Характеристики лучшего мотора для H0

[Ершов Эдуард]

Судя по фото ходовой части, может быть есть возможность сфезеровать часть выступов на раме, расширив место для более широкого двигателя ? Может быть тогда влезет и диаметр 18-20 мм?

Но надо убедиться, что это не помешает надевания сверху котла и будки.

[Alex M2]

Судя по фото ходовой части, может быть есть возможность сфезеровать часть выступов на раме, расширив место для более широкого двигателя ? Может быть тогда влезет и диаметр 18-20 мм?

Тоже с интересом думал об этом, сразу же измерив котел изнутри. Пришлось отбросить эту идею, как раз котел не позволяет это сделать, а толщина его пластиковых стенок слишком мала, чтобы сточить. Внизу на раме снять металл не проблема, но по шаблону на 19,5 мм выходит 18,5 мм ширины выступающей части. Опустить мотор мешает редуктор. Тем не менее пилить все равно придется, только вперед, иначе шестеренка будет на половине вала. 16 мм имеют короткий вал, либо сильно доплачивать заводу. Отказ от фланца снизит цену и увеличит длину, но недостаточно.

Возможность установки бОльших моторов под вопросом. Среди флагманской линейки максонов в 19 мм даже у 24 вольтового пусковой 4.18 А при ограничении на декодере 2,5 А. Среди экономной серии 24 В - 1,45 А (12 В версия 3.14 A), а номинальные обороты слишком маленькие, порядка 5000 при диаметре 22 мм (следует за 16 мм). В теории из крупных 18-20, будь там место, прошел бы 19 мм флагман с щетками из цветных металлов (своего рода направление нашего ДПР) с 11 номинальным и 37,5 пусковым моментом при 1,05 А. Однако с ШИМ он категорически несовместим, подойдет только для DC, да и обороты тоже порядка 5000.

Выходит, в случае с DCC у максонов среди флагманской линейки (заявлена самой плавной) все сливки сняты 16 мм коротким мотором в 24 В исполнении (пусковой 1,22 А), либо 14 мм длинным мотором в 12 В исполнении (проходит на грани, пусковой 2,25 А).

В экономе 16 мм моторы в обоих вариантах (или снятые с производства 17 мм).

В случае с DC возможности куда шире, выбор ограничен лишь блоком питания, а по номинальному и пусковому моменту можно ставить рекорды с щетками из цветмета даже при маленьком токе. Лучше всего они подойдут для постоянной работы в одном направлении. Если играться туда-сюда, или для скоростных поездов, то графитовые.

Выбор декодера
Среди Zimo со звуком были выделены 2 модели. 644 (MTC) и 645 (PluX). Что такое PluX и MTC пока не успел разобраться.
Отличаются контактами и возможностью использовать конденсаторы на 16 В (644) и 25 В (645). Получается, с 24 В мотором лучше выбрать декодер Zimo 644 D (версия С для Maerklin). Но есть один вопрос, не сильно разбираюсь в устройстве конденсаторов, 25 В версии будут работать с любым напряжением до этого порога? Собираюсь экспериментировать в диапазоне от 16-23 В.

[Poezdnik]

Приветствую!

Но есть один вопрос, не сильно разбираюсь в устройстве конденсаторов, 25 В версии будут работать с любым напряжением до этого порога? Собираюсь экспериментировать в диапазоне от 16-23 В.

Именно так. И, желательно, чтобы максимальное напряжение на выводах конденсатора было на 10-15 % ниже указанного на нём напряжения.

[Ершов Эдуард]

...16 мм коротким мотором в 24 В исполнении (пусковой 1,22 А), либо 14 мм длинным мотором в 12 В исполнении (проходит на грани, пусковой 2,25 А)...

Фантастика какая-то, - я не верю своим глазам. Какие 1,22А ? Какие 2,25А ?

Эти моторы намотаны тонким проводом, и на 2-3 колесном крошечном паровозике работают даже не в пол-режима, а четверть, или в одну шестую/восьмую номинала...

Все таки для справочников "пусковой ток" измеряется по методике: на номинальном напряжении и при номинальной нагрузке. То есть: был мотор выключен (ноль вольт), и на него СРАЗУ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕМ подали полное рабочее напряжение (24 В), - и при этом мотор уже находится под номинальной механической нагрузкой !!! При таком включении имеют значение переходные процессы, вызванные ЭДС самоиндукции, имеют место высокие мгновенные значения тока, а длительность разгона мотора от нуля до максимума определяет, - как долго пусковой ток будет иметь высокое значение.

Так подают питание на электропилу или на советский старинный сверлильный станок, но не модельный локомотив, который начинает с ползучего режима ! В моделизме я могу такой пусковой ток представить, только если локомотив уже стоит с прицепленным к прилично-тяжелому поезду, и питание на рельсы подается только выключателем по принципу "все или ничего".

Если есть осциллограф, то можно включить резистор-шунт последовательно с двигателем и увидеть всплеск тока в момент пуска. Если включать "все или ничего", то этот зубец видно. А если "регулировать крутилкой", то зубца нет вообще, потому что переходные процессы в двигателе нивелируются невысокой скоростью изменения питающего напряжения. ИМХО никогда моделист не достигнет пускового тока 1,22 А на современном двигателе в практических условиях.

