Liebe Freunde der uralten Blechbahnen,
ich besitze sog. Starkstomloks zum Anschluss an die Lichtleitung. Bisher fristen diese aber ein Wandregaldasein und werden nur mal zur Demonstration hervorgeholt.
Viele Sammler wickeln die Motoren auf 20 Volt um, damit die Maschinen besser zum Spielen geeignet sind.

Meine Frage ist, ob nicht schon mal jemand auf die Idee gekommen ist, mit einem Trafo, der in der Lok versteckt wird, die Betriebsspannung von 20 Volt auf ca. 70 Volt für den Lokmotor hoch zu transformieren? Insbesondere bei Spur 1, die mich interessiert, ist doch genug Platz für einen kleinen Ringkerntrafo im Lokgehäuse. Mehr als ca. 30 Watt muss er ja nicht aushalten.
Der Nachteil ist, dass damit kein Gleichstrombetrieb möglich ist. D.H. Fahrtrichtungsumkehr muss wie üblich per Hand an der Lok erfolgen, oder wenn es technisch funktioniert, eben mit der Fernumsteuerung.

Mich interessiert die technische Auslegung solch eines Trafos und die praktische Erfahrung, ob die Idee funktioniert. Kleine Ringkerntrafos kann man sich passend wickeln lassen, eine erste Recherche im Internet brachte brauchbare Ergebnisse.

Guten Tag JoHa,

*so* wird wohl nix draus werden! Einen 30VA Trafo bei 20V wirst Du nicht unterkriegen, von der Hitze (1,5A!) mal ganz zu schweigen! Die Frage ist zusätzlich: reichen 1,5A für den Motor?

mit freundlichen Grüßen,
Stephan-Alexander Heyn

Hallo Joha,

Ich habe mich mit so etwas noch nicht beschäftigt.
Theoretisch sollte das sicher möglich sein.
Ein Problem, das mir in den Sinn kommt, könnte die Hitzeentwicklung sein.

Gruß
Felix

Meine größten Loks in Spur 1 benötigen bei Vollast - allerdings Gleichstrom - ca. 16 Volt und ziehen da weit unter 1 Ampere. D.h. die Motoren haben ca. 15 Watt in der Energieaufnahme. Den Starkstrommotor, den ich umstellen will, habe ich noch nicht geprüft, da mechanisch noch ein Problem vorliegt.

Inzwischen bekam ich noch einen Anruf und derjenige berichtete von einem Spartrafo (das ist nur eine Wicklung auf Kern, die unterschiedlich abgegriffen wird, Nachteil: keine galvanische Trennung - aber das interessiert hier nicht) mit dem er eine Lok von Eingang 20 Volt auf 12 Volt heruntertransformiert hat. Das gleiche müßte mit dem Herauftransformieren gehen.

Sicher entstehen Verluste und damit Wärme. Aber Ringtransformatoren, von denen ich zunächst ausging, haben einen Wirkungsgrad weit über 95%, d.h. da entsteht nur 5% Verlust, also 5% Wärme von 15 Watt Leistung.
Liege ich mit meinen Überlegungen richtig?

Hallo Joha, ich glaube da ist es sicher sinnvoller diese Loks mit einem Loborgerät zu fahren (bis30 Volt Gleischstrom). Funktioniert einwandfrei, auch 20 Volt Loks lassen sich damit gut regeln. MfG. Mikka

Mikka, ja ich weiß. Mache ich ja auch und meine genauen Angaben stammen von so einem Gerät.

Vermutlich wird die Idee grundsätzlich funktionieren, aber sie scheitert letztlich daran, dass Spielanlagen ja in der Regel mit Gleichstrom gefahren werden. Und letztlich ist der Umbau nur dafür sinnvoll, also für den Einsatz auf Spielanlagen. Aber dann geht es nicht. Ich brauche Wechselstrom.

Hallo Joha, der "Starkstrommotor" arbeitet mit Wechselstrom und/oder Gleichstrom. Bei Gleichstrom geht es allerdings eher mit niedriger Spannung. mfG. Mikka

Ja. Aber die Trafo Idee geht nur mit Wechselstrom.

