Jsou opravdu coreless motorky nevhodné pro DCC provoz modelové železnice?

Nedávno, při vzpomenutí 165. výročí narození Nikoly TESLY1), jsem si přečetl jednoznačné tvrzení novinářky, že střídavý proud (Tesla) jednoznačně „vyhrál“ nad proudem stejnosměrným, jehož rozvoj a prosazování je přisuzováno Thomasu A. Edisonovi. Ne že bych cit. stať odsuzoval pro tuto jistě novinářskou zkratku, pár zajímavých informací o těchto dvou velikánech jsem si s radostí připomenul. Ale shodou okolností mi tato popularizační stať nahrála jako oslí můstek k problému, který se mi zrovna honil hlavou.

  Ten problém byl coreless motorky. O tom, že širokého uplatnění nakonec našly jak střídavé, tak stejnosměrné motory a jejich zdrobněliny, není třeba dlouze polemizovat. Ostatně, jako ve všem, oba věhlasní vynálezci by se asi pěkně divili, kdyby viděli, kam další objevitelé, technici a zlepšovatelé jejich prapůvodní vynálezy posunuli. Z pohledu starce je téměř šokující, jak obrovský pokrok proběhl během jedné či dvou generací, tj. jen během několika málo let, byť jen v jediném technickém oboru a u jednoho konkrétního výrobku, jakým je elektrický motorek. Tohle ovšem člověk bez životních zkušeností nepostřehne… 🙂

  Tak dost filozofování a nostalgie, přeskočme rovnou k faktu, že vedle „standardních“ stejnosměrných motorků vhodných též pro modelovou železnici se v poslední době hojně rozšiřují motorky, které dostaly pojmenování coreless2). Takže, snad jen pro ty, kteří ještě nestačili zaregistrovat jejich existenci, malé zopakování. Jen pro upřesnění: Bezjádrový typ DC motoru (coreless) existuje již asi 80 let (polovina 30. let min. st.), ale od začátku nebyly populární, protože byly drahé. Uživatelsky přívětivější technologie se vyvinuly až v 60. letech 20. st.3) Kdo ví, o co jde, nemusí další odstavce číst. Pro ty jsem připravil zajímavý „špek“ až v závěru článku.

_______________________________
1) Kuncová, M.: Nikola Tesla. Muž který vynalezl 20. století. Magazín PRÁVO, vyd. Borgis, dne 10. 7. 2021
2) Ne každý se mnou asi bude souhlasit, ale jen tak pro zajímavost: Zkuste si zadat překlad slova „coreless“ v některém v současnosti on-line dostupném slovníku cizích slov. Nejspíš tam překlad slova coreless nenajdete. Nenajdete ho ani v běžně dostupných anglicko-českých slovnících. Až „strýček“ Google-překladač nabízí jako český ekvivalent tohoto slova výraz „bez jádra“.
3) In: https://assunmotor.com/coreless-dc-motor

.

Co to jsou coreless motorky?

  Pro lepší pochopení asi bude nejlepší porovnat konstrukci coreless motorku se „standardním“ stejnosměrným motorem, k čemuž lze najít bezpočet statí odborníků i laiků na internetu.

  Typický stejnosměrný motor se skládá z vnějšího statoru vyrobeného buď z permanentního magnetu nebo elektromagnetického vinutí a vnitřního rotoru, vyrobeného z železných lamel, okolo kterých je navinut tenký měděný drát (vinutí). Na rotoru je segmentovaný komutátor, který řídí sekvenci, ve které jsou vinutí rotoru (díky zejm. uhlíkovým kontaktům) napájena energií, aby se vytvořilo nepřetržité otáčení rotoru.4)

Obr. 1 – Schematický řez „standardním“ stejnosměrným motorem. Zdroj: Maxon motor ag

.

