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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Spielzeuglok verlangsamen; 1,5V Batterie


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von Elisa (Gast)


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Hallo,

ich würde gerne meine Spielzeuglok von Brio verlangsamen.
Sie wird mit einer AAA Batterie betrieben (also laut Internet 1,5 V).
Um sie zu verlangsamen habe ich daran gedacht ein Potentiometer oder 
einen einfachen Widerstand anzubringen.

Die Fragen sind jetzt: Ist das sinnvoll? Gibt es eine bessere Lösung? 
Wie groß muss der Widerstand sein? Welches Potentiometer wähle ich am 
besten? Wie löte ich das am besten? Also wo bringe ich das/den 
Potentiometer/Widerstand an?

Angehängt das Bild des Schaltplans und ein Link zu Bildern der Lok von 
Innen
http://www.papa-mach-ganz.de/pdf/PapaMachGanz-Reparaturplan-BRIO-Speedy-33222.pdf

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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Elisa schrieb:
> Um sie zu verlangsamen habe ich daran gedacht ein Potentiometer oder
> einen einfachen Widerstand anzubringen.
> Die Fragen sind jetzt: Ist das sinnvoll?

Nein. Zum Einen bräuchtest du dafür ein ganz spezielle niederohmiges 
aber hoch belastbares Poti verwenden. Wenn du findest, ist immer noch 
fraglich, ob es überhaupt in die Lok rein passt.

Darüber hinaus neigen Motoren mit Widerständen in Reihe dazu, nicht 
anzulaufen oder beim kleinsten Hakeln stecken zu bleiben.

Versuche mal einen 1,2V Akku anstatte 1,5V Batterie.

von Rolf R Rosenkohl (Gast)


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Na klaros 1fach mal 1 widerstand 100ohm in reihe geflanscht und dann ab 
dafür!

von Ach Du grüne Neune (Gast)


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Ne, ne. Besser eine Schottkydiode SB130 davorschalten und wenn es noch 
langsamer werden soll, dann eine 1N4004 davorschalten.

Oder einen Dreistufenschalter in das rote Kabel einbauen, mit dem man 
dann alle drei Geschwindigkeiten wählen kann:

Schnell
Mittel
Langsam

von Jörg R. (solar77)


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Elisa schrieb:
> Die Fragen sind jetzt:

Weißt Du wieviel Strom der Motor bei 1,5V aufnimmt. Die Lok sollte bei 
der Messung fahren. Die Stromaufnahme ist dann höher als wenn die Räder 
frei in der Luft drehen.


Kluge und sinnvolle Antwort...;-)

Ach Du grüne Neune schrieb:
> Ne, ne. Besser eine Schottkydiode SB130 davorschalten und wenn es noch
> langsamer werden soll, dann eine 1N4004 davorschalten.


Dumme Antwort...;-(

Rolf R Rosenkohl schrieb:
> Na klaros 1fach mal 1 widerstand 100ohm in reihe geflanscht und
> dann ab
> dafür!

: Bearbeitet durch User
von 2 Cent (Gast)


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Elisa schrieb:
> Spielzeuglok von Brio verlangsamen
Wie stark denn? Halbe Geschwindigkeit, oder nur ein Zehntel, oder ein 
Hundertstel???

von Praktiker (Gast)


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Hallo

Wobei das Drehmoment (lol - aber letztendlich existiert es ja ...) durch 
die hohe Drehzahl des Motors kommt.
Eventuell hat Motor bei geringerer Spannung nicht mehr genug Drehzahl um 
sich durch dir Kurven zu zwängen oder die Brücke zu erzwingen.

Der ganze Kram ist bei mir zwar schon locker 10 (oder doch schon 
12...?)Jahre her habe die Briolok nicht als Drehmomentwunder in 
Erinnerung, ab irgendwo bei 1V war Schicht im Schacht wenn es in die 
Kurve ging.
Nebenbei NiMh Akku ist Pflicht ;-)

Eigentlich müsste das Getriebe (Übersetzung) geändert werden - wer das 
aber Bewerkstelligen kann fragt nicht hier im Forum nach und hat sowohl 
viel Geld (für einen entsprechenden Maschinenpark) und Geduld (zur 
Herstellung der Getriebekomponenten).
Einen Umbausatz wird es wohl nicht geben, die sind selbst bei echten 
Modellbaulokomotiven Mangelwahre bzw. zum Glück auch nicht mehr 
notwendig (Wobei allerdings etwas übersptzt auch die Preise gerne mal im 
Maßstab 1:87 sind...)

von Wolfgang (Gast)


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Rolf R Rosenkohl schrieb:
> Na klaros 1fach mal 1 widerstand 100ohm in reihe geflanscht und dann ab
> dafür!