Hallo JoHa,

nach Deinem Beitrag #1 zu urteilen wäre Dir anfangs noch eine Lösung recht gewesen, die notwendigerweise Wechselspannung benötigt hätte, so nämlich auch Dein Lösungsvorschlag mit dem Trafo in der Lok, eine dem Tinplater sicherlich angemessene, weil martialische Lösung.

Aus Deinen letzten Beiträgen lese ich aber eher heraus, dass es Dir zwingend darauf ankommt, dass Gleichspannungsbetrieb möglich sein muss. Verstehe ich Dich da richtig?

Für Wechselspannung gäbe es durchaus einfachere und eisenfreie (gruselig für den Tinplater!) Lösungen, also solche ohne Trafo. Aber die setzen dann ebenso zwingend Wechselspannung voraus wie ein Trafo. Gleichspannungsbetrieb wäre nur mit hohem Aufwand möglich, der sich demzufolge wohl kaum lohnen würde.

Viele Grüße

Thomas

P.S.: Eine kurze Nachbetrachtung zum Gleichspannungsbetrieb: Es gibt zwar heute günstig und klein sog. DC/DC-Wandler. Diesen Wandlern ist jedoch gemeinsam, dass sie eine zumindest annähernd konstante Ausgangsspannung liefern. Mir ist kein vorgefertigtes Produkt bekannt, bei dem sich die Ausgangsspannung proportional zur Eingangsspannung verhielte.

Hallo JoHa,

ich würde auch lieber Gleichstrombetrieb empfehlen.
Betrieb von Starkstrom Lokomotiven

Gruss, Sandor

Hallo Sandor,

in dem von Dir verlinkten Beitrag beschreibst Du eine Bing-Starkstromlok. Märklin-Starkstromloks benötigen aber offenbar eine höhere Spannung und sind daher auf Spieleranlagen nicht sonderlich gut zu betreiben.

Ich selbst besitze eine Märklin-Starkstromlok, allerdings in Spur 0. Es ist eine B-Lok mit Fernschaltung. Ich habe leider keine Typenbezeichnung, weil auf dem Lokgehäuse nichts (mehr?) zu erkennen ist. Da mir keine Märklin-Kataloge von vor 1927 vorliegen, kann ich das auch nicht selbst bestimmen. Nach Wartung des Motors und insbes. des Fernschalters läuft diese Lok jetzt einwandfrei. (Der Fernschalter war von einem Vorbesitzer geölt worden, obwohl Öl bei der von Märklin verwendeten Schaltmechanik eher schadet. Zusätzlich war das Öl noch verharzt. Im gereinigten Zustand funktioniert der Umschalter jetzt aber wieder einwandfrei.)

Ich hatte bei meiner Spur 0 Lok vor einiger Zeit mal Messungen für Gleichspannungsbetrieb gemacht. Bei 20V läuft die Lok zwar einwandfrei, jedoch wirklich langsam. Bei 28V hat dann bereits der Fernschalter sicher umgeschaltet, die Lok fährt dann schnell. (Das zeigt zunächst einmal, dass man für den Betrieb mit Fernschalter ein Fahrgerät benötigt, mit dem man auf der höchsten Fahrstufe starten kann, damit die Lok nicht später bei Erreichen einer höheren Geschwindigkeit plötzlich umschaltet!) Bei 40V Gleichspannung rast die Lok dann so schnell, dass sie aus der Kurve fliegt.

Zusammenfassend muss man sagen, dass die Lok ein Gleichspannungsfahrgerät benötigt, das zumindest auf 30V einstellbar sein sollte. Wenn das Frontlicht der Lok noch zugeschaltet wird, wird wegen der Reihenschaltung sogar noch höhere Spannung benötigt. Die Fahrgeräte auf Spieleranlagen liefern jedoch nicht so hohe Gleichspannungen! - Und das ist genau der Grund, warum einige Spieler diese Art von Motoren auf 20V-Betrieb umwickeln, eine leider nicht mehr rückgängig zu machende Veränderung der Lok.