  Bezjádrový stejnosměrný motor (coreless) se od „standardního“ liší především v tom, že nemá železné jádro rotoru z lamel. A ještě jedna odlištnost zde je – jestliže „standardní“ motor, jak ho známe, má dvě základní části, tak coreless motor má části tři. Tvoří ho pouzdro, rotující cívka a magnet. Pouzdro motorku je de facto kovová trubička, do které jsou v čelech z obou stran zalisovaná víčka opatřená mikro kuličkovými ložisky, ve kterých se otáčí osa rotoru. Jak je patrné na obr. 3 až 5 v jedné přírubě (na obr. 3 v levé) jsou kartáčky a mechanizmus elektrického připojení napájení. Druhé víčko slouží pro fixaci magnetu. Magnet (který je přes víčko pevně spojený s pouzdrem) je vyroben ze vzácných zemin nebo směsí prvků, jako je Neodymium, AlNiCo (hliník-nikl-kobalt) nebo SmCo (samarium-kobalt). V jeho středu je otvor, kterým prochází osa otáčející se v ložiskách. Třetí částí je rotor, který je vytvořen navinutím tenkých měděných drátků šikmým nebo voštinovým způsobem (obr. 2), takže vytváří samonosný dutý válec, tzv. „koš“. Aby tento válec držel pohromadě, drátky jsou fixované v epoxidové pryskyřici nebo zalisované v plastu. Na jedné straně „koše“ je přilepené víčko pevně nalisované na otočné ose, v němž je ještě zabudovaný segmentový komutátor, ke kterému jsou připojeny jednotlivé části vinutí rotoru („koše). To celé je de facto rotor.

Obr. 2 – Samonosný dutý válec („koš“) – rotor – vytvořený navinutím tenkých měděných drátků, upevněný pomocí víčka na ose, který se otáčí mezi pouzdrem a magnetem uvnitř coreless motorku. Zdroj: Mascom motor ag. Kredit druhého obrázku: Portescap

.

  Konstrukčně je coreless motorek něco jako švýcarské hodiny. Ostatně, také tamní firma Maxon byla průkopníkem jeho vývoje a výroby. Především s ohledem na jeho velikost (vlastně „mrňavost“) a dosahované otáčky (i několik desítek tisíc za minutu) musí být zajištěna absolutně dokonalá přesnost při výrobě. Např. osovou přesnost a vysoké otáčky zvládají jen v čelech zalisovaná kuličková ložiska s kuličkami velikosti zrnek maku. Kontakty jsou vyrobeny s dobře vodivých drahých kovů atd. Tomu samozřejmě odpovídala i cena – než výrobu okopírovali Číňané. 🙂 Cena jejich motorků je dnes až směšně nízká, přesto procento vadných výrobků je zanedbatelné. Ale samozřejmě i tady platí pravidlo, že když dva dělají totéž, není to totéž!

  Bezjádrové motorky mají oproti tradičním stejnosměrným motorům se železným jádrem mnoho výhod. Často se používají pro vysoce dynamické výkony a mají dlouhou životnost a bezporuchový provoz. Uvádí se, že výhodou je i větší účinnost (85%) oproti 50% u běžných motorů. Jejich kompaktní konstrukce je nabízí aplikacím, které vyžadují vysoký poměr výkonu k velikosti a především dlouhodobou spolehlivost. Díky své schopnosti řídit rychlé a dynamické pohyby jsou ideální pro použití v robotických aplikacích, v kosmických zařízeních5) či různých zdravotnických aplikacích.6) Je zde ovšem něco za něco: Vyžadují určitá významná pravidla pokud jde o jejich napájení, jelikož čerpají extrémně nízký proud za podmínek nulového zatížení. Obzvláště dobré provozní podmínky pro ně poskytuje napájení bateriemi. Ale o tom ještě bude řeč. Jako nevýhoda se někdy uvádí, že se motor rychle ohřeje a že velmi špatně snáší přetížení.