Eine PWM ist wohl eher geeignet, damit das Drehmoment nicht 
zusammenbricht, wenn es gebraucht wird.

von Dieter (Gast)


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Jörg R. schrieb:
> Schottkydiode SB130 davorschalten

Zwei antiparallel in der Zuleitung zum Motor. Die Lampe leuchtet sonst 
auch dunkler.

von Jörg R. (solar77)


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Dieter schrieb:
> Jörg R. schrieb:
>> Schottkydiode SB130 davorschalten

Nö, schrieb ich nicht. Hab ich selber nur zitiert. Einfach mal besser 
lesen;-) Obwohl die Idee mit der Diode gut ist...

: Bearbeitet durch User
von Martin S. (sirnails)


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Ich weiß genau, was Du meinst, aber ich kenne die Lok auch so, dass sie 
sofort in die Knie geht. Widerstand davor ist halt wirklich raus.

Ich würde die oben genannten Methoden probieren:

1te Wahl: NiMH Zelle rein
2te Wahl: Schottky-Diode davor (0,4V Spannungsabfall sollten reichen, 
oder gar schon zu viel sein).

Ideal wäre natürlich eine PWM. Lässt sich ja auch recht simpel umsetzen 
mit einem kleinen Achtfüßler und einem kleinen Mosfet. Aber das wird 
dann schon mehr Bastelei.

Idealer wäre eigentlich fast, mit einem Hochsetzsteller erstmal mehr 
Spannung zu erzeugen (= mehr Drehmoment) und dann mittels PWM wieder 
herunterzuteilen. Dann würde unter Last zwar kurzzeitig mehr Strom 
fließen, die mehr Leistung bringt, aber insgesamt würde der Motor 
langsamer laufen.

: Bearbeitet durch User
von Elisa (Gast)


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Erstmal vielen Dank für die vielen Antworten!

Stefan ⛄ F. schrieb:
> Versuche mal einen 1,2V Akku anstatte 1,5V Batterie.

Meinst du so etwas? 
https://de.rs-online.com/web/p/aa-akkus/6118725?ef_id=EAIaIQobChMIz_LD1rv45gIVDETTCh1mgQhjEAQYBCABEgLf7vD_BwE:G:s&s_kwcid=AL!8729!3!340764996940!!!g!321051125926!&cm_mmc=DE-PLA-DS3A-_-google-_-CSS_DE_DE_Batterien_Whoop-_-(DE:Whoop!)+AA+Akkus-_-PRODUCT_GROUP&matchtype=&pla-321051125926&gclid=EAIaIQobChMIz_LD1rv45gIVDETTCh1mgQhjEAQYBCABEgLf7vD_BwE&gclsrc=aw.ds

Ach Du grüne Neune schrieb:
> Ne, ne. Besser eine Schottkydiode SB130 davorschalten und wenn es
> noch
> langsamer werden soll, dann eine 1N4004 davorschalten.
>
> Oder einen Dreistufenschalter in das rote Kabel einbauen, mit dem man
> dann alle drei Geschwindigkeiten wählen kann:

Vor die Batterie schalten? Auf die + oder - Seite? Wie kann ich das 
realisieren?
Wie genau könnte ich einen Dreistufenschalter einbauen??

Jörg R. schrieb:
> Weißt Du wieviel Strom der Motor bei 1,5V aufnimmt. Die Lok sollte bei
> der Messung fahren. Die Stromaufnahme ist dann höher als wenn die Räder
> frei in der Luft drehen.

Das weiß ich leider nicht, aber eventuell kann ich es am Wochenende 
messen.

2 Cent schrieb:
> Wie stark denn? Halbe Geschwindigkeit, oder nur ein Zehntel, oder ein
> Hundertstel???
Genau kann ich das nicht sagen, deswegen hätte ich es gern in Stufen. 
Etwa 1/3-1/2 langsamer

Dieter schrieb:
> Zwei antiparallel in der Zuleitung zum Motor. Die Lampe leuchtet sonst
> auch dunkler.
Die Lampe ist in diesem Fall nicht ganz so wichtig...

Martin S. schrieb:

> Ich würde die oben genannten Methoden probieren:
>
> 1te Wahl: NiMH Zelle rein
> 2te Wahl: Schottky-Diode davor (0,4V Spannungsabfall sollten reichen,
> oder gar schon zu viel sein).
>
> Ideal wäre natürlich eine PWM. Lässt sich ja auch recht simpel umsetzen
> mit einem kleinen Achtfüßler und einem kleinen Mosfet. Aber das wird
> dann schon mehr Bastelei.
>
> Idealer wäre eigentlich fast, mit einem Hochsetzsteller erstmal mehr
> Spannung zu erzeugen (= mehr Drehmoment) und dann mittels PWM wieder
> herunterzuteilen. Dann würde unter Last zwar kurzzeitig mehr Strom
> fließen, die mehr Leistung bringt, aber insgesamt würde der Motor
> langsamer laufen.

