ungleiche Kohlenabnutzung des Thrige bei ausgeschaltenem Compound

[Christian s]

Es ist im Forum va. v carsten oft gesagt worden daß beim Thrige sich die Kohlen ungleich abnutzen wenn das Compound ausgeschalten ist.
Ist mir logisch vorgekommen da ich der Ansicht war das das Kohlenpaar das mit der compoundwicklung sozusagen ein Kreuz bildet für diese `zuständig´` ist . Das andere Kohlenpaar fürs Serienfeld

so wie wenn es ein normaler Motor mit nur 2 Kohlen u 2 Spulen wäre wo ja auch das Kohlenpaar u die Feldspulen ein Kreuz bilden.

Jetzt hab ich aber für Konstantins Gegencompoundprojekt den Kohlehalter vermessen u erstmals auch elektrisch gemessen und bemerkt daß A1 mit der gegenüberliegenden Kohle u auch A2 mit der gegenüberliegenden leitend verbunden ist . Nicht etwa die nebeneinanderliegenden Kohlen..

Jetzt kann man meiner Ansicht nach gar nicht sagen welches Kohlenpaar fürs compound u welches fürs Serienfeld zuständig ist!

Ists jetzt so ,daß zwar die generelle Abnützung durch ein ungleiches Feld stärker ist ( durch vermehrtes Bürstenfeuer u höhere Ströme ) diese Abnutzung sich aber doch eigenlich auf alle Kohlen gleichmäßig verteilen müsste ?

Hab dazu etwas aus dem Web gefunden http://www.et-inf.fho-emden.de/~elmalab/ENuM/download/ENuM_4.pdf Diese Anordnung scheint also üblich zu sein Dort sieht man un Punkt 4.3 lila eingezeichnet die Anordnung der Kohlen.

ABER bei meinem Thrige sind die Kohlen immer genau gegenüber dem Feldmagneten , in diesem Schema aber diagonal dazwischen !

Die Kohleabnutzung wird dadurch aber auch nicht erklärt.


Was meint Ihr dazu ?

 

[el El]

Das klingt alles unheimlich interessant, nur leider versteh ich da kaum ein Wort davon, ich muß mir schon jede Licht Wechselschaltung jedesmal vorher aufzeichnen, damit nicht nachher das Warmwasser aus der Steckdose kommt..

 

[Christian s]

Vielleicht bedeutet das, daß Leute die völlig ohne compound fahren , so wie Du derzeit , doch keine so ungleiche Kohlenabnutzung haben... mal sehen was Carsten, Richard ,Gray etc dazu sagen....

 

[r1]

Ich nehme an Du beziehst dich schwerpunktmäßig auf das Bildzur vvierpoligen Gleichstrommaschine. Natürlich sind hier immer zwei Kohlenpaare leitend verbunden. Dies ist in der Zeichnung auch durch zwei Halbkreise dargestellt. Nun besteht aber eine Wechselwirkung zwischen den Feldern in Anker und Stator(en). Nehmen wir im Bild bleibend an, links und oben seien die Reihenschlusswicklungen und rechts und unten die des Compound. Ist jetzt der Compound Stromlos, so spielt sich die Arbeit vor allem in der linken oberen Bildecke ab. Ankerwicklungen, die sich gerade dort befinden ziehen den höchsten Strom und zwar über die für diesen Ort zuständige Kohle. Die davon abgewandte Ankerwicklung kann ungehindert von "störenden" Statoreinflüssen ihre Gegen EMK aufbauen und den Strom begrenzen. Hier fließt also wenig Strom. So kommt es dann eben zu besagtem asymmetrischem Stromfluss auf den beiden Kohlenpaaren. Da die beiden Kohlen or und ul noch leicht unter dem Einfluss des Reihenstators stehen wird auch klar, warum es genau eine Kohle so stresst. Vielen Dank übrigens für diesen schönen Link.
P.S. den Eltern des Autors saß bei der Namensgebung wohl der Schalk im Nacken

 

[r1]

Wie Carsten ja schon des öfteren ausführte ist das Fahren ohne Compound erst dann verschleisrelevant, wenn man mit hohem Strom unterwegs ist. Solange man auf der Strecke mit 30..40A Erhaltungsstrom dahingleitet halten sich die Schäden in Grenzen. Was die gedrehte Schaltung angeht stellt sich die Frage, gegenüber was gedreht wurde. Es gibt ja schon mehrere verschiedene Schaltungsvarianten über die Baujahre.