Obr. 3 – Schematický řez coreless motorem. Zdroj: Maxon motor ag

Obr. 4 – Schematický řez coreless motorem. Zdroj: Power Transmission Engineering

Obr. 5 – Schematický řez coreless motorem. Zdroj: CITIZEN

___________________________________
4) Např. In: https://www.motioncontroltips.com/what-are-coreless-dc-motors/
5) O aplikaci motorků Maxon u přístrojů NASA In: https://www.maxongroup.com/maxon/view/news/maxon-drives-are-heading-to-the-Red-Planet-with-NASAs-Perseverance-rover
6) Podle In: https://www.codrey.com/learn/coreless-motor-guide/

.

Jsou coreless motorky vhodné pro železniční modely?

  A proč by nebyly, když mohou pohánět drony (levné hračičky, i velmi drahé a sofistikované stroje určené třeba ke složitým úkonům, vč. záchrany lidí)? Ostatně, jeden „výzkumník“ věnující se dronům napsal7): „Ano, je neuvěřitelné, že tak malý motor může poskytnout otáčky kolem 50.000 při 3.7V!“ Přesně – jde totiž o výkon maličkého motorku, který je rozhodující, vč. spotřeby el. energie.

  Věřím tomu, že se našlo bezpočet badatelů, kteří si onen maličký „zázrak“ chtěli prozkoumat i zevnitř. Je to legrační, ale dostat se dovnitř coreless motorku není zase až tak jednoduché a nesprávné nástroje v nešikových rukou mohou vést ke zranění. Mluvím i za sebe 🙂 . A výsledek? Tady je odpověď jednoho z badatelů: „Protože jsem chtěl vidět, co je uvnitř, rozhodl jsem se rozebrat jeden motor na jeho základní kusy. Pokus rozebrat ho čepelí malého šroubováku však vedl k nenapravitelným škodám, což znamenalo, že víčko už nelze správně nasadit. Tečka.“ Tak to jen pro případ nutkavé potřeby zopakovat si obdobný pokus. Myslím, že místo takového „zkoumání“ je lepší si prohlédnout obrázky, kterých je na internetu přehršel.

  Už několik let se osazováním coreless motorků do svých pojezdů pro železniční modely věnuje Jirka Kubík, jehož úpravy lokomotiv a motorových vozů lze dohledat v rubrice „Modely Jirky Kubíka“ – ZDE. Byly doby, kdy tyto motorky bylo u nás obtížné sehnat. Dnes jsou už běžně dostupné například u Svena van der Harta, který provozuje e-shop a webové stránky Tramfabriek – ZDE. On sám se na vývoji těchto motorků podílel. Všechno samozřejmě jistí eBay.

  Pavel Gülich (Pojezdy – ZDE), vyrábějící bezkonkurenční pojezdy, bohužel jen pro modely „gigantických“ měřítek (ale to mu díky skvělé práci odpouštím 🙂 ), mi k tématu coreless motorků napsal: „Bezjádrové motorky mají své výhody. Na stejný průměr se vejde více návinu tenkého měděného drátku, což přináší vyšší výkon, lepší běh při malých otáčkách, odpadá odpor vyvolaný zmagnetizovanou ocelí při běhu na prázdno (tj. motorek nepotřebuje tak nutně setrvačník). Dříve byly dostupné jen velmi drahé coreless od věhlasných firem Faulhaber či Maxon, které se instalovaly např. do přístrojů, kde šlo o extremní výkon a spolehlivost (lékařské či kosmické aparáty atd.). Našly uplatněni i v lepších modelech, jako třeba v pojezdech SB-modellbau. Ale ta cena! Dnes už umí coreless vyrobit v Číně a vyrábějí je tam masově (Hong Kong), takže se prolomila cenová bariéra.“ Pavel ještě dodává, že vzhledem k vlastnostem a spolehlivosti je jimi nadšený a proto je používá ve svých pojezdech. Navíc se stal oficiálním dealerem coreless motorků. Což je dobré vědět a zejm. to ocení ti, kteří neradi nakupují v cizině!

  Několik aplikací coreless motorků na pojezdech Pavla Gülicha je patrné na následujících obrázcích.

Obr. 6 až 9 – Ukázka aplikace coreless motorků do pojezdů (podvozků) Pavla Gülicha (Pojezdy.cz)

_______________________________________
7) https://www.codrey.com/learn/coreless-motor-guide/

.

