf kann ich diese Liste noch mit einem LoPi Basic erweitern, wobei ich mir nicht sicher bin, ob dies einen Unterschied macht.

weitere Decoder hab ich grad nicht da - aber ich glaube das reicht schon.

Gesteuert wird Analog mit dem weissen Märklin Trafo und Digital mit der ECOS 2.1

Gemessen werden gemäss meinem ersten Brainstorming folgende Parameter:

• Minimalgeschwindigkeit bei minimalst eingestellter Anfahrspannung;
• Minimalgeschwindigkeit bei optimalst eingestellter Anfahrspannung, sodass ein ruckelfreier Lauf möglich ist;
• Maximalgeschwindigkeit bei maximalst eingestellter Fahrspannung;
• Zugkraft am Haken bis Radschlupf (gemessen mit Federwaage)
• Lastregelung bei 2% Steigung/Neigung (dazu wird eine Anhängelast von ca 50% der Max Zugkraft angehängt und die Geschwindigkeit in der Geraden, bei 2% Steigung und 2% Neigung bei gleicher Fahrstufe gemessen. Ein allfälliger Geschwindigkeitsunterschied gibt Aufschluss auf die Abstimmung der Lastregelung.

Soweit mal der geplante Versuchsaufbau. Ich fänds noch interessant, dann je Versuch einen Lauf mit Standart CV / empfohlene Einstellungen gem Hersteller und einen weiteren nach eigenhändiger Modifikation zu fahren. Die entsprechenden CV würden dann jeweils in der Versuchsreihe angegeben werden.

Nun die Frage in die Runde: gibt es weitere Parameter, welche vielleicht noch interessant sein könnten?

Und nein: einen Test mit SB Umbau kann ich leider nicht realisieren. Schlussendlich gehts auch um den Permanentmagneten.

Zitat von Findus

Hallo zusammen
Spannender Test.

Ich denke alle drei Varianten werden ihre Vorzüge haben, obwohl ich die Variante mit dem Neodym Magnet als die schlechteste Variante bewerte. Das Magnetfeld wird zu stark sein, um eine sanfte Fahreigenschaft zu erzielen.

Die Motoren sind zwischen dem Anker und dem Magneten abgestimmt und bekommen so die entsprechende Charakteristik. Auch die Übersetzung der Lok wird eine wichtige Rolle beim Fahrverhalten haben. Vor allem kommt es darauf an, in welchem Leistungsbereich die Lok betrieben wird.

Meine Loks sind in der Geschwindigkeit auf den Massstab kalibriert. Sie laufen also meistens maximal mit der halben Umdrehungsleistung des Motors.

Aus diesem Grunde müsste auch der Test noch in diesem Bereich durchgeführt werden. Ich denke, genau in diesem Bereich werden sich die grossen Unterschiede bemerkbar machen.

Gruss Urs

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Hallo Urs

Danke für dein Interesse.

Ich will nichts vornewegnehmen, der Test ist in vollem Gange.

1. durch glückliche Fügung ist mir noch ein alter HAMO (wirklich HAMO) in die Hände gefallen. das gute Stück muss mindestens 30 Jahre auf dem Buckel haben.

2. Mit deinem Hinweis auf das Getriebe (Übersetzung) hast du recht. jedoch stellte ich bereits jetzt im Verlaufe des Tests fest, was technisch mit dem vorhandenen Getriebe (Originalzustand der 3050 Variante um die 60er / 70er Jahre) möglich ist. und ich war wirklich überrascht.

3. Die Abstimmung des Selbstbaumagneten ist mir ebenfalls ein Anliegen. Ich hab mehrere verschiedene Neodym Magneten bestellt und schau mir dann die Performance an. Somit kann ich dann auch gleich Empfehlungen abgeben. Dem Bau des Selbstbaumagneten wird vermutlich noch ein eigener Beitrag im Thread gewidmet. Aber eis ums ander ;D

Der Test umfasst alles von der VMin bis hin zur VMax. Auch da gibt es nämlich frappante Unterschiede.

Ich freue mich darauf, die Ergebnisse dann zu veröffentlichen... es wird spannend.

Soli Freunde...

Ich habe die Festtage im Labor verbracht. Kurzum: der Versuch ist fertig und die Auswertung erledigt. Dies wird einige Beiträge füllen, also seid geduldig ;D

In diesem ersten Beitrag geht es um den Versuchsaufbau, sodass Ihr die Versuchsreihe nachvollziehen könnt - viel Spass beim durchlesen.

Der Versuchsaufbau ist wie folgt:

Zu beginn wird die Märklin 3050 natürlich standesgemäss gewartet. Reinigen, fetten, ölen, neue Haftreifen - das ganze Programm. Zum einfacheren Wechsel des Decoders wurde eine 8-polige Schnittstelle NEM 652 eingebaut.

Warmfahren & Kosten

Nach erfolgter Konfiguration der 3050 wird die Lok "warmgefahren" sodass der Motor warm und die Bürsten passen. nach dem Einfahren kann es mit dem Versuch losgehen - jedenfalls fast, denn zuallererst erfolgt der Blick ins Portemonnaie. Der Preis für Motorumbau und Decoder wird in die Auswertungsliste eingetragen (mehr dazu im nächsten Beitrag)

Schliesslich geht es bei diesem Versuch auch darum, wo das vertretbarste Kosten/Nutzen Verhältnis daheim ist. Das ist natürlich eine subjektive Wahrnehmung und das muss dann jeder für sich selber entscheiden. Allgemein sind hier viele eigene Auslegungen meiner Selbst ersichtlich, also bitte nicht als sakrosankt nehmen.