 

[Peter End.]

Hallo Richard,

ohne Compound und 30-40A Strom ??
Sorry, aber das geht nur bergab oder am Abschlepphaken. Oder natürlich bei ca. 10 km/h.

mfG
Peter

 

[Andi aus Bad Essen]

Also der Silberne meiner Tochter schafft das sogar mit 36 V beihnahe ... allerdings mit Kette und Kelly und auf 45 km/h reduziert. Da wippelt man auf der Ebene ohne Rückenwind immer so zwischen 40 und 45 A dahin.
Sollten da aber 48 Volt verbaut sein, wären die 30 - 40 A sicher realistisch, allerdings wohl nicht mit offenem Compound.

Mein gelber mit 44V, Thrige und Riemen wird wohl eher bei 60 A liegen.
Da habe ich aber kein Messtool verbaut.

 

[Christian s]

Hallo Richard ! Danke fürs Mitdenken. !

Das Verblüffende für mich ist aber daß sich die beiden Reihen und die beiden Compoundwicklungen GEGENÜBER!! im Thrige befinden , die Verschaltung der Kohlen aber so wie in dem Schema der Grafik der vierpoligen Gleichstommaschine gestaltet ist . was ja erwarten lassen würde daß wie Du ja schreibst li u oben die Reihen , re u unten die Compound wären. IST ABER NICHT!!


nebenbei sind die Kohlen im Schema zu den Spulen um 45Grad versetzt und unsere aber nicht .

 

[r1]

Wenn die Statoren so sitzen, wie du es beschreibst, wären aber beispielsweise alle Reihenwicklungen Nord und alle Compoumd Südpole. Ist das wirklich so ?!?
Alternativ kann natürlich die funktionale Lage von der physischen abweichen.

 

[Christian s]

Jedenfalls hat das mein 4 kohlenmotorweltbild was ich mitr in den 70erJahren am nachbarlichen schrottplatz mit demPuch 500 Dynastarter gebildet habe ins Wanken gebracht.... Jetzt stehen dank Elweb u Internet ganz andere Bildungsmöglichkeiten offen..

Tatsache ist daß beim Thrige ( man sieht das Bild auch in Konstantins Handcompoundthread in der 4. Zeile ) die comound und die Reihenmagneten sich gegenüberliegen . Ich dachte deshalb die Kohlen müssten je mit der Nachbarin in verbindung stehen , man sieht das ja nicht v Außen , beim Messen habe ich aber bemerkt daß die gegenüberliegenden Kohlen verbunden sind. ob die wickelrichtung wegen N oder S anders ist weiß ich nicht

übrigens mein El wurde von mir u vom Vorbesitzer immer mit vollem compound gefahren nur in ausnahmefällen speed widerstand u eine Kohle ist auch schlechter u ließ sich in der Führung nicht so gut bewegen.

 

[r1]

Der Einwand mit dem Bild ist natürlich berechtigt. Ich habe das übersehen, ziehe meine Frage zurück und verbuche das als persönliche Blindleistung. Betrachtet man das Bild genauer, so sieht man auch, dass die Spulen alternierende Wicklungssinne haben. Beginnend bei D1E1 ergibt sich für R1 Süd, Com1 Nord, R2 wieder Süd und Com2 wieder Nord. Für die Beschaltung in meinem EL mit D1E1 am Chopper genau andersherum. Es werden also nach meinem dafürhalten tatsächlich von jeder Spulenart zwei gleiche magnetische Pole gebildet. Das erklärt die Wirkung der verschiedenen Compoundtricks zwar sehr schön, einen ungleichmäßigen Kohlenverschleiß allerdings in der Tat überhaupt nicht. Nach meinem Verständniss bilden die beiden Kerne der Compoundwicklungen bei abgeschaltetem Compound über den Jochring "passive" Nordpole, wenn man in dem ersten Beispiel bleibt. Bei Gegencompoundierung kommt es zu weiterer Schwächung, bei normaler Compoundierung zur Verstärkung. Da die Wicklungen ja alle über das Joch verbunden sind, wirkt dies immer auf alle vier magnetischen Pole. Demzufolge wäre die anfängliche Infragestellung der tradierten Sichtweise möglicherweise begründet. Da es aber in der Praxis offensichtlich mehrfach das Problem gab und ich selber viel zu wenig von Motoren verstehe, lasse ich mich hier gerne wiederlegen.

 

[r1]

Zweite logische Konsequenz des ganzen wäre, dass ich mir meinen Controller, den ich fast fertig habe, hätte sparen können.

 

[Christian s]

sehen wir was zB carsten dazu sagt . du hast jedenfalls mein neues Lieblinswort erfunden : .

passiver Nordpol

das trifft die Situation sehr gut !

 

[Karlfred]

Hallo Richard, hallo Rest der Welt,
langsam kommst wenigstens Du auf den richtigen Weg!
Weiterführung Deiner aufkeimenden Erleuchtung:
Es werden keine aktiven Südpole und keine passiven Nordpole gebildet.
Es wird immer ein Magnet gebildet mit einem Süd- und einem Nordpol, beide gleich stark, gleich wirksam. Wenn Du Dir einen Eisenstab vorstellst, auf dem eine Spule aufgebracht ist, ist es dem
entstehenden Elektro-Magneten ziemlich schnurz, ob die Spule in der Mitte sitzt oder eher zur einen oder anderen Seite verschoben ist. Stell Dir jetzt den Eisenstab gebogen vor landest Du beim Hufeisenmagneten aus dem Physikunterricht; ob die Spule hier in der Mitte sitzt oder auf einem der beiden Schenkel ist dem entstehenden Magnetfeld zwischen den beiden Enden (Polen) ziemlich egal. Jetzt stell Dir vier Hufeisen vor passend weitergebogen, kreisförmig angeordnet und jeweils rechtes Ärmchen des einen mit dem linken des nächsten Nachbarn zusammengefaßt; Du bist bei der Konfiguration des Thrige gelandet! Ein Magnet besteht jeweils aus zwei direkt benachbarten Polen, einem Nord und einem Süd, bei dem das eine Ende mit der Serienwicklung und das andere mit der Compoundwicklung belegt ist. Das resultierende Magnetfeld ist immer die Summe der beiden Erregungen, also je nach Bestromungsrichtung und -Stärke der beiden Spulen mehr oder weniger stark als das durch eine Spule erzeugte.
Das ist der Einwirkweg der Compoundspule beim Thrige.
Wenn auf diese Weise durch die Compoundspulen das Ständerfeld geändert wird bleibt das Läuferfeld unverändert; das Verhältnis zwischen beiden wird also geändert, das Timing
(die Stellung der Kohlen) stimmt nicht mehr; Wirkungsgrad wird schlechter, Bürstenfeuer stärker
deshalb Kohlenabbrand auch stärker.

geschrieben von: Karlfred user status icon global
Datum: 04. Juli 2013 21:44
Zum Kohlenverschleiß kannst Du ja mal wikipedieren nach z.B. :
Lichtbogen, Bogenlampe oder Kohlebogenlampe.
Gruß K.-F.

Dort ist erklärt, warum eine Seite stärker abbrennt, als die andere.

Vierpol-Motor: Stell Dir einen Zweipolmotor radial eingeschnitten und dann um 180° aufgebogen vor, jetzt noch mal das Gleiche dagegengesetzt hat man einen Vierpolmotor.
Um den Umfang betrachtet also zwei Motoren mechanisch in Reihe.
Man hat also bei einer mechanischen Umdrehung zwei elektrische Umdrehungen oder so.....

Das wären erstmal meine Ideen zu dieser Theorien-Entwicklung
Gruß Karlfred

 

[r1]

Danke Karlfred, für die Erläuterungen insbesondere in der zweiten Hälfte. Das mit der auf dem Stab verschobenen Spule war was ich wesentlich unbeholfener auszudrücken versuchte. Warum ändert sich das Timing bei der Feldschwächung ? Das nun schwächere Feldmaximum bleibt doch am selben Ort. Oder ändert sich das zeitliche Verhalten der Ankerwicklung durch den geringeren Einfluss des Stators?

 

[Karlfred]

Hi Richard,
habe Dich schon verstanden; deshalb ja meine Freude, daß Du auf dem richtigen Pfad bist, daß endlich mal jemand nicht losgelöst von physikalischen Grundlagen die wildesten Theorien entwickelt und verbreitet. So gesehen doppelt gemoppelt aber: jemand versteht es so ausgedrückt vielleicht besser, jemand anders vielleicht so ausgedrückt. Timing ist natürlich eigentlich das falsche Wort, wird aber landläufig so bezeichnet; es geht um die Stellung,
den Winkel der Bürsten.
Im Motor gibt es ja zwei Felder (Stator und Läufer) die nicht genau übereinander stehen; es würde
sich sonst kein Drehimpuls ergeben sondern der Anker würde nur radial nach außen gezogen werden. Damit das so bleibt wird durch Bürsten und Kommutator immer wieder umgeschaltet um diesen Winkel zwischen den Feldern zu erhalten. Dieser ist lastabhängig unterschiedlich sinnvoll, deshalb ist die Bürsteneinstellung (Timing) eine Kompromißeinstellung für den häufigsten Lastfall.
Die beiden Felder (Stator / Läufer) addieren sich zu einem schief stehenden resultierenden Feld,
weshalb der Bürstenapparat gegen die Drehrichtung verdreht sein muß. Früher hat man bei
großen Maschinen den Bürstenapparat lastabhängig verdreht, was bei unseren Motörchen
natürlich überkandidelt wäre. Das ist auch wieder etwas Schönes bei den BLDC Motoren,
daß man diese "Zündzeitpunkt-Einstellerei" hier problemlos in der Steuerung softwaremäßig
wieder berücksichtigen kann.
So far for now
K.-F.

 

[Christian s]

bei einmal v. Carsten gepostetem Foto waren 3 Bohrlöcher knapp nebeneinander zur fixierung des Kohlehalters in verschiedenen Winkeln sichtbar ( sonderanfertigung ß )

 

[r1]

Bleiben immer noch die Details zur Frühverstellung. Das ich dem Ankerfeld Zeit lassen muss sich aufzubauen ist mir noch klar. Warum aber ändert sich diese Zeit genau, wenn sich die Statorfeldstärke ändert? Ändert sich das Verhältnis von ohmschem zu induktivem Widerstand und damit die Phasenverschiebung so stark?

 

[r1]

Mensch, ich habe doch echt den Wald vor lauter Bäumen nicht gesehen und Karlfred hat wahrscheinlich schon vor lachen einen Zwerchfellriss. Wenn die Drehzahl steigt muss die Zyndung nach früh. Und ich hätt den Zaunpfahl mit dem er gewunken hat doch merken müssen.

PS Ich betrachte damit auch die Sinnlosigkeit meines Controllerprojektes als bewiesen und stelle es hiermit ein.

 

[Karlfred]

Hallo, nee, nee, nee, viel zu kompliziert gedacht; hat mit Zeit, Elektrik, Elektronik oder so garnix zu tun. Stell Dir einen Zweipol-Motor vor, Stator-Nord oben, -Süd unten. Wenn jetzt der Anker durch passende Stellung der Kohlen auf dem Kollektor so bestromt wird daß sein Südpol vielleicht zwei Grad nach links gedreht ist wird er nach rechts gezogen (gedreht) bis er unter dem Stator-Nordpol
steht. Hier würd er wirklich stehen bleiben, wenn nicht durch Bürsten auf andere Kollektorlamellen gerutscht rechtzeitig das Ankerfeld wieder um zwei Grad nach links gedreht würde.
Diese zwei Grad reichen für den Leerlauf vielleicht aus, wenn aber richtig Leistung abgenommen wird: Der Winkel wird größer, die erzeugte Gegenspannung kleiner, dadurch der Strom größer......
Angenommen in einem bestimmten Lastfall steht das Ankerfeld auf den Motor bezogen (nicht auf den Anker) quasistationär zwanzig Grad nach links gedreht, das Statorfeld noch senkrecht gibt es zwei unterschiedlich orientierte Felder, die sich logischerweise gegenseitig beinflussen:
Das Statorfeld bekommt von dem Ankerfeld an der linken Seite Schützenhilfe, steht jetzt also nicht
mehr senkrecht sondern etwas verdreht !!! OH, Oh, Oh!!! Dieser Effekt ist hoffentlich verständlicherweise abhängig vom Strom, der Belastung, vom Verhältnis zwischen Anker- und
Feldstrom (dieses wird auch durch "Kompoundmanipulationen" verändert, aber nicht nur)..........
So gesehen: Toller Apparat, daß er sich trotzdem noch dreht !
Grüß alle
K.-F.