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63627 Durchmesserbestimmung Kupferlackdraht - Paul 04. November 2018 23:53:06

Hallo,

ich möchte eine schöne alte Tankstellenuhr mit 220V-Synchronuhrwerk reparieren.
Die Spule ist durchgebrannt.
Die Spule hat drei Anschlüsse, 0V, 120V und 220V. Zwischen dem 120V und dem 220V Anschluß messe ich einen Widerstand von 1280 Ohm, am 0V Anschluß habe ich keinen Kontakt.
Zunächst hatte ich die Idee eine Ersatzspule zu finden, aber google findet keinen Anbieter. Das hab' ich mir aber schon gedacht, da auf der Papierisolation der Spule das Jahr 1953 steht. :-)

Jetzt habe ich 2 Ideen:
1) Spule am 120V und 220V-Anschluß und Vorschaltkondensator mit 220V betreiben.
2) Die Spule neu wickeln.

Idee 2 gefällt mir besser, denn die 65 Jahre alte Spule könnte ja an einer anderen Stelle nochmal durchbrennen.

Dazu meine Frage: Wenn ich den Durchmesser des Spulendrahtes messe und entsprechend bestellen will, ist dann z.B. bei gemessenen 0,2mm ein 0,2mm-Kupferlackdraht zu bestellen, oder ist die Angabe im Katalog der reine Kupferdurchmesser ohne Lack, so daß ich dann z.B. 0,15mm-Kupferlackdraht bestellen muß?

Viele Grüße,
Paul


63628 Re: Durchmesserbestimmung Kupferlackdraht - Theodor Wadelow 05. November 2018 09:51:0463627

Hallo Paul,

> ich möchte eine schöne alte Tankstellenuhr mit 220V-Synchronuhrwerk reparieren. Die Spule ist durchgebrannt.
> Die Spule hat drei Anschlüsse, 0V, 120V und 220V. Zwischen dem 120V und dem 220V Anschluß messe ich einen Widerstand von 1280 Ohm, am 0V Anschluß habe ich keinen Kontakt.
> Zunächst hatte ich die Idee eine Ersatzspule zu finden, aber google findet keinen Anbieter. Das hab' ich mir aber schon gedacht, da auf der Papierisolation der Spule das Jahr 1953 steht. :-)
> Jetzt habe ich 2 Ideen:
> 1) Spule am 120V und 220V-Anschluß und Vorschaltkondensator mit 220V betreiben.
Nicht gut, denn wenn der 2. Teil der Spule einen Kurzschluß erzeugt hätte, dann würde der aktive Teil der Spule da Ströme induzieren. Das wiederum könnte Wärme und weitere Probleme erzeugen.

>2) Die Spule neu wickeln.
>Idee 2 gefällt mir besser, denn die 65 Jahre alte Spule könnte ja an einer anderen Stelle nochmal durchbrennen.
Ja, mach' das. Bewickele sie am besten mit etwas dünnerem Draht gleich für 230V (+5% Windungen, ca. -5% Lackdrahtdurchmesser).

> Dazu meine Frage: Wenn ich den Durchmesser des Spulendrahtes messe und entsprechend bestellen will,
> ist dann z.B. bei gemessenen 0,2mm ein 0,2mm-Kupferlackdraht zu bestellen,
> oder ist die Angabe im Katalog der reine Kupferdurchmesser ohne Lack, so daß ich dann z.B. 0,15mm-Kupferlackdraht bestellen muß?
Ich kenne als Nenn-Angabe den reinen Kupferdurchmesser. z.B. Elektrisola [1] gibt das so an, der "Grad" (1,2,3) gibt dann die Stärke/Qualität der zusätzlichen Lackdicke an.
Beachte auch die anderen "netten" Angaben wie Widerstand pro Meter und erreichbare Anzahl Drähte pro cm² Querschnittsfläche der Windung in der Tabelle [1].
Wenn Du 0,2mm am alten Draht misst ist das also vmtl. ein 0.14mm, 0.16mm oder 0.18mm-Draht. Ggf. kannst Du den Lack mit Lösungsmittel entfernen (oder Abflammen?) und dann auf dem blanken Kupfer nochmal messen. Die z.B. von Elektrisola vorgeschlagenen 90-120 V Isolationsspannung für den dünnsten Lack sind natürlich von Windung-zu Windung oder Lage-zu-Lage (worst-case!) anzusetzen, d.h. mit >= 4 Lagen bist Du selbst mit dem dünn isolierten Draht auf der richtigen Seite, alles mehr dient der Sicherheit und Zuverlässigkeit im Betrieb.