Ich versuch die zwei Methoden erstmal und wenn davon nichts funktioniert 
werde ich noch auf deine weiteren beiden Ideen eingehen, auch wenn das 
wohl eher nichts für mich ist als Anfänger :) Danke schon mal!

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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Elisa schrieb:
> Meinst du so etwas?

Nein, der hat ja Lötfahnen. Da kommen doch ganz normal AA Zellen rein 
oder? Die kannst du in jeder Drogerie kaufen. Ein passendes Ladegerät 
hast du vermutlich schon, oder?

> Vor die Batterie schalten? Auf die + oder - Seite? Wie kann ich das
> realisieren?

In die (+) Zuleitung zum Motor einschleifen:
+----Batterie----Schalter----Diode-----Motor-----+
|                                                |
+------------------------------------------------+ 

Die Diode leitet nur in eine Richtung.

> Genau kann ich das nicht sagen, deswegen hätte ich es gern in Stufen.
> Etwa 1/3-1/2 langsamer

Das kriegst du da aber nicht rein, so klein kannst du das nicht bauen.

: Bearbeitet durch User
von Mike (Gast)


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(Elektrolyt)Kondensator parallel zum Widerstand. Dann liegt beim 
Einschalten zunächst die volle Spannung an, so dass der die Lok mit 
vollem Drehmoment anfahren kann.

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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Mike schrieb:
> (Elektrolyt)Kondensator parallel zum Widerstand. Dann liegt beim
> Einschalten zunächst die volle Spannung an, so dass der die Lok mit
> vollem Drehmoment anfahren kann.

Der müsste aber sehr groß sein.

von Elisa (Gast)


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Stefan ⛄ F. schrieb:
> Nein, der hat ja Lötfahnen. Da kommen doch ganz normal AA Zellen rein
> oder? Die kannst du in jeder Drogerie kaufen. Ein passendes Ladegerät
> hast du vermutlich schon, oder?

https://www.amazon.de/Varta-56763-Micro-Akku-Blister/dp/B000IGU01K/ref=pd_aw_sbs_23_4/258-9249377-9137918?_encoding=UTF8&pd_rd_i=B000IGU01K&pd_rd_r=5f1516e4-2a3c-42e9-b937-486ce5e9cf16&pd_rd_w=TwmYh&pd_rd_wg=L0Le2&pf_rd_p=ecf0cb80-06b1-4598-85b1-6d77c4f95871&pf_rd_r=4BRAAKBZT98NS69CZJ7F&refRID=4BRAAKBZT98NS69CZJ7F&th=1 
Also einfach so ein Akku?


>> Vor die Batterie schalten? Auf die + oder - Seite? Wie kann ich das
>> realisieren?
>
> In die (+) Zuleitung zum Motor
> einschleifen:
>+----Batterie----Schalter----Diode-----Motor-----+
> |                                                |
> +------------------------------------------------+
>
> Die Diode leitet nur in eine Richtung.

Nur wie soll ich da Diode UND Schalter unterbringen?
In welcher Form sollte der Schalter sein?


>> Genau kann ich das nicht sagen, deswegen hätte ich es gern in Stufen.
>> Etwa 1/3-1/2 langsamer
>
> Das kriegst du da aber nicht rein, so klein kannst du das nicht bauen.


Denk auch, dass ich das nicht rein bekomm.

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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Elisa schrieb:
> Also einfach so ein Akku?

Nein, das ist die Größe AAA. Du brauchst aber AA, glaube ich.

von Dieter (Gast)


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So geht es mit einem kleineren Kondensator.

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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> Also einfach so ein Akku?

Falsche Größe, du brauchst AA, nicht AAA.

> Nur wie soll ich da Diode UND Schalter unterbringen?
 
                              neuer
                           +--Schalter--+
                 ein-aus   |            |
+----Batterie----Schalter--+---Diode----+---Motor-----+
|                                                     |
+-----------------------------------------------------+


> In welcher Form sollte der Schalter sein?

Du brauchst einen Schalter vom Typ 1xEIN oder 1xUM mit mindestens 2A 
Belastbarkeit. Wähle eine Bauform, die du gut einbauen kannst.

Ich will Dir nicht zu nahe treten, aber offenbar bist du mangels 
Grundlagen nicht imstande, irgend etwas mit Strom zu bauen. kennst du 
niemanden, der sich auskennt? Vielleicht jemand, der eine 
Modelleisenbahn gebaut hat?

: Bearbeitet durch User
von Dieter (Gast)


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Probiere es mal mit Mignonzelle.

von Mike (Gast)


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Stefan ⛄ F. schrieb:
> Mike schrieb:
>> (Elektrolyt)Kondensator parallel zum Widerstand. Dann liegt beim
>> Einschalten zunächst die volle Spannung an, so dass der die Lok mit
>> vollem Drehmoment anfahren kann.
>
> Der müsste aber sehr groß sein.