Prý se ale coreless motorky nehodí pro DCC provoz?

  Také jste zaslechli tento názor? Ano či ne? Upřímně, to byl také ten hlavní důvod, proč jsem se pustil do sepsání tohoto článku (mimochodem bylo to dosti náročné sepisování; trvalo mi to několik týdnů). Prapůvodním důvodem pro toto snažení bylo naprosto náhodné objevení článku na DCCWiki „Coreless Motors and DCC“8), který na mne vyskočil při googlování hesla coreless.

  Z velmi povrchního překladu textu cit. článku (pomocí strýčka Google-překladače) se zdálo, že modely s bezjádrovými motory by neměly být používány v systému DCC. A tak jsem požádal o vyjádření kamarády a přátele, kteří jednak elektrotechnice rozumí a jednak umí anglicky.9)

________________________________
8) In: https://dccwiki.com/Coreless_Motor
9) Tímto chci současně varovat před povrchními a unáhlenými závěry, které mohou vzniknout, jestliže člověk uvěří stále ještě nedokonalým překladům z on-line internetových překladačů, jako je třeba Google-překladač – i když na druhou stranu bych rád za sebe a jistě i mnohé další vyslovil obrovské díky lidem, kteří překladače vymysleli a věnují se jejich zdokonalování. Pro nás – „jazykové křemeny“ – vykonali (a konají) neskutečně záslužnou práci.

.

  Někteří kamarádi hned na rovinu napsali, že o coreless toho moc nevědí. OK, já do této doby taky ne.

  Další argumentovali nevhodností pro železniční modely jen díky jejich parametrům. Jindra „Fulda“ Fučík si myslí, že cit.: „Coreless motory nejsou vhodné pro vláčky ze dvou důvodů:
a) většinou jsou na dost malá napětí (cca 3V),
b) většinou mají velké otáčky (cca 12 000 ~ 15 000 RPM),
c) a konečně – coreless motory jsou často celkem slabé.
Pokud se ale nad toto povzneseš, nebo máš nějaký opravdu dobrý důvod coreless motor použít, tak v DCC provozu nebývá problém. Dokonce existují dekodéry vytvořené přímo pro coreless motory.“

  Pavel Gülich naopak ke kritické otázce na vhodnost/nevhodnost coreless motorků pro DCC provoz potvrdil, že on žádné problémy nezaregistroval: „Coreless motory mám nasazené ve svých lokomotivách už déle (Maxony a Faulhabery) a potíže jsem s DCC nikdy neměl. Mnou používané dekodéry je zvládají. Možná vzniká potřeba nastavit podle doporučení výrobce nějaká CV-čka, ale např. u dekodérů LENZ jsem to nikdy neřešil, resp. nemusel řešit. Pravda, zaslechl jsem, že nějaký zvukový dekodér ZIMO neuměl ovládat coreless úplně skvěle, ale snad to vyřešilo ono nastavení.“

  V dalších odpovědích ale začal „problikávat“ názor, že je něco špatného kolem frekvence spínání při pulzně šířkové modulaci (PWM), takže naopak problém by mohl vzniknout v analogovém provozu. Detailně se pak problému k mé radosti věnoval Jozef Remeň. Napsal, že z cit. článku pochopil toto:

  „Coreless motory podla autora stati nie je vhodné používať v analógovej prevádzke (zvyčajne analogista vytočí bežný ovládač na plné pecky) čiže dodá coreless motorčeku jednosmerné pulzujúce napätie nad doporučených 3-5-9-12V a tým ho spolahlivo zničí/vyskratuje. Hneď na začiatku doporučuje používať moderné DCC dekodéry s PWM reguláciou, kde ide nastaviť kmitočet PWM regulácie až na 20 kHz a v CV nastaviť výstup na 3-5-9-12V. Čo dnes všetky alebo väčšina dekoderov DCC od renomovaných výrobcov splňuje, samozrejme lacné čínske Lais a pod. by som vylúčil.“

Tu je pár viet z prekladu:

  „Lokomotívy s motormi bez jadra by sa nemali používať v systéme DCC bez nainštalovaného multifunkčného dekodéra.“
Pozn. J. R: Tým autor myslí asi 3-koľajnicový systém Märklin kde sa používa striedavý prúd(?), prípadne povoliť prepínanie v dekodéri na analogovú prevádzku.