Nun denn schreiten wir voran:

Vmin und Vmax

Nach dem Einfahren werden die Geschwindigkeiten gemessen. dabei gibt es drei Rubriken:

1. Vmin bei Fahrstufe 1

2. VMin, wenn bei Fahrstufe 1 noch keine Fahrt / bei welcher Fahrstufe wird diese Vmin erreicht?

3. VMax bei maximaler Fahrstufe (bei mir FS 28)

Gemessen wird mittels Lichtschranke. Die Werte werden in "vorbildgemässen" Km / H angegeben. (Kleiner Wink an Röbi, dessen Speed-O-Meter Projekt hier stark zum Einsatz kam)

Geräuschpegel

Bei diesen Fahrten in Vmin und Vmax werden jeweils auch noch die Geräuschpegel der vorbeifahrenden Lok gemessen. der jeweils angegebene Wert ist der höchste Wert in Dezibel (db) der Vorbeifahrt jeweils mit Vmin und Vmax. Über die "Qualität" des Geräuschs kann man leider keine Messung machen, aber natürlich gibt es schöne Motorgeräusche, und weniger schöne... dies wird dann später im Punkt FAZIT noch erörtert.

Zugkraftmessung

Für die Zugkraftmessung wird an der in Fahrtrichtung hinten (gemäss Gewohnheit fährt man mit "Schleifer Vorne") am Kupplungshaken ein mit einer digitalen "Fischwaage" verbundener Haken angehängt. Die Waage ist wiederum fixiert. Dann wird mit sich erhöhender Fahrstufe losgefahren. Die Digitale Waage "merkt" sich den Höchstwert, also jenen Wert, der an der Waage anliegt, bevor die Räder "schlupfen". Der angegebene Wert in Gramm wird als Zugkraft eingetragen.

Lastfahrt Bergauf / Bergab

Zuletzt wird eine Fahrt bergauf und bergab mit Anhängelast durchgeführt. Als "Last" dient ein Rungenwagen, der mit Zusatzgewichten beladen ist. Der Wagen wiegt 266 Gramm. Ziel ist es, die Lastregelung des Decoders zu messen. Die Lastregelung sollte erwirken, dass bei Bergauf- und Bergabfahrt die Geschwindigkeit gegenüber der Fahrt in der Ebene konstant bleibt (also nicht langsamer bergauf oder schneller Bergab).

Gefahren wird zuerst auf ebener Strecke, um den Motor zu kalibrieren, worauf eine Steigung von 2% folgt. Jeweils auf der Ebene und der Steigung wird die Geschwindigkeit gemessen. Diese Messung wird 3 mal durchgeführt, und von allen 3 Mal der Mittelwert eingetragen.

Für die Wirkung der Lastregelung bergab wird dies gleichwohl ausgeführt. Zuerst eben, dann bergab. wiederum wird die Geschwindigkeit 3 mal gemessen und der Mittelwert ermittelt. (Auch hier, dank dem Speed O Meter kein Problem - der rechnet den Durchschnitt gerade selber aus.

Zusätzlich zu den Durchschnittswerten wird auch die Differenz zwischen Ebene und Bergauf- / Bergabfahrt errechnet. je kleiner dieser wert umso besser die Wirkung der Lastregelung.

Gesamteindruck

Zuletzt wird der Gesamteindruck in einer Sternebewertung auf einer 5-er Skala angegeben.

Diese Versuchsreihe wird jeweils mit den Standartkonfigurationen (Werkseinstellung) des Decoders (sofern nicht Analog) sowie auch mit modifizierten CV (Herstellerempfehlung oder nach persönlichem Empfinden) je Decoder absolviert. Die entsprechend verwendeten CV Werte werden der Übersicht halber ebenfalls in die Auswertungsliste eingetragen. Mehr dazu auch im nächsten Beitrag.

Diese Versuchsreihe wurde in verschiedenen Motorumbaukonfigurationen, mit verschiedenen Decodern mit verschiedenen CV Konfigurationen absolviert. Im nächsten Beitrag stelle ich diese Wettbewerbsteilnehmer gerne vor.

In diesem Beitrag stelle ich die "Gladiatoren in der Arena" vor.

Nachdem es ursprünglich, wie es der Name des Threads schon sagt darum ging, die "Glaubensfrage" welches Magnet wie performt zu klären, so konnte ich es nicht lassen, in meinem Fundus auch noch verschiedene Decoder ausfindig zu machen, welche ich ebenfalls ins Rennen werfen möchte.

Mit den Decodern kommen natürlich auch deren Konfiguration mittels CV zum tragen. Also habe ich mich entschieden je Decoder auch noch zwischen den erzielten Resultaten mit den Standard CV, aber auch mit modifizierten CV zu unterscheiden. schliesslich kann der beste Decoder nur leisten, was er programmiert bekommt.

Motorumbauten / Stator-Rotor Kombi

Motorseitig gibt es folgende Bewerber:

Analoger oder digitaler Betrieb mit Feldspulenantrieb und LFC (Grosser Scheibenkollektor)

Die gute alte Märklin Feldspule. Dieses Exemplar war bereits in der 3050 Verbaut und im Analogbetrieb mit dem gut funktionierenden Richtungsumschaltrelais verbunden. Bewährt, Beständig, Zeitlos. Und bezüglich Umbaukosten gratis, denn ein Umbau ist motorseitig quasi nicht nötig. Als Rotor dient der Standartmässige 3-Pol LFC mit 8 Zähnen am Ritzel.

Digitaler Betrieb mit HAMO Magnet

Durch Zufall ist mir während dem Versuchsprolog noch eine Gleichstrom HAMO Ae 6/6 in die Hände gefallen, in welcher noch ein HAMO Magnet verbaut hatte. Ich wurde im Internet nirgends danach fündig, also kann ich keine Preisangabe dazu geben oder gar eine Artikelnummer. Man sieht's ihm an, er hat schon ein paar Jahre auf dem Buckel.

Digitaler Betrieb mit ESU Magnet

Der aktuelle Stammhalter des HAMO Magneten ist die ESU Art Nr 51960. Äusserlich nur durch die etwas frischere blaue Farbe zu erkennen steigt er für die günstige Art des Motorumbaus in den Ring. Kostenpunkt: CHF 9.60 beim Händler des Vertrauens.