Kleinmengen (wie für eine Spule) von Elektrisola zu bekommen kann man meiner Erfahrung nach vergessen, da muß man woanders kaufen (leider).

-Theo

[1] ht tps://www.elektrisola.com/de/lackdraht/technische-daten-nach-durchmesser/iec-60-317.html


63629 Re: Durchmesserbestimmung Kupferlackdraht - Paul 05. November 2018 10:59:3463628

Hallo Theo,

vielen Dank für Deine ausführliche und sehr hilfreiche Antwort!

Ich werde mit Lösungsmittel den Lack ablösen und anschließend abflammen. Dann kann ich mit dem Mikrometer den Kupferdurchmesser abmessen und den neuen Draht bestellen.

Nur mit den Windungen habe ich ein Problem. Die zu zählen wäre Wahnsinn. Sowohl beim Ab- und wieder beim Aufwickeln. Einen entsprechenden Zähler habe ich leider nicht. Ich weiß, mit Lichtschranke wäre das gut zu messen, aber das übersteigt momentan meine Möglichkeiten.

Ich hatte eigentlich vor, den Draht abzuwickeln und dann die Gesamtlänge zu messen, anschließend den Kern in das Bohrfutter einer Bohrmachine zu spannen, und eine gleich lange Menge Draht (zzgl. 5% für die 230V) von gleichem Durchmesser wieder aufzuwickeln. Platz für die zusätzlichen 5% Draht ist rings um die bisherige Spule genug, so daß ich den gleichen Drahtdurchmesser verwenden könnte.

Hältst Du es für zwingend erforderlich, die Windungen zu zählen, oder kann ich wie geplant nach der Drahtlänge vorgehen?

Viele Grüße,
Paul


63630 Re: Durchmesserbestimmung Kupferlackdraht - Paul 05. November 2018 11:02:4263629

Hallo Theo,
vielen Dank für Deine ausführliche und sehr hilfreiche Antwort!

Leider habe ich jetzt offensichtlich versehentlich Deinen Beitrag überschrieben. Entschuldige bitte, das war mein zweiter Beitrag und damit die erste Antwort in diesem Forum.
Vielleicht bist Du so nett und schreibst nochmal für andere, die das gleiche Problem haben, Deine Antwort von gerade eben.

Ich werde mit Lösungsmittel den Lack ablösen und anschließend abflammen. Dann kann ich mit dem Mikrometer den Kupferdurchmesser abmessen und den neuen Draht bestellen.
Nur mit den Windungen habe ich ein Problem. Die zu zählen wäre Wahnsinn. Sowohl beim Ab- und wieder beim Aufwickeln. Einen entsprechenden Zähler habe ich leider nicht. Ich weiß, mit Lichtschranke wäre das gut zu messen, aber das übersteigt momentan meine Möglichkeiten.
Ich hatte eigentlich vor, den Draht abzuwickeln und dann die Gesamtlänge zu messen, anschließend den Kern in das Bohrfutter einer Bohrmachine zu spannen, und eine gleich lange Menge Draht (zzgl. 5% für die 230V) von gleichem Durchmesser wieder aufzuwickeln. Platz für die zusätzlichen 5% Draht ist rings um die bisherige Spule genug, so daß ich den gleichen Drahtdurchmesser verwenden könnte.
Hältst Du es für zwingend erforderlich, die Windungen zu zählen, oder kann ich wie geplant nach der Drahtlänge vorgehen?
Viele Grüße,
Paul