  „Bezjadrové motory by sa mali používať iba s vysokofrekvenčnými multifunkčnými dekodérmi. Niektorí výrobcovia odporúčajú frekvenciu PWM vyššiu ako 20 kHz. To zvyšuje impedanciu motora, keď je poháňaná obvodmi pohonu motora multifunkčného dekodéra. Nie všetci výrobcovia publikujú frekvenciu PWM vo svojej literatúre. Keď sa pre daný motor počíta impedancia, dá sa ľahko prekročiť štartovací prúd, keď sa na motor aplikuje DCC trakčné napätie.“
Pozn. J. R.: To som pochopil tak, že ak má centrála výstupné napätie pre DCC dekodér napr.16V, musí sa hneď v danom CV pre coreless motor nastaviť nižší, napr. na 9V. Z tohto dôvodu by sa motor bez jadra nemal nikdy používať bez multifinčního dekodéru na usporiadaní so systémom DCC. Moderné dekodéry DCC sú schopné napájať bezjadrový motor. To je aj jednoznačný záver autora!

  Čo mne jednoznačne dáva mojím sedliackym rozumom, že coreless motory používať jedine s DCC dekodérmi, prípadne s modernými regulátormi PWM, napríklad ako ste si vy zbastlil – ZDE.

  V žiadnom prípade nepripájať na tak oblúbený FZ1, ktorý má len klasické usmernenie diodovým mostíkom. Okrem toho jeho deklarovaných 12V na výstupe je v skutočnosti aj 20V a viac.“

  Tolik napsal Jozef Remeň, ale protože ho problém sounáležitosti coreless motorků s DCC provozem asi opravdu zaujal, další den poslal popis svého pokusu:

  „Takže, provoz s PWM regulátorom do cca 12V bude v klídku. S PIKO FZ1 a podobné by to nemal nikto prevádzkovať. On (autor cit. článku – pozn. J. H.) tam píše že tie coreless motory majú plusmínus impedanciu len 10 ohm, preto dôjde k poškodniu vinutia veľkým prúdom a skratu. Oproti klasicky vinutým motorom je to velmi málo.

  No, nedalo mi to, tak som sa rozhodol obetovať jeden z 10 ks coreless motorčekov na 6V (zdůrazněno J. H.). Vyhrabal som starý FZ1, nastavil podľa multimetru na 6V a nechal bežať motor cca 10-15 minút. No, hrial sa celkom pekne. Potom som to už neriešil. Skúsil som ho na chvílu dať na 9V – a to už piekol riadne. Takže je predpoklad že pri doporučenom napájaní jednosmerným nevyhladeným 6V to niečo vydrží – neskúšal som ho v záťaži, tak neviem. Meral som ho na impedanciu – mal 50 ohm čo potvrdzuje citovaný článok. Pri nejakom zdroji s 2A a viac to môže preraziť.

  Záver: Ak analogový zdroj (nie PWM) dá nejaké decko na 12V a viac, čo deti radi robia, aby mašinky behali pekelne rýchlo, tak spoľahlivo motor odpália do 1 hodiny. Aby nám bolo jasno, tieto motory sú určené pre hračky vrtulníčky a pod. prípadne na drony kde sú napájané z batériíí typu Lion alebo NiMH, kde je stabilne cca 3-5V vyhladených, žiadne 50Hz, alebo to má v sebe nejakú elektroniku, čo to riadi.