[Alex M2]

Возможно у фабрики нужно спросить почему такой пусковой ток... Моя задача, если правильно понимаю, не дать декодеру сгореть, так как у него есть конкретные требования по напряжению, пусковому и номинальному току.

В моделизме я могу такой пусковой ток представить, только если локомотив уже стоит с прицепленным к прилично-тяжелому поезду

Понимаю, но разве не лучше иметь защиту от дурака? Допустим кто-то придержит локомотив рукой на рельсах или заклинит ходовая... Плата не то, чтобы очень дешевая и доступная в России. По двигателям тогда если брать в тех же 16 мм уже на 10 ватт, такие цифры. Не рискованно? Номинальный ток на декодере ограничен 1,2 А. Да и откуда брать даже частично такой пусковой ток для двигателя, на рельсы выдается всего 3 А.

А если "регулировать крутилкой", то зубца нет вообще, потому что переходные процессы в двигателе нивелируются невысокой скоростью изменения питающего напряжения

Хорошо, с DC звучит логично. А в DCC в системе которого Вы сами рассказывали про скважины и 100% подачу напряжения? Я же на это ориентировался.

Конечно, длинный 24 В мотор на 10 Вт очень соблазнителен. У них на сайте есть график с которым можно поиграть. На максимальных для Br 80 оборотах в минуту - 4558 для Roco (нужно подать примерно 12 с копейками вольт) выходит вот такой график:
обороты, номинальный ток и момент (в два раза больше чем при 4,5 Вт, который проходит по пусковому). Был бы еще на графике пусковой ток

[Ершов Эдуард]

...с DC звучит логично. А в DCC в системе которого Вы сами рассказывали про скважины и 100% подачу напряжения? Я же на это ориентировался.

На мой взгляд, все это одинаково справедливо для DC и DCC. Следует помнить, что высокий пусковой ток, - это не статичное явление, а следствие ПЕРЕХОДНЫХ процессов, - при разгоне ротора от нуля до номинала вследствие подачи полного напряжения. Электродвигатель - это инерционная механическая система, усредняющая все импульсные явления, - какой бы частоты и силы ни были отдельные импульсные воздействия.

Прямоугольный меандр цифрового сигнала имеет частоту 20-40 кГц, и, соответственно, столько же раз напряжение переходит через ноль. Вы исходите из предположения, что при каждом полупериоде меандра напряжение будет нарастать от 0 до 24 В, и ток двигателя будет все время близок к пусковому, как если бы переходный процесс начинался "с нуля" 20-40 тыс. раз в секунду. Но это не так, потому что двигатель УЖЕ ВРАЩАЕТСЯ, и переходные процессы в нем уже закончились после его разгона. Вращающийся двигатель вырабатывает противо-ЭДС самоиндукции, которая стремится уменьшить ток в питающей цепи (или повернуть его вспять, если питающее напряжение вдруг исчезнет).

Если кто-то придержит локомотив рукой на рельсах, или заклинит ходовая, - то по идее должна сработать защита по выходному току в декодере ? Он же не сгорит ? Имхо такая "защита от дурака" - не критерий для проектирования.

[gidra]

Противо-ЭДС (англ. back-EMF, BEMF) и ЭДС самоиндукции- две совершенно разные вещи.
ЭДС сам. не стремиться уменьшить ток, а наоборот, направлена и имеет величину такую, чтобы поддерживать ток в индуктивности неизменным. Если ток постоянен- эдс сам. равна 0. Когда резко разрывается цепь с индуктивностью- искра в месте разрыва вызвана именно эдс самоиндукции, пытающейся поддержать ток в цепи при резко увеличивающемся сопротивлении.
А противо-эдс- генераторная эдс двигателя, от тока якоря не зависящая, она (при данной конструкции двигателя и неизменном возбуждении (в частности, от постоянного магнита)) зависит исключительно от скорости вращения вала двигателя и генерируется вследствие пересечения магнитного поля проводниками якоря . Если вращать дпт с незамкнутой цепью якоря- ток якоря будет нулевой, а подключенный к коллекторным щёткам дпт вольтметр как раз будет показывать величину противо-эдс.
На этом принципе как раз основан алгоритм, которые многие обзывают "BEMF", хотя на самом деле он называется что то типа " алгоритм компенсации изменения нагрузки путём поддержания постоянства противо-эдс". Поддерживая постоянным величину противо-эдс тем самым поддерживают постоянство скорости вращения вала двигателя.
А сам этот алгоритм насколько остроумен- т.к. позволяет обойтись без лишних датчиков и даже проводов- настолько же ущербен, т.к. для измерения противо-эдс приходится периодически (до сотни раз в секунду) рвать цепь якоря для создания бестоковых пауз, во время которых и меряется искомая величина. И вот эти самые паузы сильно портят плавность характеристики дпт, которая была бы при чистом шим, вдобавок двигателю всё время приходится работать на переходных режимах (правда гораздо менее тяжёлых чем при троганьи с места, т.к. двигатель при этом продолжает вращаться, и локомотив-состав уже катятся), да ещё и эдс самоиндукции в моменты размыкания цепи генерится во всю мощь..