JoHa hatte eingangs für seine Lok eine Spannung von 70V genannt. Das darf dann aber wirklich nur bei Wechselspannung so gültig sein. Sollte die Lok bei Gleichspannung ähnlich hohe Werte erfordern, sollte der Motor überprüft werden.

Viele Grüße

Thomas

Hallo Thomas,

vielen Dank für Deine ausführliche Erklärung! Ich habe nur die einzige Bing Starkstromlok, die ich damals gemessen hatte,

Um das Problem von höheren (als Labor-) Spannungen ohne Elektronik und ohne Umbau zu lösen würde mir noch die folgende Lösung einfallen: man nehme ein kleineres Netzpannung-Stelltrafo, aber speise das nicht direkt von der Netzspannung, sondern von einem Umax (z.B. 70V) Trenntrafo(!). So würde man den nötigen 0...Umax Spannungsbereich zu Verfügung stehen.

Viele Grüße!
Sandor

Hallo Sandor,

ich fürchte nur, dass diejenigen, die Spieleranlagen betreiben, solche Zusatzgeräte gar nicht gerne sehen werden.

Viele Grüße

Thomas

Hallo Thomas,
Danke für die Antworten und das gilt natürlich auch für alle anderen.
Meine erste Überlegung war geleitet von der Idee, die Lok so umzubauen, dass man sie technisch nicht verändert, aber dennoch zeitgleich auf den üblichen Anlagen fahren zu lassen.
Dabei habe ich aber im Eifer der ersten Idee völlig vergessen, dass die Spieleranlagen mit Gleichspannung betrieben werden. Ich habe ja auch meine sonstigen 20-Volt-Loks auf Gleichspannung umgerüstet.
Damit ist das hinfällig.

Es sei denn, es gibt eine Schaltung, die aus 20 Volt Gleichspannung eine ca. 50 bis 70 Volt Spannung machen kann und das ganze sehr verlustfrei, damit nichts warm wird. Das wäre dann ein Wechselrichter. Ich weiß aber nicht, wie sich das mit der Ausgangsspannung verhält und bei Umpolung und ob man die Spannugnshöhe auch so regeln kann, dass die Lok dann auch fernsteuerbar ist.

Als Mechaniker fiel mir dann noch was ein: eine Motor-Generator-Kombination. . Damit wäre sogar die Frage der Umsteuerung geklärt.

Als Fazit der öffentlichen Nachdenkaktion: Ich lasse alles so wie es ist und fahre mit der Lok in meinem Keller, wo ich mit Strom Späße machen kann wie ich will.

Hallo, Joha,

jedenfalls hast du eine interessante Idee gehabt, auch wenn sie alleine wegen der Spielanlagen nicht so ohne weiteres umzusetzen ist.

Mein Vorschlag: Vllt hast du in deiner Restekiste noch einen entsprechenden Motor, den du als "Versuchskaninchen" benutzen kannst. Dann sieht man ja, was machbar ist und was nicht.

Schönen Gruß
Udo

Guten Abend JoHa,

Zitat von joha30 im Beitrag #14

---

Es sei denn, es gibt eine Schaltung, die aus 20 Volt Gleichspannung eine ca. 50 bis 70 Volt Spannung machen kann und das ganze sehr verlustfrei, damit nichts warm wird. Das wäre dann ein Wechselrichter. Ich weiß aber nicht, wie sich das mit der Ausgangsspannung verhält und bei Umpolung und ob man die Spannugnshöhe auch so regeln kann, dass die Lok dann auch fernsteuerbar ist.

---

Super! Man muss eben die Fachbegriffe kennen. Damit gibts mehr Infos.

So wie ich die Schaltung begriffen habe, ist die Ausgangsspannung (neben der Induktivität der Drossel, welche besonders die Leistung bestimmt) abhängig von der Diode und dem Kondensator. Die Ausgangsspannung ist damit konstant (in Abhängigkeit des Verbrauchers, aber der steht ja im jeweiligen Verwendungsfall fest). Stimmt das?