Digitaler Betrieb mit Selbstbau Magnet

Die Frage nach einem Selbstbaumagnet geistert im Internet umher und es gibt viele Meinungen dazu. Mein Ansatz war folgender:

Aus der bestehenden Feldspule selber einen funktionierenden Permanentmagneten zu basteln. Man liest hierbei auch immer wieder von der "Kubsch" Methode. Probieren geht über studieren, also habe ich einen zur 3050 passenden Feldspulenmagneten abgewickelt und an der äusseren Seite eine Aussparung reingefräst. Ebenfalls habe ich mir auf "Supermagnete" verschieden dimensionierte Neodym Magneten bestellt. Am Schluss eingesetzt habe ich einen 1x1x1cm grossen Neodym Magneten. Die Bügel übertragen die Magnetwirkung des Neodym. Wichtig ist, dass der Magnet Kontakt zum Stator hat. Zusätzlich befestigen musste ich ihn für den Versuch nicht, der Magnet hält von selbst nach ein wenig Feilarbeit. Sollte er sich bewähren, so würde ich dies noch tun. Kostenpunkt: CHF 1.40 für den Magneten.

Digitaler Betrieb mit Hochleistungsantrieb Umbausatz und 5- Pol Trommelkollektor von Märklin

Der vielverkaufte HLA Umbausatz aus dem Hause Märklin. Nicht nur ersetzt er die Feldspule durch einen Permanentmagneten, sondern er ersetzt auch den 3-poligen LFC durch einen 5-poligen Trommelkollektor. Mehrere Pole begünstigen natürlich eine "rundere" Umdrehung des Rotors. Durch das tiefere Gewicht entfällt aber etwas Schwungmasse. Darüber könnte man Bücher füllen.

Eine Spezialität in diesem Umbau: Der Umbau meiner 3050 auf einen HLA ist nicht GANZ einfach umzusetzen - dazu später mehr.

Kostenpunkt: 35 - 40 Stutz.

Soviel zu den verschiedenen möglichen Motorumbauten, ohne dass gleich zwecks Umbau auf SB Glockenankermotor das gesamte Motorgehäuse zerlegt werden muss - und mit 140 Franken Umbaukosten ist dies auch nicht grad eines Jeden Kragenweite. Zumindest nicht meine.

Im nächsten Beitrag stelle ich euch die im Versuch eingesetzten Decoder vor.

Nach der Vorstellung der motorseitigen Kompetitoren kommen wir nun zu den Decodern.

Ohne Diskussion ist jeder Motor nur so Leistungsfähig, wie der Computer, der ihn antreibt. Es gibt viele Präferenzen, und diese sind stark persönlich geprägt. Um ein repräsentatives Bild über die Branche zu geben hätte ich natürlich gerne einen Decoder jedes Herstellers testen müssen. Aber da war, was da war... infolge dessen kamen folgende Kandidaten zum Einsatz

TAMS LD-W 33

Mittlerweile schon fast ein Exot - ist er doch einer der wenigen Digitaldecoder, der einen Allstrommotor, wie er standardmässig in analogen Märklinloks verbaut ist, betreiben kann. Der Decoder ist MM und DCC fähig und verfügt sogar über RailCom. Der LD-W verfügt gegenüber seinem Gleichstrompendant LD-G nicht über eine Lastregelung. Auch die Konfigurationsvariablen sind verglichen mit seinem Gleichstrombruder nur beschränkt. Der Vorteil: mit diesem Decoder lässt sich eine alte Märklin Lok, wie etwa die 3050 im Test einfach und ohne Motorumbau digitalisieren. Die Motoransteuerung ist optional über 2 PWM Frequenzen möglich (60 / 480 Hz). Die Geschwindigkeitskennlinie ist entweder Linear oder über personalisierbare Kennlinie einstellbar. Kostenpunkt: zwischen 12 und 20 Franken. Da der Decoder eher ein Auslaufmodell ist, kann man ihn mancherorts sehr günstig kaufen.

ESU LokPilot 5 M4/DCC NEM652

Der momentane Stand der Dinge aus dem Hause ESU. Der Decoder ist MM, sowie DCC fähig und verfügt ebenfalls über RailCom. Mehrere Funktionsausgänge wären ebenfalls vorhanden, spielt in diesem Test aber mal keine Rolle. Er verfügt über Lastregelung und viele Motorparameter können konfiguriert werden. Allerdings lässt der Multiprotokolldecoder keine Abänderung an der Geschwindigkeitskennlinie zu - lediglich die minimale und maximale Motorspannung lassen sich festlegen, der Linienverlauf nicht. Insofern ist bspw keine Lineare Kennlinie möglich. Kostenpunkt: ca 35 Franken.

ESU LokPilot 5 Basic

Der rein DCC fähige Bruder des Lokpilot 5. Im Unterschied zum vorher vorgestellten LoPi 5 verfügt dieser Decoder in der Basicversion über weniger Funktionsausgänge. Die Verpackung des Decoders vermag etwas zu täuschen, so sind darauf bedeutend weniger veränderbare Konfigurationsvariablen ersichtlich, was den Eindruck vermittelt, dass er nicht im gleichen Ausmasse konfigurierbar ist, wie sein grosser Bruder. Dies täuscht aber, denn der LokPilot 5 Basic verfügt über die genau gleichen CV im Bereich der Motoransteuerung und da er DCC Only ist, kann sogar die Geschwindigkeitskennlinie frei angepasst werden. Wer also auf MM verzichten kann/will, der ist mit diesem Decoder bestens bedient, solange sein Funktionsumfang bescheiden bleibt. Der Decoder ist im Handel für ca 25 Franken zu haben und somit eher im günstigen Segment angesiedelt.

ZIMO MX630R
Der Decoder aus österreichischem Hause "spricht" MM sowie DCC und kann auch RailCom. Natürlich verfügt auch er standardmässig über eine Lastregelung und ist im Bereich der Motoransteuerung sehr gut konfigurierbar, wenn auch meiner Meinung nach nicht ganz so intuitiv wie die Konkurrenz aus Ulm. Die Betriebsanleitung will also gut studiert sein. Hat man sich aber einmal damit auseinandergesetzt geht es flott von der Hand. Im Handel ist der Decoder ab 40 Franken zu haben und somit eher ein teurerer Vertreter seiner Art.

Allgemein zu den Decodern:

In der Betriebsanleitung zum LoPi 5 findet man von ESU empfohlene Motoransteuerungs CV für verschiedene Motortypen. Obwohl diese in der BA des LoPi Basic nicht ersichtlich sind, können diese Parameter aber 1:1 auch auf den LoPi 5 Basic übernommen werden. Dies vermisst man beim MX630 und man muss (oder in meinem Falle "darf") sich mit einer gewissen Anleitung durch das Handbuch durchprobieren. Ob man daran Freude empfindet, muss man selber entscheiden - in einem gewissen Rahmen kann dies durchaus Spass machen.

Ich persönlich habe beim LoPi 5 Multiprotokolldecoder die Möglichkeit der Individualisierung der Geschwindigkeitskennlinie sehr vermisst, da ich eine lineare Kennlinie bevorzuge - dann kann ich nämlich die vorbildgerechte Vmax des Vorbildes als höchste Fahrstufe definieren und dann auf der ECOS hinterlegen, womit ich statt mit Fahrstufen mit km/h steuern kann.

Für die Versuchsserie habe ich für jeden Decoder jeweils eine Versuchsreihe mit Defaultwerten und modifizierten CV durchgeführt.

Für die Standartwerte wurde der Decoder jeweils zu Beginn mit CV8 zurückgesetzt.

Bei den ESU Decodern habe ich in der "modifizierten" Versuchsreihe jeweils die gemäss Betriebsanleitung empfohlenen CV eingesetzt mit Abweichungen in der Konfiguration der Geschwindigkeitskennlinie (CV 2, 5, 6 und 29). Beim MX630 habe ich mich durchprobiert und die mir optimal erscheinenden Einstellungen verwendet. Im Auswertungsfile sind diese CV Werte ersichtlich.

Das Auswertungsfile werde ich ganz am Schluss ebenfalls uploaden, sodass ihr bei Interesse die CV Werte "abgucken" könnt.

Wie im Fernsehen üblich kommt zwischen den Werbeblöcken auch mal was spannendes.

In diesem Beitrag gibt's einige Informationen zum motorseitigen Umbau der 3050. Denn wie es in diesem Hobby so manchmal läuft, ist eine gute Idee meist der Anfang - deren Umsetzung aber auch mit vielen "Ahaaa" und "Jasoooischdas" gezeichnet. Eine Tatsache, die für mich dies Ganze so erbaulich macht.

Unser Testsubjekt ist ja bekanntermassen eine Märklin Ae 6/6 Art Nr 3050 aus den 60er Jahren. Diese wurde mir freundlicherweise von Forumsmitglied Christian zur Verfügung gestellt - zusammen mit ein paar Motorersatzteilen. Lieber Christian: nicht erschrecken, wenn du deine Lok auf den Fotos nicht wiedererkennst. Aus dem Grund, dass ich die Lok für den Versuch tausend Mal in die Lokliege legen musste, auf- und zuschrauben, Treibgestell rein/raus etc habe ich zur Schonung die Pantos, sowie auch die Puffernachbildungen usw ausgebaut. auch die Beleuchtung wurde der Einfachheit halber entfernt. Natürlich wird die Lok dann wieder "fit" gemacht, auf dass sie in Würde ihren Lebensabend bei mir verbringen darf. Nach all den Strapazen hat sie sich das verdient.

Die Lok hat schon einen langen Weg und mindestens eine Reise querdurch die Schweiz hinter sich. Ohne allzu philosophisch zu werden, so früh am Morgen - Stellt euch mal vor, was euch eure Loks alles zu erzählen wüssten, könnten sie sprechen.

Gestartet habe ich die Auswertung mit einer Probefahrt der Analogen 3050 VOR der Wartung. Die Resultate sind natürlich im Auswertungsfile ebenfalls aufgeführt.

Zur Reinigung und Wartung lasse ich mich hier nicht allzu fest aus - dazu hat jeder seine eigenen Philosophien. Einmal mehr hat sich die Beschaffung von Werkzeugen aus dem Hause FOHRMANN sehr gelohnt. Das reinigen eines Getriebes ist wirklich einfacher, wenn man die Räder von den Achsen abziehen kann. Bei einer Achse war das Lager sehr locker - dies wurde mit einem Generika von Loctite Schraubensicherung wieder befestigt.

Auch das Austauschen von Verbrauchsgütern (Haftreifen / Bürsten / Schwämmchen/Entstörkondensatoren etc) lohnt sich ebenso wie ein gezielter aber sparsamer Einsatz von Getriebefett und feinstem Öl. Ihr würdet staunen, wie schnell Haftreifen ihre Hafteigenschaften verlieren. ich war selber erstaunt. Um das Resultat der Messungen, bspw Zugkraft möglichst nicht zu verfälschen wurden nach jeder Testreihe pro Motorumbau (also nach 6 Läufen) die Haftreifen erneuert.

Nach der Revision in Bischis Betriebswerk und dem Testlauf in ANALOG folgte die Reihe Digital. Der Umbau zum TAMS LD-W gestaltete sich unkompliziert.

Der Testlauf mit dem TAMS führte den Klassiker zutage: Ungleiche Geschwindigkeit vorwärts/rückwärts. So stellten sich die Vmax Werte folgendermassen dar: Vorwärts 95 km/h - Rückwärts 140 km/h. Das ist definitiv nicht vertretbar ;D

Dies kann bekanntermassen einerseits an einer ungleichen Wicklung der Kupferspulen am Feldmagneten liegen, welche ein asymmetrisches Magnetfeld erzeugen, aber auch an einer Verdrehung der Kollektoren gegenüber den Ankern am Rotor. Nach erfolgtem Tausch des Scheibenkollektor Rotors zeigten sich mit dem TAMS bereits entsprechende Ergebnisse und die Vmax hat sich vorwärts, wie Rückwärts bei 131 km/h eingependelt.

Nach der TAMS Reihe wurde die Lok zum ersten Mal Motorseitig auf einen DC Motor umgebaut. In der ersten Testreihe wurde der HAMO Magnet eingesetzt, der wie angegossen passte.

Nicht so der ESU Magnet:

Den Missstand habe ich nach dem ersten Testlauf mit dem ESU Magneten entdeckt, der deutlich schlechtere Fahreigenschaften zeigte, als der mit de HAMO Magneten. Insbesondere bemerkbar machte sich ein ungleicher Lauf des Motors (Eiern) sowie ein entsprechend "leierndes" Motorengeräusch.

Der erneute Blick auf den Motor offenbarte, dass das Motorschild nicht ganz Plan auf dem Magnet sitzt. dies kann die Rotorwelle ungleich belasten und führt so zum unrunden Lauf.

Der ESU Magnet hat manchmal etwas unfein verarbeitete Plastikteile. So sind an den Befestigungsnasen oftmals noch Gräte vom Guss. Wer schonmal einen Umbau mit ESU Magnet getätigt hat, hat dies vermutlich auch feststellen müssen. Diese Noppen am Magnet haben Motorschildseitig einen Durchmesser von ca 3mm, was ein "Mü" zu viel ist für das originale Motorschild. Um dem abzuhelfen muss man zuerst auch auf dieser Seite einige Plastikgräte vom Magnet mittels Einsatz eines scharfen Messers oder einer kleinen Feile entfernen um dann festzustellen, dass das Motorschild nach wie vor nicht 100% passgenau auf dem Magneten sitzt. Dazu müssen die entsprechenden Löcher am Motorschild vorsichtig auf etwa 3mm aufgeböhrt werden (am besten von Hand). Nach dieser Operation sitzt das Motorschild nun perfekt auf dem ESU Magneten auf und die Laufeigenschaften sind deutlich besser.

Es folgte die Versuchsreihe mit dem Selbstbaumagneten.

Ursprünglich geplant waren zwei Versuchsreihen mit Selbstbaumagnet (SBM) Eine Reihe SBM und eine SBM+

Der Typ SBM besteht aus einer abgewickelten und ausgefrästen Feldspule mit einem Neodym Magneten 1x1x1 cm. Dieses hat eine Haltekraft von ca 3.8kg. Würfelmagnet 10 mm, vernickelt - supermagnete.ch

Die Versuchsreihe SBM+ verfügt über eine beidseitige Verstärkung mit zwei Neodym 10x6x6mm, Haltekraft ca 2.1kg Quadermagnet 10 x 6 x 6 mm, verzinkt - supermagnete.ch

Diese Zusatzmagnete verstärken den Stator noch zusätzlich. Da jedoch das untere Zusatzmagnet etwas (ca 1/2mm) zu gross ist, um dann in den Motorblock eingebaut zu werden, musste ich den weglassen, da ich das Motordrehgestell nicht mit der Fräse bearbeiten wollte.

Allerdings ist im Umgang damit Vorsicht geboten. denn auch damit ist die Magnetkraft noch beträchtlich. Der Einsatz dieses Magneten birgt einige Tücken, so ist der Einbau des fertig zusammengestellten Motordrehgestelles nicht mehr ganz einfach, wenn sich der Magnet ständig am Chassis der Lok "festsaugt" Auch den Decoder habe ich weeeeeeit davon entfernt aufbewahrt und dann in der Lok mit Teppichklebeband gut fixiert, sodass er sich nicht plötzlich am Magneten wiederfindet. Ich bin mir nicht sicher, welche Wirkung so ein Magnet auf einen sensiblen Decoder hat und ich will es ehrlich gesagt auch nicht ausprobieren.

Ebenfalls kann ich nicht ausschliessen, dass dieses starke Magnetfeld anderweitige Komponenten auf der Anlage (Bspw Weichenantriebe, Entkuppler oder Reedkontakte) stören, bzw zerstören kann.

Beide Magneten, also der SBM, sowie auch der SBM+ haben eine Testreihe absolviert. Die detaillierten Ergebnisse sind dann im Auswertungsfile ersichtlich. Vorneweg nehmen will ich jedoch folgendes:

Die Performance des SBM entspricht in etwa jener der HAMO/ESU Magneten.

Der SBM+ übertrifft diese jedoch in den meisten Kategorien: Die Vmin ist etwas tiefer, als bei seinen Konkurrenten, da der Magnet durch sein stärkeres Feld die Trägheit des Rotors erhöht. Di Vmax ist deshalb gefühlt etwas niedriger. Auffällig ist auch das etwas "wummernde" Betriebsgeräusch. Wirkt effektiv Basslastiger und weniger "surrend". Trotz dem gewöhnungsbedürftigen Geräusch läuft der Motor aber durchwegs rund und nicht stotternd / eiernd.

Aufgrund des ungleichen Magnetfeldes zeigten sich jedoch unterschiede im Bereich der Vorwärts- /Rückwärtsgeschwindigkeit von ca 10%.

Den Vogel abgeschossen hat der SBM+ im Bereich der Zugkraft. Ich traute meinen Augen kaum, als der Magnet sage und schreibe 425 g Zugkraft an den Haken brachte. Definitiv bedingt durch das enorm starke Magnetfeld. Und dies obwohl die Haftreifen nach der SBM Testreihe ausnahmsweise NICHT getauscht wurden. Ein klarer Pluspunkt für brachialen Gigantismus. Ob dies nun aber all die Risiken, die das Starke Magnetfeld mit sich bringt aufwiegt muss jeder für sich selber entscheiden... Ich habe die Testreihe SBM+ nach dem ersten Versuch mit dem ESU LoPi 5 abgebrochen, da er in diesen Dimensionen eindeutig ausser Konkurrenz läuft und bewiesen hat, dass bigger eben better ist und auf Kosten der Feinheiten und Grazie geht.

Aber cool ist es schon.

Um den Beitrag nicht noch länger zu machen, fahre ich im Nächsten Beitrag mit dem Umbau der 3050 auf HLA weiter, denn auch da gab es wieder "Ahaas" und "Jasooos".

Zitat von rufer

Vielleicht noch eine kleine Bemerkung zum ESU Lokpilot 5 Basic: In der Variante mit 21MTC Schnittstelle hat er genau gleich viele Funktionsausgänge wie der normale Lokpilot 5: 12 stück wenn auch die SUSI Pins verwendet werden.

Gruss

Rufer

Danke für diesen Hinweis. Ich bin echt überrascht, was der günstige LoPi alles kann - ich werde dies definitiv mal weiterverfolgen, da ich auf MM nun wirklich nicht angewiesen bin.

Es folgen Geschichten aus der Werkstatt Teil 2 (ich schwöre: bald kommt das Schlussfazit - aber ein wenig spannend machen wollen wir es schon )

Es geht um den Umbau auf HLA.

Nun diese 3050 ist bei weitem nicht die erste auf meinem Operationstisch, aber eine solche hatte ich noch nie.

So ist meist bekannt, dass die Märklin Loks je Seite des Motordrehgestells eine "Nase" aufweisen, welche das Drehgestell in der Führung des Chassis hält (roter "Kreis")

Bei meinem Exemplar der 3050 fehlt diese Nase. Anstelle dessen ist dort auf beiden Seiten eine Bohrung vorhanden, in welche eine Art "Sicherungsbügel" eingesteckt wird, um das Antriebsdrehgestell in der Position zu halten.

Nun am Motorschild des HLA Umrüstsatzes 60944 ist eine solche Raste offenbar nicht vorgesehen. Da auf der Motorblockseite aber der Haltebügel natürlich unabdingbar ist, musste eine Lösung her Also habe ich gleich hinter der Haltenase des HLA Motorschildes ein 1mm grosses Loch gebohrt, wo der Haltebügel in Zukunft einrasten soll. Der Bügel "umfasst" nun quasi die Haltenase auf der Motorschildseite, während er auf der anderen Seite den Halt des Triebgestells sicherstellt.

Zusätzlich ist der HLA Magnet bekanntermassen etwas "beleibter" als die Feldspule / andere Permanentmagnete. Somit können die Halteschrauben des Originals zumindest bei der oberen Schraube nicht verwendet werden - die ist nämlich zu kurz.

(Links das Original, rechts die Schraube aus dem Umbausatz)

Eigentlich logisch, dass man die Teile aus einem Umbausatz benutzt.

Und auch hier hat mich wiedermal der altbekannte "Motorpole-vertauscht-angelötet" Dämon besucht. Offenbar sind die HLA Magneten umgekehrt gepolt, als die HAMO/ESU Magneten (darf man das heutzutage noch so sagen??) weshalb die Motoranschlusskabel ebenfalls in umgekehrter Ordnung angelötet werden müssen, als bei den anderen Permanentmagneten. Jeder der regelmässig Digitalisierungen durchführt kennt diesen Dämon vermutlich genau so gut wie ich. Das ist wie die Geschichte vom Konfibrot, welches IMMER auf die Seite fällt, die den Teppich ruiniert.

Die Frage "Entstörmittel" ja/nein umgehe ich hiermit galant und gezielt

Weiter gehts im nächsten Beitrag mit "allgemeinen Beobachtungen" und dann nähern wir uns langsam aber sicher der Verkündung der Resultate.

Hallo zurück...

Hierbei geht es um Allgemeine Beobachtungen, welche ich während dem Test gemacht habe. Natürlich ging es um die Frage des "besten" Permanentmagneten, aber wies bei der Wissenschaft so ist, findet man auf der Suche nach der EINEN Antwort auf die EINE Frage meist auch viele Antworten auf Fragen, welche man gar nicht gestellt hat. Und so geht man diesen Fragen nach, obwohl man eigentlich was anderes vor hatte. Mir sollte es nicht anders ergehen und es verlangt durchaus Disziplin, sich nicht in all den anderen Fragen zu verstricken, welche man (noch) gar nicht gestellt hat.

Die erste Erkenntnis widme ich dem philosophischen:

So war doch ursprünglich der Gedanke, verschiedene Permanentmagneten gegeneinander ins Feld zu führen. und dennoch mag dem aufmerksamen Leser aufgefallen sein: in der ersten Phase des Experimentes wurde Analog und mit Feldspule gefahren... Dies hat zweierlei Gründe:

Vorerst wollte ich natürlich auch den Unterschied der beiden Antriebsarten "Allstrommotor" und "Gleichstrommotor" gegeneinander antreten lassen. Soweit das initiale Motiv.

Dann weiter kam eine ordentliche Portion "feels like yesterday" auf.

Als dann die analoge Lok auf dem Gleis stand musste natürlich eine entsprechende Antriebsquelle her. Also mal "kurz" in den Keller gegangen und die alte Kiste aufgemacht und da war es wieder: Das Gefühl des kalten, schweren Trafo 32VA in der Hand. Die scharfen Kanten der C-Gleise (leider mittlerweile etwas brüchig) die kleine, aber schwere BR81 002. Vier Wagen. Rote Plastikdinger, die der Isolation des Mittelleiters dienen, was ich damals nicht gewusst habe, aber weggeschmissen hab ich sie nie. Und der Geruch von Kaffee, der seinerzeit immer mit dem Spielen einher ging, denn wer braucht schon Waldbodenbeflockung - damals musste Kaffeesatz reichen...

Und so kam nicht nur der Trafo rauf, sondern gleich der ganze Zug aus der Startpackung 29185, welche ich damals 2001 bei einem Wettbewerb unverhofft gewonnen hatte. Angeschlossen, auf die Gleise gestellt. Läuft wie damals, fühlt sich an wie damals. Hat sogar gerochen wie damals (Analogfahrer kennen den Geruch von Analogbetrieb - genauso!) War wie damals als alles begann, um dann ein paar Jahre später zu enden und dann 15 Jahre später Aufgrund eines Virus' wiederentdeckt wurde. Und eine Stunde lang fuhr einfach die BR81 im Kreis am Boden und tausend schöne Erinnerungen kamen wieder da. Das ist Magie...

Zurück zu den etwas klinischeren Beobachtungen:

Bereits erwähnt wurde die Sache mit dem Vorwärts- Rückwärtsfahrt Unterschied aufgrund der ungleichmässigen Wicklung der Feldspule im Zusammenspiel mit dem eventuellen Versatz des Kollektors am Anker.

Der Vollständigkeit halber noch die bekannte Tatsache, dass mit wenig Wartungsaufwand schon im analogen Betrieb ordentliche Veränderungen am Fahrbild einer Lok zu beobachten sind. Nicht unerheblich sei hier schon die Tatsache erwähnt, wie schnell bspw Haftreifen ihre Reibungseigenschaften verlieren, wenn sie die Haftung eben mal verlieren - im Verlaufe des Versuches stellte ich eklatante Unterschiede im Bereich der Zugkraft fest. Das eine Radlager, welches ein wenig mehr spiel hatte als es sollte führte gar dazu, dass sich bei 3 angetriebenen Achsen (zwei davon bereift) aufgrund eines durchdrehenden Antriebsrades, dessen Achse sich leer im Radlager drehte die Zugkraft um praktisch einen Drittel von 260 Gramm auf schlappe 195 Gramm reduzierte.

Bezüglich des TAMS Decoders in Verbindung mit der Feldspule zeigen sich enorme Unterschiede in der Konfiguration des CV 9, welcher die Pulswellenmodulation PWM der Motoransteuerung bestimmt. Während bei einer Pulswellenfrequenz von 480 Hz (CV9=0) wohl bessere Fahreigenschaften abzeichneten, so sorgten die unter CV9=1 erzeugten 40Hz für ein ungleich schlechteres Fahrbild. Interessant war auch die Geräuschkulisse, welche bei einer höheren Frequenz ein leises "Decodersummen" hervorrief, während 40 Hz für ein deutlich kratzigeres Motorengeräusch sorgten. Die 40 Hz erzeugten dafür etwa 350g Zugkraft, während es bei der höheren Frequenz gut 70g weniger waren. Woher, warum? das müsste mir wohl ein Physiker erklären, dazu reichen meine Verständnisse nicht.

Die Wechselwirkung zwischen Kraft, Lastausgleich und Fahreigenschaften (insbesondere Langsamfahreigenschaften Lsfe) sollte sich durch das Experiment hindurchziehen. "ist doch klar" höre ich rufen - naja gewisse Leute glauben eben erst, wenn sie sehen.

Am extremsten offenbarte sich dies mir beim Experimentieren mit den CV am MX630. Da ich dort im Handbuch nicht vom Hersteller empfohlene Werte vorfand musste ich mich durchprobieren. Beim modifizierten CV Satz war der Ansatz, möglichst langsame Geschwindigkeiten ohne Ruckeln zu erzielen. Also hatte ich ordentlich an der PWM (CV 9) sowie auch am CV 56 rumgeschraubt. Auch die frei anpassbare Geschwindigkeitskennlinie (CV 2, 5, 6) und deren aktivierung im CV 29 wurde rege beelendet. Schliesslich erlangte ich mit 3-Pol Motor und Permanentmagneten Werte unterhalb der 1 km/h Grenze, welche noch ruckelfrei gefahren werden konnte. Im besten Glauben, dass es besser nicht kommen könnte stellte ich dann jedoch fest, dass ich zugunsten der Lsfe gewisse Kompromisse im Bereich der Lastregelung in Kauf nehmen musste - Stichwort Elektromotorischen Kraft (EMK) Abtastrate. denn je feiner der Motor laufen soll umso weniger soll die EMK gesampelt werden. Dies wiederum behindert eine optimale Lastregelung - soweit meine Interpretation dieses Umstandes.

Bezüglich der von ESU angegebenen Werte gemäss Handbuch würde ich davon ausgehen, dass diese Werte den besten Kompromiss zwischen Langsamfahreigenschaften und Lastregelung darstellen sollten und so würde ich dies auch bestätigen. Denn wenn auch die Langsamfahreigenschaften des MX630 weitestgehend jenen der ESU Familie überlegen waren, so erzielte der MX630 unter modifizierter Konfiguration vorallem am Anfang - bis ich CV weiter modifiziert hatte - schlechtere Ergebnisse im Bereich der Lastregelung.

Punkto Zugkraft würde ich die Aussage wagen, dass die Zugkraft einer Lok nicht unbedingt vom Decoder Abhängig ist, sondern vielmehr von der Stärke des eingebauten Magneten und der Übersetzung des Getriebes und der Art des Antriebes (wieviele Achsen, wieviel Gewicht auf den Achsen, Haftreifen etc) Da im Versuch stets das selbe Modell verwendet wurde und sich lediglich der Magnet veränderte können die modellspezifischen Variablen vernachlässigt werden. Lediglich beim TAMS Decoder gab es unter dem gleichen Decoder bei gleichem "Magneten" - namentlich der Feldspule - einen bemerkenswerten Unterschied in der Zugkraft. Dies, weil der TAMS im Zusammenspiel mit der Feldspule offenbar ein unterschiedlich starkes Magnetfeld erzeugt - indes lässt sich die Behauptung aufstellen: Je länger die PWM Frequenz - umso stärker das Magnetfeld der Feldspule und umso stärker die Kraft des Motors.

Nach der ersten Testreihe mit HAMO Magneten musste ich weiter folgendes feststellen:

Die Lastregelung in der ersten Testreihe wurde unter der Höchstgeschwindigkeit (Fahrstufe 28) geprüft. Die Lok befuhr also die Teststrecke eben-steigend und eben-fallend mit Vmax.

Dies stellte sich als unglücklich heraus, so musste ich feststellen, dass sich in den Resultaten Unterschiede von bis zu 5% Tempounterschied zwischen Ebene und 2-Prozentiger Steigung/Gefälle abzeichneten. Dies liess eine Wirkung der Lastregelung regelrecht vermissen, denn die Werte bewegten sich im Rahmen des nicht-lastgeregelten TAMS Decoders. Insbesondere bergab "schob" der 266g schwere Belastungswagen ganz ordentlich und von Seiten Motor kam nur minimale Gegenwehr. Lediglich der ESU LoPi 5 schien noch über entsprechende Reserven zu verfügen, um diese Belastung auszugleichen (Tempodifferenzen zwischen 2-3% unter Vmax) Ein klarer Punkt also für den ESU LoPi 5, der auch unter Volllast noch eine erkennbare Lastregelung erzielt, sofern er dann auch entsprechend mittels CV dafür konfiguriert ist - in der Defaultkonfiguration ist er Bergauf noch mit dabei - bergab wird die Lok ordentlich geschoben.

In der Folge habe ich die kalibrierte Geschwindigkeit für die Lastregelungsfahrt auf etwa 100km/h reduziert, sodass je nach Motor-Decoderkonfiguration noch mindestens 20 Prozent Leistung verfügbar waren um die Last bergauf / bergab auszugleichen.

Die Lastregelung ist also auch davon abhängig ob noch entsprechende Reserven dafür verfügbar sind.

In der Auswertung sind die Resultate dieses "Fehlversuches" in der Rubrik des HAMO Magnetes noch ersichtlich. Selbstverständlich habe ich die Testreihe HAMO mit der entsprechenden Anpassung der V in Lastfahrt wiederholt und ich kann sagen, dass der HAMO und der ESU Permanentmagnet sehr ähnlich performen - es gab im Bereich der Lastregelung nur minimale Unterschiede, man vernachlässigen kann. Zur Veranschaulichung des Unterschiedes Volllast/Teillast habe ich aber die entsprechenden Resultate im Auswertungsfile drin gelassen. Sie sind dort entsprechend farblich hinterlegt.

Auch die Messwerte des ESU Magneten VOR der Abänderung am Motorschild (erläutert im Beitrag #32) sind im Auswertungsfile ersichtlich. Bemerkenswert ist die geringere Zugkraft die vermutlich durch die zusätzliche Reibung der Ankerwelle am ungerade aufgesetzten Motorschild hervorgerufen wurde.

Und hier muss ich meinen Beitrag unterbrechen - es sind nur 10'000 Zeichen verfügbar - sorry!

Und weiter gehts - bin grad sehr im flow:

Zuletzt noch ein Loblied auf den HLA gefällig?

Ja, wenn auch nur bedingt.

Der Hochleistungsantrieb aus dem Hause Märklin wird seinem Namen durchwegs gerecht, so vermag er in sämtlichen Tests Bestresultate vorzuweisen. Dies hat aber nicht per se mit dem Magneten zu tun, sondern vielmehr mit dem 5-Pol Anker mit Trommelkollektor, welcher logischerweise viel ruhigere Langsamfahreigenschaften zu realisieren vermag. Auch im Bereich der Höchstgeschwindigkeit macht der Motor seinem Namen alle Ehre - wenn auch es fraglich ist, dass eine Ae 6/6 mit 208 km/h an einem vorbeibraust. Die grösste Spannweite im Bereich der Geschwindigkeit ergab sich mit dem ZIMO Decoder, der es vermochte, dem HLA 0.2 km/h bei butterweicher Fahrt zu entlocken, eher er dann auf Fahrstufe 28 mit 208 km einen ICE zu konkurrieren versuchte. Ist das nötig? Nein - Aber geil ist es halt schon. Die Durchfahrt durch den 50cm langen Messabschnitt des Sturz'schen Speed-O-Meters hat beinahe 12 Minuten gedauert. Reicht für einen Punsch und einen Teller Weihnachtsguetzli und 3 Songs von den Highwaymen.

Im Bereich der Lastregelung sind aber auch mit HAMO Magneten - bei entsprechender Konfiguration des Decoders - ebenbürtige Werte erreichbar. Wer also nicht unbedingt mit einer Gotthardlok rangieren, oder die Neubaustrecke unsicher machen möchte ist auch mit einem Permanentmagneten mit 3Pol LFC meiner Meinung nach BESTENS bedient.

Und dann wäre ja dann auch noch der Preis...

Unbestritten steht der HLA dafür, dass Qualität eben was kostet und so kann jeder für sich selber entscheiden, was ihm bessere Performance wert ist.

Wo wir vom Preis sprechen... Der ZIMO Decoder ist seinen hohen Anschaffungskosten würdig ebenfalls obenaus - mit ESU sind aber durchaus adäquate Resultate zu erreichen. Mein kleiner Star ist der ESU LoPi Basic, der mich ob seinem günstigen Preis wirklich sehr positiv überrascht hat.

Und dann wäre noch der TAMS... naja, der ist halt einfach günstig....

Und ich halte Wort: im nächsten Beitrag geht's um die Auswertung. Ich freu mich drauf!

Zitat von Findus

Meine Loks sind in der Geschwindigkeit auf den Massstab kalibriert. Sie laufen also meistens maximal mit der halben Umdrehungsleistung des Motors.

Aus diesem Grunde müsste auch der Test noch in diesem Bereich durchgeführt werden. Ich denke, genau in diesem Bereich werden sich die grossen Unterschiede bemerkbar machen.

Gruss Urs

Und wie du Recht behalten solltest ;D

Zitat von Findus

Hallo Bischi
Danke für den Beitrag. Die Informationen sind spannend. Hätte nicht gedacht, dass der Neodym so gut abschneidet.

Dass der ESU und der Hemo Magnet nicht so gut abschneiden, diese Erfahrung habe ich auch gemacht. Aus meiner Sicht hat das, was zu tun, mit der Formschlüssigkeit des Magneten zum Anker.

Du hast den Lamellen-Aufbau des alten Eisenkerns genommen, der einen guten Formschluss hat. Dies erhöht die Performanz des Motors.
Was die speziellen Geräusche angeht, nehme ich an, dass dies mit deinem Aufbau zu tun hat. Das Magnetfeld ist nicht komplett getrennt bei Eisenkern. Ich gehe davon aus, dass es Wirbelstrome gibt und es zu Schwingungen kommt. Wenn der Eisenkern getrennt ist, wird es besser. Alle Magnethersteller machen das so gemacht (HAG, Märklin, ESU und Hemo).
Was passiert, wenn du deine Magnetkonstruktion durchtrennst?

Danke für den super Beitrag. Ich freue mich auf die nächsten Resultate

Gruss Urs

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Hi Urs

Da ich den Neodym nich festgemacht habe befürchte ich, würde er ohne entsprechenden Wiederstand am Metallbügel einfach richtung Stator verreisen. Ich denke das könnte den Betrieb blockieren