  A pretože DCC dekoder v mašinkách má možnosti nastavenia výstupu na motorček danými CV, tak to nemá byť problém.“

  Díky Jozefovi, že udělal pokus ukazující chování coreless motorku na 6V při připojení k trafu FZ1. Další recenzenti i já však k jeho závěrům máme jednu zásadní připomínku spočívající v tom, že zkoušený coreless motorek byl pouze na 6V, a ten se samozřejmě musí chovat při zvyšování napětí jinak (pokud jde o vyzařované teplo), než motorek konstruovaný na 12V.

  Pavel Gülich ne zcela souhlasí s Josefem a své zkušenosti vyjádřil stručně takto: „Své pojezdy (osazené coreless motorky na 12V – pozn. J. H.) zkouším na FZ2, tj. na běžném stejnosměrném napájení a běhají jak mají. Proč by neměly? Jsou pro DC přímo určené. Dnes jsou varianty těchto motorku na 12V (a vyšší napětí) běžně dostupné. „Minimotorečky“ na nižší napětí musí zákonitě hřát.“

To nejlepší nakonec(?)

  V průběhu – dalo by se říci bouřlivého připomínkování jednotlivých verzí rukopisu tohoto článku – napsal Fulda to, co měl poslat hned na začátku: „Tak abych to všechno udělal ještě složitější, tak jsem si (konečně 🙂 – pozn. J. H.) přečetl (a pochopil) ten článek na DCCwiki, který dal podnět pro toto „bádání“. Tam je napsáno, že by se neměl coreless motor provozovat na DCC kolejišti bez dekodéru v režimu prodloužených nul. Tady v Čechách se spíše používá pojem ´jezdit s analogovou lokomotivou na adrese 0´. (Nějaké podrobnosti a grafy lze k tomuto tématu najít ZDE v kapitole „Provoz lokomotivy bez digitálního dekodéru“.)

  Dále tam pak píšou, že v tomto režimu se rychlý coreless motor stíhá přetáčet do protisměru při obrácené půlvlně, a jeho nízká impedance při změně směru otáčení (bez zastavení) může vést k jeho poškození.

  A ještě jedna poznámka – frekvence PWM větší než 20kHz je v podstatě běžné minimum. Zejména proto, že frekvence pod 20kHz slyšíš. A nikdo nechce, aby mu model pískal jako tramvaj při rozjezdu do kopce.“

  Bohouš kontroval: Jednak, kritickou větu z článku na DCCWiki cit. „Locomotives with coreless motors should not be used on a DCC system without a multifunction decoder installed. They will overheat when operated in zero stretching modes. This is due in part to their low impedance“ přeložil takto: „Lokomotivy s coreless motory by se neměly používat v systému DCC bez instalovaného multifunkčního dekodéru. Při provozu v režimu prodloužených nul se přehřejí. To je částečně způsobeno jejich nízkou impedancí“.

  A k tomu dodal: „Chápu podstatu upozornění na DCCWiki a Fuldovy připomínky tak, že coreless motorky by se neměly provozovat v DCC kolejišti se zapnutým režimem prodloužených nul, pokud nejsou připojeny přes dekodér, který tento režim „zná“ a ví, co s ním (v originále je uvedeno „multifunction decoder“). Jde o to, že režim dlouhé nuly se zapíná v centrále, ne v dekodéru. Fakticky je tento režim určen pro analogovou lokomotivu (bez DCC dekodéru), která může být jedna na kolejišti. DCC dekodéry by tento stav měly ignorovat. Avšak analogová mašina na DCC kolejích, pokud má také coreless motorek (a samozřejmě DCC dekodér nemá, když je analogová), bude s tím mít skoro jistě velký problém.“

*      *      *

  Aby mělo nějaký smysl předešlé dlouhé povídání (ve kterém se ostatně může někdo ztratit), k němuž dala impulz otázka, zda coreless motorkům na DCC kolejišti něco nehrozí, uzavřeme tuto stať odkazem na nesmírně důležitou stránku z webu Tramfabriek Svena van der HartaZDE (jedná se o stránku pod záložkou Digital), ve které lze najít poučení, že u „moderních“ multifunkční dekodérů stačí jen pořešit příslušná CV-čka (ano, různá CV u dekodérů od různých výrobců) a coreless motorky by měly běhat jako z praku!