63631 Re: Durchmesserbestimmung Kupferlackdraht - Paul 05. November 2018 11:04:2663630

Hallo Theo,

Dein Beitrag istm zum Glück doch noch da. Ich werde es schon noch lernen, wie man im Forum richtig schreibt. ;-)

Viele Grüße,
Paul


63632 Re: Durchmesserbestimmung Kupferlackdraht - Theodor Wadelow 05. November 2018 20:38:0863630

Hallo Paul,

> Nur mit den Windungen habe ich ein Problem. Die zu zählen wäre Wahnsinn. Sowohl beim Ab- und wieder beim Aufwickeln. <...>
> Ich hatte eigentlich vor, den Draht abzuwickeln und dann die Gesamtlänge zu messen, <...>
> Hältst Du es für zwingend erforderlich, die Windungen zu zählen, oder kann ich wie geplant nach der Drahtlänge vorgehen?
Nein, genaues Zählen ist nicht erforderlich, zumal verbrannte Windungen gerne so verbacken sind, daß man die Wicklung garnicht sinnvoll abwickeln kann.
Noch schlimmer wäre sogenannter "Backlack", der es erlaubt die Drähte der fertig gewickelten Spule durch Erhitzen ultimativ fest aneinander zu kleben/zu "backen".
Aber keine Sorge: Dein "Zielfenster" für Widerstand und Induktivität ist wohl so +/-20% oder größer, d.h. wenn Du nicht krass weniger oder mehr Windungen als im Original aufbringst passiert nichts schlimmes.

Kannst Du bei der intakten 120V-Spule noch den Widerstand messen, damit hättest Du einen weiteren Anhaltspunkt für die Gesamtlänge des Drahtes? (Berechnung über Durchmesser -> spezifischer Widerstand pro Meter aus Elektrisola-Tabelle ablesen, gemessenen 120V-Widerstand durch Tabellenwert dividieren -> Drahtlänge in Metern erhalten. Für 230 (240) Volt dann die doppelte Länge vorsehen, ggf. noch ein bischen mehr falls der 230V-Teil außen auf der Wicklung liegt, wegen dem größeren Durchmesser. Das hängt natürlich erheblich von z.B. der Isolation und dem Zustand der 120V-Spule ab. Deshalb wird so auch auch nur ein Anhaltswert zu ermitteln sein.

Was Du bei bekanntem Drahtdurchmesser auch tun kannst: Bestimem den Querschnitt der Wicklung, daß sogenannte "Wickelfenster" in cm2. Mit dem gemessenen Drahtdurchmesser kannst Du wiederum in der Elektrisola-Tabelle den Richtwert an Drähten pro cm2 finden und so abschätzen wieviele Windungen das im Orignal waren. Wobei, wenn Du die zum Draufwickeln nicht zählen kannst hilft Dir Da die schönste Angabe nicht. In dem Falle wohl einfach das Wickelfenster bestmöglich (wie original) füllen und gut ist.

Als dritte Methode könntest Du ganz grob nach dem Gewicht des Kupfers gehen können. Kupfer hat (zum Glück) eine recht hohe Dichte, weshalb der Lackanteil am Gesamtgewicht wohl ignoriert werden kann. Wenn Du die alte Windung nicht gerade mit der Schleifscheibe entfernen mußt ließe sich da die Gesamtmasse wiegen. Alte MAsse +5% = Neue Wickelmasse. Ggf. Meterangaben etc. aus Elektrisola-Tabelle.
Versuch macht klug.

Frohes Schaffen und Viel Erfolg. Bei Fragen immer gerne hier.

Oh, eine paar Fragen habe ich auch noch: Was ist das für ein Antrieb in der Uhr? Ist das ein Reluktanzmotor? Ein Synchronmotor? Oder ist das gar ein Spezialmotor für eine Nebenuhr, der zwar mit 220V versorgt wird, allerdings nur mit 220V-Pulsen (z.B. 1/Sekunde) von einer Hauptuhr?

-Theo


63633 Re: Durchmesserbestimmung Kupferlackdraht - Paul 06. November 2018 01:50:5963632

Hallo Theo,

erneut vielen Dank für Deine ganz tolle Antwort, Du denkst wirklich an alles!