Supercap!

von Elisa (Gast)


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Stefan ⛄ F. schrieb:
> Elisa schrieb:
>> Also einfach so ein Akku?
>
> Nein, das ist die Größe AAA. Du brauchst aber AA, glaube ich.

Also im Moment ist eine AAA Batterie drin, so wies im Schaltplan steht.

von Elisa (Gast)


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Stefan ⛄ F. schrieb:

>> Nur wie soll ich da Diode UND Schalter unterbringen?
>                               neuer
>                            +--Schalter--+
>                  ein-aus   |            |
> +----Batterie----Schalter--+---Diode----+---Motor-----+
> |                                                     |
> +-----------------------------------------------------+
>> In welcher Form sollte der Schalter sein?
> Du brauchst einen Schalter vom Typ 1xEIN oder 1xUM mit mindestens 2A
> Belastbarkeit. Wähle eine Bauform, die du gut einbauen kannst.
>
> Ich will Dir nicht zu nahe treten, aber offenbar bist du mangels
> Grundlagen nicht imstande, irgend etwas mit Strom zu bauen. kennst du
> niemanden, der sich auskennt? Vielleicht jemand, der eine
> Modelleisenbahn gebaut hat?

Du trittst mir nicht zu nahe ;) Ich mach mir nicht viel aus Strom aber 
löten bekomm ich noch hin. Mein Problem ist eher dass ich nicht weiß 
welche Produkte es so gibt und ich frag lieber mal nach und hol mir mehr 
Input als dann einfach einen Widerstand einzubauen :D Deswegen danke für 
die Hilfe!

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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Ich war gerade mal auf der Webseite von Brio und habe mit Erstaunen 
einen ziemlich Wildwuchs bezüglich der Batterien gefunden. Je nach 
Modell braucht man

1·AA
1·AAA
2·AAA

Bei einer Lok fehlt die Angabe sogar (damit meine ich nicht das USB/Akku 
Modell).

: Bearbeitet durch User
von Dieter (Gast)


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Folgende Schottky Dioden gingen:
1N 5818, 1N 5818, 1N 5819, SBS822

Oder normale Diode, falls obiges noch zu schnell sein sollte:
1N4001

von 2 Cent (Gast)


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Dieter schrieb:
> So geht es mit einem kleineren Kondensator.
Siehe Bild.

Eine PWM (uU einfacher Multivibrator plus Treibertransistor) könnte mit 
dem Motor auch auf den "sound" optimiert werden.

Elisa wird damit aber leider überfordert sein.

Brainstorm zum Thema Drehmoment:
Ich kenne das Teil zwar nicht, der guten Vorbereitung (pdf) in Elisas 
Eröffnungspost zu folge sehe ich allerdings ein Monstergetriebe; das 
sollte doch für ein Wahnsinnsdrehmoment sorgen? Und die "Magnetkupplung" 
um das Drehmoment Kindersicher zu begrenzen?

von 2 Cent (Gast)


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Bild vergessen, sorry :D

von 2 Cent (Gast)


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Nochmal wegen Bildmangel, das ist aber auch schwierig!
Doppelsorry :D

von Dieter (Gast)


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Erklärung zu der Schaltung:
Beitrag "Re: Spielzeuglok verlangsamen; 1,5V Batterie"

Die Diode sorgt für einen Spannungsabfall von ungefähr 0,4V als Schottky 
oder 0,7V als 1N400x Diode.

Der Abfall an der CE-Strecke liegt bei ungefähr 0,15V, wenn ausreichend 
Basisstrom fließt. Wir ein Transistor mit einem guten Verstärkungsfaktor 
gewählt, dann kann der C 1/10 bis 1/50 groß sein im Vergleich zur 
Bypasslösung von Mike am 10.01. Mittags.

Der Bypass wirkt aber nur so lange, bis der Motor nicht mehr steht und 
einen Spannungsabfall verursacht, so dass deutlich weniger als 1V noch 
über diesem Stehen. Wenn die Wirkung zu schwach sein sollte, dann müßte 
man den C statt dessen nicht an den Ausgang des Transistors hängen, 
sondern an die untere (zurückkommende) Leitung legen.

Falls der Motor durch starke Belastung der Spannungsabfall sinken 
sollte, würde bei dieser Schaltung der Transistor kurz noch einmal 
wieder geöffnet werden. Es wäre auch möglich für diese Funktion einen 
p-JFET oder weitern pnp-Transistor zu ergänzen.

von Ach Du grüne Neune (Gast)


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Dieter schrieb:
> Wenn die Wirkung zu schwach sein sollte, dann müßte
> man den C statt dessen nicht an den Ausgang des Transistors hängen,
> sondern an die untere (zurückkommende) Leitung legen.

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