Sven uvádí:

  „Dostávám otázky, co se stane, když použiji regulátor (napáječ) s výstupem 18V, ale motor potřebuje pouze 12V? To je jednoduché: I když regulátor může dávat 18V AC, napětí v kolejích bude asi 15-16V AC. Na tom ani nezáleží, protože výstup napětí do motoru dekodér upraví. Motorky všech železničních modelů jsou na 12V DC (s výjimkou motorků pro měřítko Z – pozn. J. H., ale ani to není docela pravda, jak dodává Fulda10)), takže jakýkoli DC model by měl problém, pokud by se střídavý proud z kolejí přiváděl přímo k motoru. Záleží tedy na výstupu dekodéru DCC, nikoliv na napětí v kolejích. A to bude normálně kolem 12V DC. Přesto jsem jednou testoval jeden ze svých motorů na 17V; běžel 9,5 hodiny, ale pak selhal.“

Přehled nastavení vybraných CV u dekodérů některých výrobců pro coreless motory od Tramfabriek11)

 

 

Nastavení dekodérů Lenz pro coreless motory od Tramfabriek:

CV 50 = 4 konfigurace motoru
CV 113 = 5 minimální hodnota PWM
(S laskavou spoluprací modelů A&E )

 

 

 

Nastavení dekodérů Doehler&Haass pro coreless motory od Tramfabriek:

CV9 = 0 frekvence motoru
CV50 = 0 kontrolní varianta, nastaví ovládání na CV56-59
CV56 = 5 regulace motoru úměrná
CV57 = 2 integrál řízení motoru
CV58 = 0 doba měření regulace motoru
CV59 = 1 Šířka impulsu řízení motoru

Vyzkoušejte CV59 mezi 1 a 4, zvažte, co vám nejlépe funguje. Hodnota 2 poskytuje lepší pohon, ale také více hluku. Hodnota 3 je dobrý kompromis.

 

 

Nastavení dekodér- Train-O-Matic pro coreless motory od Tramfabriek:

CV61 = 10 PID; proporcionální konstanta
(S laskavou spoluprací train-O-Matic )

 

 

 

Nastavení dekodérů Zimo pro coreless motory od Tramfabriek:
CV 9 = 94 frekvence motoru
CV 56 = 148 konfigurace/řízení BEMF
CV 58 = 220 intenzita BEMF
CV 57 = 110 referenční napětí (maximální napětí motoru při plných otáčkách je 11V)
Funkce brzdy Zimo (volitelná, ale skvělá funkce! Tlačítko pro brzdu):
CV 4 = 110 zpoždění brzdění
CV 309 = 0-29 brzdový funkční klíč; počet funkčních kláves
CV 349 = 6 doba brzdění

 

 

 

Nastavení dekodéru ESU pro coreless motory od Tramfabriek:

CV02 = 2
CV51 = 6
CV52 = 0
CV53 = 120
CV54 = 10
CV55 = 6
CV56 = 255
CV116 = 25
CV117 = 50
CV118 = 5
CV119 = 5
(Aktualizováno 31. 3. 2021, s laskavou spoluprací ESU )

 

 

 

Nastavení dokodéru Kühn pro coreless motory od Tramfabriek:

Výchozí nastavení je odpovídající, ale může se projevovat hluk způsobený BEMF. Následující nastavení by ho mělo snížit.
CV2 = 1 (výchozí 3) pro pomalejší jízdu v kroku 1
CV54 = snížit na 4 až 8 (výchozí 16). Vyzkoušejte to, co pro váš model funguje nejlépe, protože závisí na jeho převodu.
(S laskavou spoluprací společnosti Kühn Modell & digital)

________________________________________
10) Ani to ještě není tak úplně pravda. Je to jako tvrzení, že v autě je 12V. Všichni jej používají, ale většina lidí ví, že je to něco mezi 11 a 14V. Třeba Fleischmann osazuje své modely motorky na 20V. Ale to už je akademická diskuze, kterou nemá cenu řešit.
11) In: https://www.tramfabriek.nl/digital.html

.