Ja Du hast Recht: Es ist kein Synchronmotor sondern ein Reluktanzmotor, den ich bis gerade eben gar nicht kannte. Der Rotor hat keine eigene Spule, sondern besteht nur aus einem Zahnrad aus Metall. Da das erzeugte Drehmoment offensichtlich sehr klein ist, ist direkt an diesem Zahnrad eine "Starthilfe" mit einer Zahnstange, die sich mit einer Schnur (wie an einem Zugschalter) an der Unterseite der Uhr am Zahnrad entlangziehen läßt, vermutlich wenn die Uhr nicht von selbst nach Anlegen der Spannung starten sollte. (Oder wenn sie vielleicht in die falsche Richtung starten sollte????) Ich werde es herausfinden, sobald der Motor läuft, da ich die Uhr bereits defekt gekauft habe.

Nebenuhr ist es sicher keine, da die Spule direkt am 220V-Stromnetz angeschlossen war, welches von selben Anschluß auch noch eine runde Leuchtstofflampe betrieben hat, und weil die Uhr aus einer kleinen Tankstelle stammt.

Ein besonderes Danke auch noch für den Tipp mit dem Wiegen! Sehr wahrscheinlich dürfte ein Teil der Wicklung verbacken sein. Das Gewicht kann ich sicher verlustlos feststellen, da ich in diesem Fall die Wicklung mit einem Skalpell aufschneiden werde. Das (Aufschneiden mit dem Skalpell) habe ich schon einmal gemacht, und das klappte sehr gut.

Ich freue mich schon auf die nächste Antwort von Dir! So fundiert wurde mir schon sehr lange nicht mehr geholfen!

Viele Grüße und nochmals vielen Dank,
Paul

Viele Grüße,
Paul

P.S. Hat ein Reluktanzmotor eine fest vorgegebene Drehrichtung? Je nachdem, wie man den Stecker der Uhr in die Steckdose steckt, ist ja die Phase nicht immer am gleichen Ende der Spule.


63634 Re: Durchmesserbestimmung Kupferlackdraht - Paul 07. November 2018 08:12:4163633

Hallo Theo,

gestern habe ich den Draht gemessen: 0,067mm mit Lackschicht.

Leider habe ich dadurch jetzt ein Problem. Den dünnsten Kupferlackdraht bei einem deutschen Lieferanten habe ich bei Bürklin mit 0,08mm gefunden. Der hat jedoch einen Widerstand von nur ca. 3 Ohm, der in der von Dir verlinkten Liste von Elektrisola mit 0,067mm hat jedoch je nach Lachschichtstärke 6 bis 8 Ohm.
Kennst Du noch einen anderen Spezial-Anbieter, der Kleinmengen an private Kunden versendet?

Und ein Abmessen der Länge, wie ich es ursprünglich geplant hatte, ist dadurch natürlich auch mehr oder weniger unmöglich. Je nach Lackschichtstärke werden es voraussichtlich ca. 600-700 Meter sein. ;-)

Ich denke, ich werde den Widerstand der verbliebenen Restspule als Referenz nehmen. Der hat 1280 Ohm bei 100V (220V - 120V). Also sollte die Spule bei 230V 2944 Ohm haben.
In der Praxis bleibt mir aber nur die Möglichkeit, die Spule "Pi mal Daumen" im Übermaß zu bewickeln, und anschließend schrittweise wieder abzuwickeln, da ich ja während des Wickelns keinen Widerstand messen kann.

Viele Grüße,
Paul


63636 Re: Durchmesserbestimmung Kupferlackdraht - el-haber 07. November 2018 14:26:5763627

Hallo Paul,

wenn es sich wirklich um eine Uhr mit einem Synchron-Motor handelt, dann wäre es auch angemessen, wenn dur einen gängigen Netz-Synchronmotor (z.B. der flache Typ aus Schrittschaltwerken) einbaust.
Ich könnte mir aber denken, dass die 220/120/0 eine andere Angabe darstellen. nämlich die Wicklungsdaten einer Art Schrittmotor.
dann wäre das aber eine Uhr, die mit Synchronimpulsen über einen 100nF Kondensator betrieben wird und so eine Art Schrittmotor darstellt - vergleiche Bahnhofshuhr.
Für die Impulse ist eine Master-Uhr verantwortlich.

cu
st


63637 Re: Motor bewickeln + Drehrichtung - Theodor Wadelow 07. November 2018 21:19:5963634

Hallo Paul,
Ich fasse hier mal deine beiden letzten Posts zusammen.

