Entstörung von Gleichstrom-Motoren

[Steffen]

Hallo Leute,
mal ´ne technische Frage.

Was ist die beste Variante, einen 3V-Gleichstrom-Motor zu entstören?
Ist das überhaupt notwendig?
(hab´bei der Suche bisher leider nix gefunden )

Besten Dank für eure Hilfe.

MfG
Steffen

 

[E11]

Ob es notwendig ist werden Dir deine Nachbarn sagen können Kannst ja mal probeweise ein Kofferradio daneben stellen, wenn man es prasseln oder summen hört, solltet du auf eine Entstörung nicht verzichten.

Entstörung: Kondensator 100nF parallel zu den Motoranschlüssen, jeweils eine Drossel (z.b aus einer alten BTTB-Lok) in den Zuleitungen direkt am Motor.

 

[Grischan]

Im RC-Modellbau wo richtige fette Gleichstrommotore verwendung finden, wir mit 3 Kondensatoren zwischen den Anschlüssen und dem Gehäuse gearbeitet. Drosseln gibt es da nicht. Die Stärke der Störungen ist aber vom Kollektortyp und der drehgeschwindigkeit abhängig, da sie ja duch die Abrissfunken am Kollektor entstehen. Ganz übel sind da Billigmotore mit Messingbürsten, wie sie zB in den Rennautor der Spielzeugautorennbahnen verbaut werden. Ein sauber eingelaufener Kollektor mit guten Kohlen macht da wenig Sorgen.

 

[Steffen]

Hat es Sinn, sich die Drosseln selbst herzustellen; und wenn ja, wie?
Oder reichen nur Kondensatoren?

MfG
Steffen

 

[PK]

Macht keinen Sinn, da Pfennigartikel.
Zu bekommen im Elektronikladen oder -Versand (z.B. Conrad)
Die uns interessierenden Drosseln im Modellbau haben meist einen Wert von 10 myH, der Kondensator 22 - 100 myF, je nach Motor (ausprobieren).
Die Drosseln werden in jede Zuleitung in Reihe zum Motor geschalten, der Kondensator parallel dierekt an die Motoranschlüsse.

PK

 

[Steffen]

Conrad empfiehlt eine Schaltung, bei der zwischen Zuleitung und Motorchassis je ein 10µF-Kondensator und zwischen beide Zuleitungen ein 47µF-Kondensator geschaltet wird.

Ist das für einen kleinen 3V-Motor nicht etwas viel?

MfG
Steffen

 

[tt-mocki]

Das sehe ich auch so, die haben wohl µF mit nF verwechselt. Aber im Zweifelsfall mit 'nem Radio testen MW + UKW.

 

[E11]

also vernünftige Werte sind 47nF bis 100nF. Kondensatoren im µ-Bereich zur Entstörung sind Quatsch. Ausßerdem, wenn man Elkos nimmt darf der Motor nur noch in eine Richtung laufen, da sonst bei Falschpolung der Elko explodiert

 

[1435er-fan]

Ist das für einen kleinen 3V-Motor nicht etwas viel?


Steffen

Hi Steffen,

stimme E11-Fan zu, mit den Kondenstatoren bewegen wir uns hier im Nano-Farad-Bereich (nF).
Die Größe der Kapazität zur Funkentstörung bemisst sich nämlich nicht nach der Motoren-Spannung sondern nach der Drehzahl und den daraus resultierenden Abrißfunken am Motor-Kollektor, die die elektromagnetischen Störungen (Funk-Störungen) hervorrufen. Daher heißts dann auch Funkentstörung oder vielleicht besser Funk-Entstörung

 

[PK]

Jungs,
ihr habt Recht, ich hab wirklich das nano mit my verwechselt (oder andersrum?).
War den Abend wohl ein Glas Wein zuviel.
Sorry

PK

 

[VT-Fan]

Viel hilft nicht immer viel... ;-)

Hi allerseits,
zu empfehlen sind auf alle Fälle keramische Kondensatoren, Werte wie von E11-Fan angegeben, weil sie die besten Hochfrequenz-Eigenschaften haben. Störimpulse sind ja praktisch HF, die möglichst nahe an der Entstehungsquelle (!) vernichtet werden sollte. Also möglichst kurze Beinchen dicht am Motor anlöten!

Anders als der Name vermuten lassen würde, sind Keramik-Kondensatoren trotzdem am günstigsten im Preis ;-), und sie sind auch am kleinsten von allen Cs, das ist in Loks immer von Vorteil. Heutzutage gibt es Bauformen, die nur noch vielleicht 1/4 der von BTTB verwendeten Größe haben.

Folienkondensatoren sind für diesen Zweck schlechter geeignet und auch teurer. Sie werden genommen, wenn's auf enge Toleranzen und Stabilität ankommt, etwa in Oszillatoren. Wir machen ja hier das Gegenteil!

Die Erhöhung der Kapazität bringt keine Verbesserung des Ableitverhaltens.

Nur der Vollständigkeit halber: Elkos kann man zwar auch an Wechselspannung betreiben, muß aber dazu zwei in Reihe schalten, + an + oder - an -. Dabei halbiert sich bei zwei gleichen Cs die Kapazität.

Ist aber (wie auch schon gesagt) hier nicht angebracht, da auch sie HF schlecht durchlassen.

Viel Erfolg beim Entstören wünscht
Achim

 

[Steffen]

Die Umdrehungszahl des Motors liegt bei ca. 1300 U/min.

Also wäre Euer Tip, es einfach auszuprobieren?

MfG
Steffen

 

[VT-Fan]

Also wenn Du Dir Beitrag #8 und 11 zu Herzen nimmst, kannste nix falsch machen.
Die in Reihe zum Motor geschalteten Drosseln bessern den Erfolg (bei schlecht gekapselten Motoren) zumindest theoretisch, aber wohl auch praktisch...
Wenn Du den Erfolg der Maßnahme überprüfen willst, stellst Du ein altes (oder auch neues) Kofferradio neben die Anlage, drehst ein paar Runden mit der Lok und dabei am Abstimmknopf des Radios (Kurz-/ Mittel-/Langwelle nicht vergessen, da sind die Störungen drastischer als auf UKW!). Wenn's knistert, schreibste eben noch mal...
Viel Spaß beim Experimentieren
Grüße Achim

 

[Jenny_Lo]

Lokenstörung bei Impulsbreiten-FR

Hallo,

ich hänge mich mal hier ran. Ich habe mir einen Impulsbreiten-FR gebastelt (AtMEGA PWM-Signal mit einer Grundfrequenz von 40Hz + Ausgangsstufe des Conrad-Reglers). Mit den Fahreigenschaften der Loks bin ich fürs Erste ganz zufrieden. Allerdings gibt es wie immer einen Haken.

Die Loks von Tillig fahren sehr gut. Stelle ich Loks von BTTB auf die Gleise, so stürzt der Controller ab. Ich habe dann mal etwas mit einem alten VT 171 (ebay) experimentiert. Da der Kondensator fehlte, habe ich mal einen 200nF Keramikkondensator eingebaut. Da das noch nicht ganz reichte, habe ich noch 900nF an den Ausgang des Fahrreglers geschaltet. Damit läuft er. Die anderen BTTB-Loks (teilweise so gut wie neu) machen mit ihrer Ursprungsentstörung weiter Probleme.

Jetzt wollte ich schauen, wie die Tillig-Loks entstört sind, denn die funktionieren ja gut. Leider kann ich bei meiner 92er nicht erkennen, welche Bauteile wie eingebaut sind, ohne groß an der Lok rumzuschrauben.
Kann mir jemand sagen, was da wie eingebaut ist?

 

[ptlbahn]

Und auf jeden Fall Keramische Kondensatoren (Scheiben-C`s oder Multilayer) verwenden, keine Folienkondensatoren (Gewickelte)
Die Gewickelten haben Kondensatoren haben einen zu hohen Induktiven Anteil, der sie im gefragten Frequenzbereich unwirksam macht.

 

[Jenny_Lo]

@ ptlbahn

Mir ist schon klar, dass ich Keramikkondensatoren einsetzen muss. Mich interessiert die Dimensionierung. Es scheint auch so, als ob Tillig mehrere einsetzt. ich kann es leider nicht erkennen.

 

[1435er-fan]

Hi Jenny,

kann es sein, dass nicht der Kondensator sondern die Entstördrosseln die Wurzel des Übels sind? Da hat sich nach meiner Meinung von Tillig zu heute in der Bauform und wahrscheinlich auch Dimensionierng mehr getan als bei den Kondensatoren.

Ich meine, Keramik-C's gab zu BTTB-Zeiten ja auch schon. Die letzten, die ich mit Folienwickel gesehen hab, war'n meine alten Zeuke-Loks.

 

[ateshci]

Hallo allerseits,
Entstörung ist und bleibt 'eine schwarze Kunst', will sagen, es hängt immer von dem zu entstörenden Gerät (Motor) ab. Wegen der Toleranzen kann es oft passieren, daß selbst innerhalb der Serie mit den -experimentell- gefundenen Werten für die Komponenten ein Motor trotzdem stört. Übrigens verwendet man mittlerweile ausschließlich MKS-Kondensatoren zur Entstörung, weil man (aus Kostengründen vermutlich) auf die Drosseln meist verzichtet.
Gruß vom Heizer

 

[jörg62]

...
Jetzt wollte ich schauen, wie die Tillig-Loks entstört sind, denn die funktionieren ja gut. Leider kann ich bei meiner 92er nicht erkennen, welche Bauteile wie eingebaut sind, ohne groß an der Lok rumzuschrauben.
Kann mir jemand sagen, was da wie eingebaut ist?

Die tilligsche Standardentstörung besteht aus zwei Drosseln 10µH/650mA (Bauform 1812) und einem Keramik-C 2,2µF/50V (BF 1206).

 

[Jenny_Lo]

@ 1435er-fan

In dem alten Triebwagen fehlte zwar der Kondensator, aber die Drosseln waren noch drin. Welche Werte die haben weis ich nicht. Ich hab sie nicht ausgebaut und, wie gesagt noch einen 200 nF Keramikkondensator dazu geschmiedet. Das ging dann. Die Drosseln scheinen also OK zu sein.

In den alten BTTB Loks sind normalerweise Kondensatoren eingebaut, die ich als Keramikkondensatoren identifizieren würde. Auf dem in einer 103er, die gerade neben mir steht, kann ich 33n entziffern. Ich interpretiere das mal als 33 nF.

@ Heizer

Ja, EMV und besonders Entstörung ist keine exakte Wissenschaft. Vermutlich kommt man da mit probieren am Weitesten.

@ Jörg

Danke für die Daten. Jetzt weis ich, was das für Bauteile sind und ich habe Ausgangsdaten zum rumprobieren.

 

[Stardampf]

Manchmal (früher öfter) steht noch in den Anleitungen der Decoder, daß man die alten Entstörbauelemente zu digitalisierender Loks 'rausschmeißen soll, die Entstörung übernimmt der Decoder.
Ich weiß ja, daß Du analog fährst, aber Dein Impulsbreitenfahrtregler gibt letztendlich ein ähnliches Signal aus, wie es ein Decoder (auch Impulsbreitensteuerung) tut. Die alten (BTTB-)Entstörelemente waren aber für ungeglättete Gleichspannung am Motor ausgelegt und sind daher vielleicht für einen Impulsbreitensteller völlig ungeeignet dimensioniert...

 

[Jenny_Lo]

@ Stardampf

Da stimme ich Dir voll zu. Reine Gleichspannung und Impulse, dazwischen liegen Welten.

Was die Decodersache betrifft. In meiner neuen 92er ist die Entstörplatine gesteckt. Ich nehme an, dass sie bei einer Digitalisierung gegen den Decoder getauscht werden soll. Im Beipackzettel steht das nicht genau drinn. Die Dinger sollte Tillig mal etwas überarbeiten. Oder was zum Download bereitstellen.

 

[Klein_Elektro_Bahn]

Ich habe mir einen Impulsbreiten-FR gebastelt (AtMEGA PWM-Signal mit einer Grundfrequenz von 40Hz + Ausgangsstufe des Conrad-Reglers). ... Die Loks von Tillig fahren sehr gut. Stelle ich Loks von BTTB auf die Gleise, so stürzt der Controller ab. Ich habe dann mal etwas mit einem alten VT 171 (ebay) experimentiert. Da der Kondensator fehlte, habe ich mal einen 200nF Keramikkondensator eingebaut. Da das noch nicht ganz reichte, habe ich noch 900nF an den Ausgang des Fahrreglers geschaltet. Damit läuft er. ...

Deine Problembeschreibung lässt eher vermuten, dass Dein Schaltungsaufbau sehr empfindlich auf die Störstrahlungen der BTTB-Loks reagiert. Denn jeder auf dem Markt käufliche Impulsbreitenfahrregler kommt wohl mit den alten BTTB-Loks gut zurecht. Einem leistungsstarken Fahrreglerausgang sollte es egal sein, welche Last (also auch Entstörkapazität) an ihm dran hängt.

Bitte prüfe ...
* Hast Du eventuell die Schaltung mit dünnen Blankdrähten auf einer Lochrasterplatine realisiert oder auf einer Streifenlochrasterplatine aufgebaut?
* Sind die Schaltungsteile "Prozessorschaltung" und "Ausgangsstufe" räumlich unzureichend voneinander getrennt?
* Haben Prozessor und Ausgang ggf. die gleichen Versorgungsleitungen?
* Ist die Masse nicht großflächig genug ausgeführt?
* Ist die Siebung, Stabilisierung und Stützung der Prozessorspannung nicht ausreichend?
* Führen Versorgungs- oder Steuerleitungen zum Prozessor (z.B. vom Fahrspannungspotentiometer) parallel zu den Fahrstromleitungen?
* Hat das Steckernetzteil für die Fahrregler-Eingangsspannung keine ausreichende Leistung?


Wenn von diesen Fragen nur eine mit Ja beantwortet werden kann, hat Deine Fahrreglerschaltung wahrscheinlich Probleme mit den (vor allem leitungsgebundenen) Störeinflüssen der BTTB-Loks (vergleichsweise hohe Stromaufnahme, induktive Last). Ich habe schon einige Schaltungsaufbauten gesehen, die nicht "EMV-fest" (Elektromagnetische Verträglichkeit) genug ausgeführt waren und somit trotz richtiger Bauteilverbindungen nicht zum Laufen gebracht werden konnten oder immer wieder Funktionsaussetzer zeigten. Wenn von den genannten Punkten bei Deiner Schaltung irgendetwas zutrifft, ändere Deinen Aufbau! Danach sollte es klappen.

K_E_B

 

[Jenny_Lo]

@ K_E_B

Mein Regler ist bestimmt nicht optimal gegen Störstrahlungen geschützt. Das ist mein erstes größeres Elektronikprojekt und ich bin noch am Lernen. Trotzdem habe ich einige Dinge beachtet.

- Die Schaltung ist auf einer geätzten Platine aufgebaut.
- Der Prozessor und die Ausgangsstufen sind weittestmöglich von einander entfernt.
- Prozessor und Ausgang werden getrennt versorgt
- Die Masse ist wahrscheinlich eher nicht großflächig genug (muss ich künftig beachten).
- Die Stützung der Prozessorspannung erfolgt mit 22 mF. An der Siebung muss ich vielleicht noch etwas drehen.
- Nein.

Fazit: Ich muss künftig mehr auf die EMV meiner Schaltungen achten.

Noch eine Sache. Ich habe im Internet gelesen, dass der Conrad-FR mit 125 Hz arbeitet. Die Ausgangsstufe ist bestimmt dafür optimiert. Ich werde mal versuchen, ob ich mit einer Änderung der Taktung besser komme.

Andererseits fahren die Tillig – Loks sehr gut. Und ich muss nicht unbedingt mit den alten Kästen auf der Platte rumkurfen.

 

[Klein_Elektro_Bahn]

Tolles Stellpult!

@Jenny_Lo
Ich habe mich mal in Deiner Galerie umgeschaut. Das sieht doch alles ganz gut aus. Tolles Stellpult, was Du da gebaut hast! Was mir aber aufgefallen ist: Ein Regler-Poti im Stellpultdeckel wird über eine Flachbandleitung parallel zu anderen Signalen mit der Elektronik verbunden. Ist das das Stellpoti für den Fahrregler? Wenn ja, dann würde ich das ändern. Setze die Reglerplatine doch direkt neben den Regler unter den Stellpultdeckel. [Ich habe das so gelöst (s. Beitrag #1).] Das gleiche gilt für den Kippschalter neben dem Poti. Ist er für das Umschalten der Fahrspannung zuständig? Den würde ich dann auch mit kurzen Leitungen direkt an die Elektronik anschließen. Du solltest keine Flachbandleitung gleichzeitig für die Fahrspannung und Regelelemente verwenden!

Die stabilisierte Prozessorspannung hast Du mit 22uF (doch nicht mF?) gestützt. Am Prozessor würde ich zudem an allen +5V-Anschlüssen einen Blockkondensator von ca. 100nF mit kurzen Verbindungen zur Masse einlöten, am Reset-Eingang zusätzlich einen Tantalelko von ca. 10uF.

Dass Deine Platine ungeschirmt ist und ggf. die Masse zu kleinflächig ausgeführt ist, dürfte eigentlich unproblematisch sein, wenn alle anderen Punkte stimmen.

K_E_B