Závěr

  Co říci na závěr? Především, jak zdůraznil Fulda: Jednoznačné je, že u železničních modelů není důvod se bát používat coreless motory, je však potřeba počítat s vyzařovanou teplotou a většími otáčkami. A také, že to co udává ke coreless motorkům výrobce (stran napětí) je opravdu maximální napětí, a ne ´ono to nějak dopadne´. Asi proto firma Fleischmann dává do svých modelů motory na 20V. Kdo si instaluje do modelu motor na 20V, ten bude v pohodě, i když bude kolejiště napájet přes FZ1. Kdo si tam dá motor na 12V, ten by si měl být jistý, že mu tam nikde nevleze víc.“

  Jinými slovy:

1. Modely s coreless motory by neměly být provozovány na kolejišti, kde napáječ není schopen zajistit vhodné maximální napětí a regulace není schopná pracovat se vznikajícím teplem. Pokud jde o analogové kolejiště napájené např. PIKO FZ1, modelář by rozhodně neměl do svých mašinek instalovat coreless motorky s napětím nižším než 12V. Tato situace může nastat u miniaturních modelů, jako jsou různé drezíny, sněžené frézy apod., do kterých někteří modeláři instalují mikro coreless motorky z mobilních telefonů apod. Něco jiného samozřejmě je, když takové motorky jsou napájeny z baterie příslušného napětí umístěné v modelu.

2. Kdo provozuje analogové kolejiště a používá k napájení nějaký sofistikovaný zdroj s PWM regulací, neměl by se obávat poškození coreless motorků v modelech.

3. Konečně, uživatelé provozující digitální kolejiště (moduly), nemusí se poškození coreless motorků v modelech obávat, samozřejmě za předpokladu, že modely jsou osazené tzv. multifunkčním dekodérem (neumím si představit variantu bez nich). S ohledem na přemíru různých typů dekodérů (podle výrobců) je vhodné doladit nastavení vybraných CV podle doporučení výrobců.

  Děkuji tímto kamarádům, které jsem s „problémem“ oslovil a kteří mi k němu poskytli své vyjádření, doplnění a hlavně rady, a také nové užitečné odkazy na internetu. Obzvlášť děkuji Bohouši Partykovi, Jindrovi Fučíkovi, Pavlu Gülichovi a Jozefu Remeňovi, kteří se de facto stali spoluautory článku. Děkuji rovněž Svenu van der Hartovi za kritické připomínky k textu, který jsem podle jeho přání upravil.

  Budeme vděční za jakékoliv připomínky a doplnění k článku, které zveřejníme v diskuzi za článkem.

Foto: viz zdroje;  Pavel Gülich

Zdroje:
https://www.codrey.com/learn/coreless-motor-guide/
https://www.motioncontroltips.com/what-are-coreless-dc-motors/
https://assunmotor.com/coreless-dc-motor
https://www.tramfabriek.nl/digital.html
https://dccwiki.com/Coreless_Motor
https://www.powertransmission.com/articles/0617/How_to_Select_a_DC_Motor:_Coreless_and_Iron_Core_Brushed_DC_Motors/
https://mic.citizen.co.jp/english/tec/corelessmotor.html
https://www.ad-na.com/en/product/dccorelessmotor/brushedmotor.html
https://www.ricmotor.com/ca/coreless-dc-motor
https://www.robotpark.com/Coreless-Motors
https://www.maxongroup.com/maxon/view/news/maxon-drives-are-heading-to-the-Red-Planet-with-NASAs-Perseverance-rover
Hunt, G.: How to Select a DC Motor: Coreless and Iron Core Brushed DC Motors
In: Power Transmission Engineering – ZDE

.

 

 

Rubrika: Analog - digitál, Digitalizace trakčních vozidel, Elektronika, TECHNIKA, ZPRÁVY

Vložit komentář

Text komentáře: