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Verbemerkung Bei den Märklin-Motoren gibt es neben den bekannten Allstrommotoren, die sowohl mit Gleichstrom als auch mit Wechselstrom laufen, auch in den digitalen Loks reine Gleichstrommotoren. Die reinen Gleichstrommotoren haben anstatt der Feldspule einen sog. Permanentmagneten. In den digitalen Umbausets von Märklin ist der Permamagnet und ein 5 Sterne Anker enthalten. Dadurch kann jeder Allstrommotor in einen Gleichstrommotor mit besseren Fahreigenschaften umgebaut werden. Märklin baut in die neuen Loks auch Glockenanker- oder Faulhabermotoren ein, bei denen es sich um eine Sonderbauform des Gleichstrommotors handelt. Eine Besonderheit bei den Märklin Motoren gibt es noch, den C-Sinus-Motor. Den gibt es auch nur bei Märklin. Dieser Motor benötigt einen speziellen Lokdecoder. Wenn wir uns die Motorenpalette von Märklin ansehen, dann ergibt sich folgendes Bild: - Scheibenkollektormotor (LFCM oder SFCM) - Trommelkollektormotor (DCM) - C-Sinus-Motor (kollektorloser Motor) -.Glockenanker- oder Faulhabermotor (eisenloser Motor) Ferner wird zwischen zwei grundsätzliche Typen unterschieden: - den älteren Scheibenkollektormotor - den neueren Trommelkollektormotor Unterscheiden kann man sie leicht, da Trommelkollektormodelle zwei Kohlebürsten aufweisen, während die Scheibenkollektortypen eine Kohlebürste und eine sog Reinigungsbürste aus Kupferdraht aufweisen. Der älteste Motor ist der Scheibenkollektormotor. Dann kam mit der Trommelkollektor zu Einsatz. Heute wird, besonders bei den teuren (Digital)modellen der C-Sinus-Motor verbaut, da er für den digitalen Betrieb ideal ist.. Die Scheibenkollektor-Motoren befinden sich nur noch in den älteren Modellen, so bis zu Modellbaujahr 1982. In den neueren Lokomotiven verbaut Märklin nur noch Trommelkollektor Motoren (DCM -Drum Collector Motor). Die von Märklin verbauten Scheibenkollektormotoren (SFCM - Small Flat Collector Motor oder LFCM - Large Flat Collector Motor) sind alle Allstrommotoren, da diese mit Wechselstrom betrieben werden können. Allstrommotor können zwar auch für den Gleichstrombetrieb eingesetzt werden, wegen der teuren Produktion praktisch aber nur für den Wechselstrombetrieb verwendet. Für Märkliner ist auch wichtig zu wissen, dass beim Umbau der analogen Loks auf digitalen Betrieb alle Motoren zu Gleichstrommotoren werden, wenn sie m it den entsprechenden Märklin Umbausätzen umgerüstet werden. Wir bereits oben gesagt, beinhalten deshalb alle Märklin Umbausätze auch einen Permamagneten. Dieser wird bei der Digitalisierung anstatt der Feldspule eingebaut. Somit hat auch bei Märklin - bedingt durch das digitale Zeitalter - der Gleichstrombetrieb auf der Modellbahn Einzug gehalten. Zusammenfassend gilt also: Beim Gleichstrommotor lässt sich die Fahrtrichtung durch Umpolen der Versorgungsgleichspannung ändern und beim Allstrommotor ist hierzu zwischen den beiden Feldspulenhälften umzuschalten. Nun zu den verschiedenen Märklin-Motoren im Einzelnen: |
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Der Märklin Scheibenkollektormotor Die ältesten Motoren sind die Scheibenkollektormotoren. Die von Märklin verbauten Scheibenkollektormotoren (SFCM - Small Flat Collector Motor oder LFCM - Large Flat Collector Motor) sind alle Allstrommotoren und können dementsprechend mit Wechselstrom und Gleichstrom betrieben werden. Der kleine Scheibenkollektormotor Er wird auch SFCM - Small Flat Collector Motor genannt. Der kleine Scheibenkollektormotor ist bei den älteren (ab dem 1953) produzierten Modellen zu finden. Er wurde insbesondere in die kleinen Dampfloks und Dieselloks verbaut, wie z.B. ind der BR89 und BR80. Er besitzt ein eckiges Motorschild mit Bürsten aus Kohle und Kupferdraht. Die Abkürzung des Motors lautet (KSK).
Der große Scheibenkollektormotor Typ1 und Typ2 Ab dem Jahre 1957 wurde Modelle wie die Diesellok V200, bei dem Motor und Drehgestell eine Einheit bilden, mit einem großen Scheibenkollektormotor ausgestattet. Er wird auch Large Flat Collector Motor genannt. Der große Scheibenkollektormotor besitzt in etwa die gleiche Kollektorfläche wie der Kleinere, aber die Bauform der Pole des Rotors ist kleiner. Das Motorschild hat die Schrauben oben links und unten rechts. Ferner ist es asymmetrisch. Der große Schiebenkollketormotor wurde in größeren Dampfloks, aber auch den Dieselloks V100 (BR 212), V200 (BR 220) und auch in der E44 verbaut. Die Anker bestehen aus 7 oder 8 Zähnen. Die Abkürzung des Motors GSK 7/1 (mit 7 Zähnen) und GSK 8/1 mit 8 Zähnen. Die Scheibenkollektormotoren befinden sich nur noch in den älteren Modellen, so bis zu Modellbaujahr 1982.
Anschlussschema des Scheibenkollektormotors von Märklin Der Scheibenkollektor von Märklin besitzt drei Anschlüsse. Vom Mittelschleifer führt der Strom über eine Entstördrossel (B) auf die Hauptlötstelle und weiter auf die Kupferbürste des Kollektors. Von dort fließt der Strom über eine der Rotorspulen, über die Kohlebürste und dann in die Feldspule (C). Von der Feldspule führen zwei Stromkabel zurück. Nur jeweils eines dieser Kabel liegt auf Masse. Dieses bestimmt dann auch die Drehrichtung des Motors. Um die Fahrtrichtung zu wechseln ist der Fahrtrichtungsschalter (A) vorhanden. Dieser steuert welche der beiden Drähte der Feldspule gerade auf Masse liegt. Die Spule des Umschalters (A) wird durch einen hohen Spannungsstoß geschaltet (meistens durch den Trafo), die kleine Feder oberhalb des Umschalters verhindert ein Schalten bei normaler Betriebsspannung. Auf Masse (D) laufen alle Versorgungsleitungen, auch für die Lampen (Masse = Gehäuse der Lok). Von dort leiten die Räder den Strom auf die Schienen und über diese zurück zum Transformator.
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Der Märklin Scheibenkollektormotor als Gleichstrommotor Wie jeden Märkliner mittlerweile bekannt ist, wird beim Umbau einer Märklin Lok auf den Digitalbetrieb der Motor zu einem Gleichstrommotor. Deshalb ist es beim digitalisieren einer Märklin Lok aus elektronischer Sicht notwendig, den Allstrommotor auf einen Gleichstrommotor umzubauen. Märklin bietet deshalb auch entsprechende Umbausätze an. Um aus dem Allstrommotor einen reinen Gleichstrommotor zu machen, müsste eigentlich nur die Feldspule durch einen Permamagnet ausgetauscht werden. Da aber im Digitalbetrieb die Fahrqualität sehr verfeinert ist, ist bei den Umbausätzen auch immer ein 5-poliger Anker mit dabei. Dieser 5-polige Anker wird anstatt des in den Allstrommotoren enthaltenen 3-poligen Anker (3 Sterne Anker) eingesetzt. dadurch wird das Fahrverhalten der Lok entscheidend verbessert. Insbesondere der Rangierbetrieb wird optimiert. Das nachfolgende Bild zeigt den Werdegang eines Märklin-Allstrommotor zu einem Gleichstrommotor.
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Der Märklin Trommelkollektormotor Zu den Allstrommotoren gehören auch die Märklin Trommelkollektormotoren. Die englische Abkürzung für den Trommelkollektormotor lautet DCM (drum collector motor). Die Bürsten sind eckig und beide Bürsten sind aus Kohle. Die Abkürzung des Motors: TKM. Der erste Trommelkollektormotor vom Märklin kam so um das Jahr 1973 auf den Markt. Es war u.a in die Dampflok BR03 eingebaut. Die Trommelkollektormotoren die in den analogen Loks zum Einsatz kamen hatten alle eine 3-poligen Anker. Mit der Einführung der Digitalisierung bei Märklin wurden die Anker 5.polig und bekamen den Namen 5-Sterne Motor. Der Trommelkollektormotor hat mittlerweile den Scheibenkollektormotor ersetzt. Die wichtigsten Bestandteile des Motors:
- 3-poliger Anker - Motorschild Das Schaltungsprinzip ist gleich dem Scheibenkollektormotor.
Der Märklin Trommelkollektormotor als Gleichstrommotor Der Umbau des Allstrom-Trommelkollektormotors erfolgt auf die gleiche Weise wie beim Scheibenkollektormotor. Es werden drei wesentliche Teile ausgewechselt: - die Feldspule wird durch den Permamagneten ersetzt. - das Motorschild wird ersetzt. - der 3-polige Anker wird durch einen 5-poligen Anker ersetzt. Die Frage bei vielen Modellbahner lautet immer wieder, weshalb soll eigentlich der 3 Sterne Allstrommotor, der sich in den meisten analogen Loks befindet durch einen 5-Sterne Gleichstrommotor ausgetauscht werden. Die Beantwortung liegt im Verhalten des Motors. Der 5-Sterne Motor weist wegen der größeren Anzahl der Sterne auch bei geringen Geschwindigkeiten bereits einen ruhigen Lauf auf. Ferner besitzt er ein hohes Drehmoment. Zu vergleichen ist dies mit einem Automotor. Auch ein sechszylinder Motor hat eine wesentlich bessere Laufruhe, Beschleunigung und Drehmoment als ein 4-Zylinder Motor.
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Der C-Sinus Motor Den neuesten Motor die Märklin in seine Loks einbaut ist der C-Sinus Motor. Dieser Motor ist die beste Antriebseinheit die Märklin seit dem Jahre 1999 in Serie herstellt. Als erstes Modell in dem der C-Sinus-Motor verbaut wurde ist der ICE-S. Der Motor kann allerdings nur mit einem Lokdecoder betrieben werden. Anders ausgedrückt er ist nur für den digitalen Betrieb einsetzbar. Analoger Betrieb ist mit dem Motor nicht möglich. Der Motor und die Motorregelung sind eine Einheit. Er ist daher nicht einzeln, sondern nur in Kombination mit dem entsprechenden Decoder erhältlich. Der Motor arbeitet nach dem Drehstromprinzip und hat auf Grund seiner Beschaffenheit sehr viele positive Eigenschaften:
- Hohe Zugkraft im unteren Drehbereich - absolut Wartungsfrei - Geringer Stromverbrauch Aus diesem Grunde ist die Stromaufnahme des Motors auch geringer, da der Motor weniger Energie aufnehmen muss, um das nächste Permamagnetfeld am Rotor zu erreichen. Wartungsfrei ist der Motor, da es keinen mechanisch beweglichen Übergang in der elektrischen Versorgung gibt. Die Spulen sind fest am Motorblock montiert und werden von einer Grundplatte mit dem Folienkabel verbunden. Durch der dazugehörigen Steuerelektronik wird im Stator ein Drehfeld erzeugt der dem entsprechend magnetisierten Rotor folgt. Sensoren sorgen für eine Rückmeldung zur Elektronik, die entsprechend die Spulen am Stator steuert.
Vergrößern -- Bild anklicken Der zum C-Sinus-Motor von Märklin mit gelieferte Lokdecoder weist auf der Platinenoberseite z. B. einen Chip mit der Nummer 701.40A auf. Neben dem üblichen achtpoligen DIP-Schalter zum Einstellen der Decoderadresse gibt es noch zwei Einstellregler zum Festlegen der Höchstgeschwindigkeit, sowie der Anfahrbeschleunigung und der Bremsverzögerung. Auf der Platinenunterseite befindet sich der Anschluss für den Motor. Eine weiße Buchse nimmt das Flachbandkabel auf, das Decoder und Motor miteinander verbindet. Die Vorteile des C-Sinus-Motors gegenüber einem konventionellen Motor sind:
- geringere Stromaufnahme, was Trafos und Booster entlastet - unteren Geschwindigkeitsbereichen leise und läuft sehr sanft an - gute Langsamfahreigenschaften - geringe Lastabhängigkeit - Wartungsfrei
- der höhere Preis (bedingt durch den erforderlichen Spezialdecoder - gibt es nur in Märklin Lokmodellen. Dies ist unverständlich, da es bereits in Diskettenlaufwerekn diesen Motor gab. |
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Der Glockenankermotor oder Faulhaber-Motor Es ist noch ein weiterer Motortyp in den Märklin Loks zu finden und zwar der sog. Glockenankermotor. Der Glockenankermotor ist eine Sonderform des Gleichstrommotors. Er ist ein eisenloser Motor, da er keinen Permamagneten besitzt. Der Name Faulhaber-Motor stammt von seinem Erfinder, Herrn Dr. Faulhaber. Im Jahre 1958 hat Faulhaber diesen Motor zum Patent angemeldet. Der Glockenankermotor wird aber nicht nur in Märklin Modellen verwendet, sondern auch in vielen Modellen von Roco, Trix etc.
Vergrößern -- Bild anklicken Funktion und Schaltung des Faulhabermotors entsprechen einem Gleichstrommotor. Die Technik ist allerdings anders. Beim Faulhaber gibt es beim Rotor keinen Eisenkern, vielmehr ist die Ankerwicklung in Becher- oder Glockenform auf einen Kunststoffträger geklebt. Innerhalb dieses rotierenden Bechers befindet sich der zylindrische Permanentmagnet. Die Stromübertragung erfolgt per Goldbürsten, was nur eine geringe Bremswirkung für den Rotor darstellt. Wenn die Motorwelle dieses Motors von Hand schwungvoll angedreht wird, so läuft er mit einigen Umdrehungen aus. Dieses Verhalten gibt es bei einem normalen Gleichstrommotor nicht. Eine kleine Schwungmasse stellt dabei schon einen großen Energiespeicher dar, da dieser Motor die kinetische Energie (Bewegungsenergie) beim Ausrollen des Fahrzeuges nicht selber verbraucht. Die Lok rollt einfach langsam sanft aus. Das Massenträgheitsmoment ist wegen des eisenlosen Rotors sehr gering. Der Vorteil ist auch ein Nachteil. Da Glockenankermotoren mit mechanischen Schwungscheiben auf den normalen Heimanlagen einen fast zu langen Auslauf haben können sie über den stromlosen Haltebereich vor einem Signal hinaus rollen. Sie Überfahren dabei das Signal ohne Halt. Hier muss dann ein größerer Haltebereich oder eine elektronische Lösung über den Lokdecoder gefunden werden. Bei analogen Loks ist dies durch einen bipolaren Elektrolytkondensator. der parallel geschaltet wird zu erreichen. Dies kann natürlich auch bei digitalen Loks erfolgen. Je größer die Kapazität des Kondensators desto länger die Auslaufstrecke ohne Strom. Vorteile:
- ruhiger Lauf - hoher Wirkungsgrad
- Probleme mit einigen analogen Fahrreglern. - hoher Preis, der sich nicht bei jedem Modell lohnt. Nachfolgend einige Faulhabermotoren, die in Märklin Loks verbaut sind: Märklin Motor - Nr. 258100 - eingebaut in den ICE1, Nr. 3371, 3671
Vergrößern -- Bild anklicken Märklin Motor - Nr. 206956 - eingebaut in 37550, 37554, 67551
Vergrößern -- Bild anklicken |
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Hinweise zum Einbau bzw. Austausch von Märklin Motoren Wer sich mit dem Gedanken beschäftigt seine alte Märklin Loks mit einem neuen Motor zu versehen, oder einen digitalen Umbau vorzunehmen, oder einfach einen defekten Motor auszutauschen, dem können die nachfolgenden Hinweise hilfreich sein. Die Märklin Farbenlehre Märklin hat bei seinen Verkabelungen in der Regel eine einheitliche Farbgebung. Allerdings kann man sich nicht vollständig darauf verlassen. Insbesondere bei gebrauchten Loks kann es vorkommen, dass hier schon mal Hand an die Verkabelung gelegt wurde und die Märklin Farbenlehre außen vorgelassen wurde. Dennoch ist es hilfreich sich die Märklin Kabelfarben mal vor Augen zu halten. Insbesondere bei Eigenverkabelungen sollte diese Farbenlehre beachten werden, da sonst eine Nachvollzug der Verkabelung für Dritte schwierig ist. Die nachfolgende Tabelle zeigt die in der Regel von Märklin verwendeten Kabelfarben.
Die Motorpflege bei Märklin Motoren Im Grunde genommen ist die Motorpflege bei den Märklin Motoren ähnlich wie bei den anderen Modellbahnmotoren. Allerdings besteht ein wesentlicher Unterschied. Den Märklin Motor muss man vollständig zerlegen um ihn reinigen zu können. Märklin empfiehlt rd. alle 40 Betriebsstunden bestimmte Motorteile zu ölen. In den Betriebsanleitungen zu den jeweiligen Loks sind die zu ölenden Stellen bezeichnet. So soll Öl auf die Zähne der Zahnräder, Achsen und Räder gegeben werden. Ebenso soll die Rotorwelle des Motors (von außen) ein Tröpfchen Öl abbekommen. Wir halten vom Ölen der entsprechenden Teile nicht viel. Wer seinen Motor wirklich pflegen will, der sollte auf Öl verzichten und stattdessen mit Silikonfett bzw. Silikonspray arbeiten. Öl wirkt auf Dauer wie ein feines Sandpapier. Durch den Fahrbetrieb - und das kann nicht verhindert werden - wird regelmäßig Staub und Dreck aufgewirbelt und gelangt in den Innenbereich der Lok. Öl hat nun die unangenehme Eigenschaft, dass alle Teilchen an ihm haften bleiben. So entsteht auf Dauer eine regelrechte Schmirgelmasse. Mit Silikon ist das nicht so. Silikon ist ein Gleitmittel und die Anhaftung von Staub, kleinen Körnchen etc wird dadurch erschwert. Natürlich wird sich auch auf Dauer der Silikonfilm mit Schmutz anreichern. Allerdings dauert dies viel länger als bei Öl. Wir haben mit Silikon die besten Erfahrungen gemacht und möchten es bei der Motorpflege nicht mehr missen. Wir halten auch nicht davon immer nur den Motor zu schmieren. Unsere Erfahrungen haben gezeigt, dass der Märklinmotor einer Lok, wenn die Lok auch regelmäßig gefahren wird, spätestens nach 2 Jahren gereinigt werden muss und das bedeutet Zerlegen, die Teile mit Reinigungsbenzin säubern, die beweglichen Teile dann mit Silikon besprühen und den Motor dann wieder zusammen bauen. Damit wird die Lebenszeit eines Motors entscheidend verlängert. Übrigens: Die Rotorachsen sollten direkt mit Silikonfett leicht geschmiert werden (nicht mit Silikonspray). Das Digitalisieren einer Märklin Lok Zu diesem Thema verweisen wir auf unsere Aufsätze unter der Rubrik "Digitalinfos" |
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