Переделка мотора AC в DC

[Василий]

Всем привет!

Попал тут ко мне один замечательный локомотив на трехрельсовую систему с переменкой.
И вот у меня появился вопрос, как сконвертить двигатель под постоянку. Я так понимаю, что есть два пути переделки.
Первый, забубенить два диода на катушку формирующую внешнее поле, выкорчевав реверсер. А второй, заменить электромагнит на постоянный. Второй вариант доступен, но достаточно дорог. Магнит на эту модель стоит примерно 30 еврою. А вот первый вариант, не будет ли моторчику плохо, если потом присобачить декодер?

[петр]

Всем привет. Я переделывал в году так эдак 89 MARKLIN V 200. Только на сколько помню ставил на катушку 4 диода. а может и два. не помню. Но помимо этого колесные пары на пиковские заменил. про шестеренку не помню. и токосъем сделал простой. На циакрин через картонную прокладку приклеил медные полоски. А тепловоз я потом на телевизор обменял. В общем несложно. Дерзай Василий. Удачи. Петр.

[Василий]

Ну судя по тому, что Digitrax приводит вот такие картинки в советах по подключению декодеров к AC моторам, должно работать.

[Ершов Эдуард]

Мне приходилось переделывать V36 марклина.

1) Короткозамкнутые колесные пары распрессовывал, колесные центры с одной стороны проходил разверткой 3 мм, потом прессовал в простейшей дюралевой пресс-форме полистироловое колечко 3 мм, внутренним диаметром 2 мм, и собирал колесную пару с такими изоляторами с одной стороны.

2) Реверсор убирал.

3) Штатный мотор пробовал питать и с последовательным возбуждением, и с параллельным. Второй вариант показался лучше, НЯП. Тоже добавлял диоды, чтобы магнитное поле катушки возбуждения было всегда одной полярности, и двигатель реверсировался нормально.

4) Но оба варианта имеют существенный недостаток: большое напряжение трогания (свыше 6 вольт). У мотора с постоянным магнитом магнитное поле постоянно независимо ни от чего, даже при нулевом напряжении на рельсах. А у мотора с катушкой возбуждения магнитное поле катушки равно нулю при нулевом питании, и нарастает по мере добавления напряжения. На это наслаивается падение напряжения на кремниевых диодах около 0,7 В. Из-за этого локомотив тупо стоит (даже не гудит), пока нарастающее магнитное поле катушки не достигнет такой величины, при которой страгивается с места ротор (в котором тоже магнитное поле нарастает от нуля, но это для ротора нормально). И получается резкий бросок скорости, и дальше локомотив едет нормально. Короче, если локомотив предстоит гонять на крейсерской скорости подолгу, то можно оставить и катушку возбуждения. А если месить маневры - то у модели ползучего режима нет вообще.

5) Покупать штатный марклиновский магнит, конечно, стоит денег. Но это имхо более практичное решение. Я обдумывал также вариант взять подходящий китайский неодимовый магнит, распилить штатный марклиновский магнитопровод из стальных пластин на 3 части (2 полюсных башмака + серединка под катушкой), и вместо "серединки" вклеить этот неодимовый магнит. Видел такое решение на некоторых старых американских моделях, только магниты у них были старые из сплава Альнико. Должно работать, но переделка требует аккуратности, и ровной резки и сборки в кондукторе.

[AKlion]

Поставить вместо катушки неодимовый магнит совсем не сложно, просто нужно немного терпения и аккуратности.

[Василий]

1) Короткозамкнутые колесные пары распрессовывал, колесные центры с одной стороны проходил разверткой 3 мм, потом прессовал в простейшей дюралевой пресс-форме полистироловое колечко 3 мм, внутренним диаметром 2 мм, и собирал колесную пару с такими изоляторами с одной стороны.

С колпарами вроде все неплохо, у ХАГа (забыл сказать, это HAG Ae 8/8 BLS, старых выпусков) доступны отдельно колесные диски на эту модель с изолирующими вставками под постоянку. Правда весь комплект около 72 евро получается, но мне хотелось бы все изменения сделать обращаемыми.

4) Но оба варианта имеют существенный недостаток: большое напряжение трогания (свыше 6 вольт). У мотора с постоянным магнитом магнитное поле постоянно независимо ни от чего, даже при нулевом напряжении на рельсах.

Мы тут с Онегиным на эту тему думали. Мене в принципе чистая постоянка не очень интересна, а на DCC эту проблему можно решить запитав катушку напрямую от токосъема через мостик. Ну и возможно собрать простенькую схемку которая будет подключать катушку при появлении ШИМ на выходах декодера, что бы сократить потребление, пока лок стоит.

5) Покупать штатный марклиновский магнит, конечно, стоит денег. Но это имхо более практичное решение. Я обдумывал также вариант взять подходящий китайский неодимовый магнит, распилить штатный марклиновский магнитопровод из стальных пластин на 3 части

Ну опять же пилить текущий электромагнит не хочется, а вот собрать по размерам магнитопроводы и приклеить к постоянному неодимовому магниту идея есть. Магниты доступны, а железо под магнитопровод можно порезать лазером, а потом склепать в пакеты. По моим подсчетам должно получиться сильно дешевле оригинального магнита.

В общем понял, надо пробовать

[alexZZ]

.. а железо под магнитопровод можно порезать лазером, а потом склепать в пакеты.

Василий, это совсем не нужно делать! В получаемом варианте у Вас отсутствует переменная составляющая магнитного поля (магнит!!!, чего с него взять..), поэтому в магнитопроводе отсутствуют вихревые токи. Пластинчатость это мера для снижения потерь на эти самые вихревые. Ваш магнитопровод должен быть "из гвоздя".

[Василий]

Василий, это совсем не нужно делать! В получаемом варианте у Вас отсутствует переменная составляющая магнитного поля (магнит!!!, чего с него взять..), поэтому в магнитопроводе отсутствуют вихревые токи. Пластинчатость это мера для снижения потерь на эти самые вихревые. Ваш магнитопровод должен быть "из гвоздя".

Спасибо за совет! У меня, честно говоря, эта часть физики ушла в небытие Я просто поглядел как сделано у ХАГа/Марклина. Но они видимо собирают эти пакеты под постоянные магниты из того что есть, просто что бы не делать дополнительную оснастку.

[Василий]

Всем привет!

Дошли руки поковырять моторчик.

Вынул я магнитопровод с катушкой. Снял катушку, распилил железо на три части. Попытался вместо катушки внедрить неодимовый магнит подходящий по размеру и теперь нужна помощь зала.

Дело в том, что в таком положении во-первых, к магниту притягивается якорь так как магнит достаточно мощный (соответственно через некоторое время будет как мне кажется выработка в подшипниках), а во-вторых, работа двигателя прямо скажем так себе. Большое напряжение начала вращения, малая максимальная скорость, в общем явно неэффективно работает. Попробовал магнитики поменьше размером и с меньшей силой. Стало чуть лучше, в плане притягивания якоря, но увеличился вольтаж трогания. То есть, такое расположение магнита - неоптимально.

Покрутил я все это дело в пространстве и опытным путем пришел к выводу, что лучше всего моторчик работает если магнит расположен вот так и безо всяких магнитопроводов.

Трогается на минималке, ползучка идеальная, работает тихо. В общем то что нужно. И собственно вопрос вот в чем. А ему не будет плохо, если постоянный магнит будет только с одной стороны? Или лучше заморочиться и попробовать повращать коллектор так, что бы найти положение в котором магнитные поля будут в оптимальном положении относительно друг-друга?

[Ершов Эдуард]

... в таком положении во-первых, к магниту притягивается якорь, так как магнит достаточно мощный (соответственно через некоторое время будет как мне кажется выработка в подшипниках)...

Василий, а ты определил, где у этого магнита полюса ? Эти цилиндрики между собой слипаются торцами, или боковыми круглыми поверхностями ? Компасом можно проверить - где полюсы находятся ?

Если цилиндр намагничен вдоль своей оси, то да, - ротор "закорачивает на себя" часть магнитного потока. Вторая часть магнитного потока идет, как положено, по железному магнитопроводу и по полюсным башмакам. Но часть потока "утекает" вбок, замыкаясь через ротор... Наверное, это издержки такого сильного магнита: пучок силовых линий магнитного поля такой густой, что он лезет в окружающее пространство во всех направлениях, замыкаясь в том числе и боковой поверхностью через ротор. У тебя нет магнитов поменьше (допустим мелкие цилиндрики диаметром 4-6 мм, можно слепить их последовательно в "батарею", чтобы получить "магнитную палочку" вместо "почти куба") ?

Чтобы магнитопровод забрал в себя больший магнитный поток, и направил его по правильному пути, его бы желательно увеличить в сечении... Но наверное, для этого нет места внутри локомотива, и вообще задача неоправданно усложняется...

Еще приходит в голову вставить плашку из диамагнетика в эту зону, чтобы уменьшить шунтирование магнитного поля через боковую поверхность ротора.

...Большое напряжение начала вращения, малая максимальная скорость, в общем явно неэффективно работает...

Для максимальной эффективности магнитное поле должно пересекать ротор по диаметру. Тогда отклоняющий момент обмотки в магнитном поле направлен по касательной к ротору, то есть оптимально. В твоем случае часть магнитного потока пересекает ротор штатно (и поэтому он хотя бы крутится), но часть магнитного потока (назовем ее "вредной") пронизывает ротор через его ближнюю секцию, и не по диаметру, а по образующей. Тем самым снижая эффективность взаимодействия магнитных полей.

...лучше всего моторчик работает если магнит расположен вот так и безо всяких магнитопроводов...

Это заставляет подозревать, что цилиндр намагничен не вдоль своей оси, а поперек ее. Иначе объяснить феномен трудно... )))