Damit wäre noch eine Regelung notwendig, um die auf ca. 70 Volt hoch gesetzte Spannung in Anhängigkeit von der Eingangsspannung und deren Polarität wieder regelbar zu machen zwischen 25 und 70 Volt, damit die Lok steuerbar ist.

Einen Hochsetzsteller, der elektrisch passen könnte (wenn auch zu groß und zu viel Leistung) wäre: z.b. https://www.alles-wasserdicht.com/wasser...dapter-Netzteil

Habe mir mal so ein Teil bestellt. War nicht einfach zu finden mit den notwendigen Leistungswerten und Maßen. Bei dem Preis kann man auch mal einen Kurzschluss bauen.
http://www.ebay.de/itm/DC-DC-Step-up-Con...j0AAOSwpkFY8JmD

Guten Abend JoHa,

Du bist aber sehr schnell mit dem Bestellen .
Zwei sätze noch zur Vorsicht:
die erzeugten Spannungen sind für den Menschen schon gefährlich, also besondere Vorsicht beim Einbau und Einsatz!
Noch ein Hinweis: die vom Modell aufgenommene Leistung (P=U*I) muss natürlich auch von den Schienen übertragen werden (P=U*I).
Sofern Du z.B. bei 60V eine Stromaufnahme von 0,5A hast für das Modell, so fließen über die Schienen bei 20V Schienenspannung: 0,5A*60V/20V = 1,5A zzgl. Leistungsverluste durch die Schaltung.
Ergo: der Motor muss einwandfrei arbeiten, also z.B. keine Getriebeblockade, sonst schmoren Dir die Schienen weg!

Trotz allen Bedenken: berichte bitte über Deine Erfahrungen!

mit freundlichen Grüßen,
Stephan-Alexander Heyn

Nana, so ist das nicht. Spur 1 und Blechgleis, da kann man schon bißchen Energie drüberschieben. Aber Danke für die Warnung. Ich habe in meinem Leben schon drei Mal in 220 Volt gefasst. Das brauche ich nicht nochmals.

Hallo JoHa,

mit dem von Dir bestellten DC/DC-Wandler kannst Du die Lok nur auf eine feste Geschwindigkeit einstellen. Der Wandler wird leider jede am Fahrgerät veränderte Ausgangsspannung wegregeln und stur eine konstante Ausgangsspannung für den Motor liefern. Ich weiß wirklich nicht, ob Dir ein auf diese Weise erzwungenes Fahren mit konstanter Geschwindigkeit wirklich Spaß machen wird. Wie ich bereits im Postskriptum zu meinem Beitrag #9 schrieb, ist mir auch kein vorgefertigter Wandler bekannt, bei dem sich die Ausgangsspannung (am besten natürlich proportional) in Abhängigkeit von der Eingangsspannung verändert.

Außerdem solltest Du eine Schutzvorkehrung treffen, damit der Wandler bei Umpolung der Gleichspannung am Gleis nicht falsch gepolt werden kann. Das würde ihn nämlich auf jeden Fall zerstören. Im schlimmsten Fall kann Dir sogar der Eingangs-Elko des Wandlers explodieren und eine hässliche Beule in der Lok erzeugen.

Primär wird bei Betrieb mit dem von Dir bestellten Wandler eine Fahrtrichtungsänderung der Lok nur mit der bereits in der Lok vorhandenen Hand- und Fernschaltung möglich sein. Dabei wird die Fernschaltung nur dann funktionieren, wenn man die Ausgangsspannung des Wandlers so hoch einstellt, dass bei jedem Anfahren auch ein Umschaltvorgang stattfindet. Damit wäre die konstante Geschwindigkeit der Lok bereits recht hoch (vgl. meinen Beitrag #11). Eine Fahrtrichtungsumkehr der Lok in Abhängigkeit von der Polung der Gleisspannung ist zwar realisierbar, bedarf jedoch einer zusätzlichen Schaltung und erwartet zwingend, dass der Motor massefrei gemacht wird, also keinerlei elektrische Verbindung zum Lokgehäuse mehr hat.

