Spannungsverlauf
bei PWM-Fahrpulten

Vorgeschichte

Ende Mai 2001 bin ich auf einer Ausstellungsanlage etwa eine Stunde mit einer Arnold Re 4/4 II gefahren mittels "Aristocraft Train Engineer"-Funk-Handregler. Dabei hat sich der Faulhabermotor der Re 4/4 so stark erwärmt, dass die Erwärmung durchs Kunststoffgehäuse hindurch deutlich wahrnehmbar war. Aufgeschreckt durch dieses Erlebnis, habe ich im Juni 2001 das Verhalten von vershiedenen PWM-Fahrreglern untersucht:

Roco ASC-1000

Pulsabstand = 11ms
Frequenz = 90Hz
Spannung am Gleis = 20V

Das Signal ist immer schön rechteckig.

Die Loks sind sehr laut bei extremer Langsamfahrt. Man hört den Motor quasi "aus- und einschalten".

Lauer PCC 100-32

Pulsabstand = 10ms
Frequenz = 100Hz
Spannung am Gleis = 20V

Wie Roco ASC-1000, jedoch mit Pulsabstand 10ms = Frequenz 100Hz. Durch die geringfügig höhere Frequenz sind die Loks bei extremer Langsamfahrt wesentlich leiser als beim Roco-Fahrpult.

Aristocraft Train Engineer

"Fahrstufe 1"

Normale Fahrt

Schnelle Fahrt

Pulsabstand = 2.5ms
Frequenz = 400Hz
Spannung am Gleis = 20V mit Spitzen bis 30V

Das Signal zeigt an der Aufwärtsflanke ein Überschwingen. Dies führt beim Anfahren bzw. bei Langsamfahrt zu Nadelimpulsen von 30V. Erst bei ziemlich hoher Fahrgeschwindigkeit wird das Signal einigermassen "rechteckig".
Es scheint, dass dies als zusätzliche "Anfahrhilfe" absichtlich einkonstruiert wurde. Ich vermute jedoch, dass dieser Nadelimpuls der Grund für die Erwärmung des Faulhabermotors ist: Die durch den Nadelimpuls zugeführte Energie kann infolge Massenträgheit nicht in Bewegung umgesetzt werden - Verlustleistung und Abwärme sind die Folge :-(

Positiv: Mit der ungewöhnlich hohen Frequenz von 400Hz laufen die Loks immer extrem leise!

Aufgrund dieser Untersuchungen und der Messreihe Anfahrspannungen habe ich dann meinen Handregler konstruiert, der mit ungeglättetem Gleichstrom arbeitet. Damit konnte für Faulhaber- und Eisenankermotoren ein gutes Fahrverhalten erreicht werden.

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