Wenn man nun schon so weit gegangen ist, wäre zu überlegen, ob man die Lok auf Gleichspannungsbetrieb umrüstet, wie Du in Beitrag #14 ja bereits für Deine 20-Volt-Loks beschrieben hast. Damit verändert man zwar die Verkabelung im Inneren der Lok etwas, kann das Ganze jedoch so ausführen, dass es voll wieder rückgängig gemacht werden kann. Und eine saubere Dokumentation wäre für die eventuelle Wiederherstellung des ursprünglichen Zustandes hilfreich.

Wenn Du willens bist, die letztgenannte Änderung zuzulassen, hätte ich eine Idee, wie man der Lok mit rel. einfachen Mitteln wahrscheinlich zu einer ganz akzeptablen Endgeschwindigkeit und Zugkraft verhelfen könnte. Bei Interesse kannst Du Dich ja mal melden.

Viele Grüße

Thomas

Hallo,

Wenn Ihr Gleichstrom "hochtransformieren" wollt, dann sucht mal unter dem Stichwort: Ladungspumpe. Das ist nur der Oberbegriff, unter dem es verschiedene Lösungsansätze für solche Problemstellungen gibt. Was hier evtl. bekannt sein könnte, sind diese Spannungsverdoppler aus den Oldtimerbereich, damit konnte z.B. ein 12V Radio an ein 6V Bordnetz angeschlossen werden oder 24V aus 12V generiert werden. Die hiessen dann auch Grundig oder Blaupunkt Spannungsverdoppler (sehen aus wie ein Alubrikett). Spannungsmultiplikatoren sind im Automobilbau mittlerweile auch wieder ein Thema.

Hier ist z.B, ein Gleichspannungsverdoppler: LINK
Ich weiss, der ist nicht passend, aber Grundsätzlich wäre das ein möglicher Ansatz.

Bei der Modelleisenbahn ist ja noch das Problem mit dem Umpolen, das geht nicht ohne weiteres. Der upstepper von joha ist nicht umpolbar, der ist auch nicht kurzschlussfest, der wird Dir wenig freude bereiten.

Daniel

Hallo Daniel,
super, Du scheinst Dich ja auch mit "Strom" etwas auszukennen.

Egal wie, es gibt Geräte, die aus einer variablen Gleichspannung eine höhere Spannung fabrizieren. Die dann konstant ist in der Höhe und die gleichgerichtet ist. Soweit klar.
Gesucht wird nun eine Logik, die aus der primärseitig anliegenden, in der Höhe und Polarität variablen Gleichspannung wiederum die sekundärseitig hoch gesetzte Gleichspannugn varriiert und in der Polung umtauscht.

Als gelernter Maschinenbauer habe ich meine Lösung theoretisch im Kopf. Das ist eine Lösung mit Magnet und Widerstand und einem elektromechanischen Polwender, so wie ihn Carette 1910 schon in seinen Schwachstrom-Lokomotiven verwendete. Elektrisch kann ich das nicht.

Fragt sich nur, ob sich das lohnt. Wahrscheinlich nicht.

Hallo, Joha,

so etwas auszuprobieren lohnt sich immer, egal, wie groß der Aufwand ist. Und auch, wenn es nicht funktioniert, gibt es vllt später mal jemanden, der die Sache in den Griff bekommt.

Ich habe in meiner Lok mit double-clockwork im Führerhaus zwei grün-rot-Anzeigen eingebaut, die erkennen lassen, ob die Uhrwerke aufgezogen oder abgelaufen sind. Lohnt sich das ? Kaum, aber wir sind ja Spieler.

Schönen Gruß
Udo

Hallo JoHa,

Zitat von joha30 im Beitrag #23

---

Gesucht wird nun eine Logik, die aus der primärseitig anliegenden, in der Höhe und Polarität variablen Gleichspannung wiederum die sekundärseitig hoch gesetzte Gleichspannugn varriiert und in der Polung umtauscht.

---