>gestern habe ich den Draht gemessen: 0,067mm mit Lackschicht.
Ui, das ist dünn. Sowas ist sogar nur mit Problemen anlötbar, weil sich das Kupfer einigermaßen schnell im Lötzinn auflöst. Der Lötvorgang selber ist halt eine Legierung des Lötzinns mit dem obersten Mikrometer(n) des Kupfers und nunja, dein Draht ist 67µm (80µm) dünn. Kann man aber löten, keine Sorge. Du solltest einen separaten Lötversuch mit einem Probestück machen. Das willst Du nicht an dem Innenende der fertig gewickelten Spule testen.

> Leider habe ich dadurch jetzt ein Problem. Den dünnsten Kupferlackdraht bei einem deutschen Lieferanten habe ich bei Bürklin mit 0,08mm gefunden.
> Der hat jedoch einen Widerstand von nur ca. 3 Ohm, der in der von Dir verlinkten Liste von Elektrisola mit 0,067mm hat jedoch je nach Lachschichtstärke 6 bis 8 Ohm.
Der gemessene DC-Widerstand ist bvermutlich nicht so wichtig. Die Spule liegt ja an Wechselstrom und hat dann 2*pi*f*L Impedanz (in Ohm!). Mit einigen tausend Windungen
kommen da auf einem Eisenkern vermutlich etliche Henry zusammen. Typische Spulen in der Elektronik sind sonst von Nano- bis Millihenry anzutreffen.

> Kennst Du noch einen anderen Spezial-Anbieter, der Kleinmengen an private Kunden versendet?
Nein. Was Du versuchen könntest wäre kleine Trafos (z.B. 230V/12V 0,75W abzuwickeln) allerdings kenne ich die nur in vergossen, was bequem geht weil die Trafos so klein sind. Ein beseres "Abwickelopfer" wäre vmtl. ein kleiner 230V Spaltpolmotor mit möglichst ähnlicher Größe der Spule. Sowas habe ich aber auch noch nicht gesehen. Oder einer der von El-haber erwähnten Synchronmotoren vielleicht? Die kenne ich aber nicht so gut. In einer mechanischen Zeitschaltuhr für Netzbetrieb (die "klassische" mechanische Variante als Netz-Zwischenstecker, da ist oftmals ein sehr kleiner Motor für 230V drin. Der hat auch dünnen Draht.

Was anderes: Wenn es "nur" um die Funktion geht, köntnest du auch mit deutlich dickerem Draht, z.B. 0.1mm oder 0.2mm Durchmesser eine Wicklung aufbringen die dann viel weniger Windunge hat. Das wäre dann eine Spule für -ausprobieren- 6, 12 oder 24 Volt. Mit so einem kleinen 1 oder 2 Watt Trafo (geschätzt) wärest Du dann wieder im Rennen und Du mußt Dir auch über die Isolation der 230 V gegenüber dem Metallkern der selbst bewickelten Spule kaum mehr Sorgen machen.

> Und ein Abmessen der Länge, wie ich es ursprünglich geplant hatte, ist dadurch natürlich auch mehr oder weniger unmöglich.
> Je nach Lackschichtstärke werden es voraussichtlich ca. 600-700 Meter sein. ;-)
Ja. Mein Beileid. Oh wei, oh wei. Alleine das Hantieren mit dem dünnen Draht macht keinen Spaß: langsam geht nicht weil man mit Hunderten Metern Draht nicht fertig wird. Wenn man aber schnell wickelt führt der kleinste Haker oder Hackser (z.B. am Ende des Wickelkörpers, also 2x pro Lage) ratz-fatz zum Abreißen des Haar-dünnen Drahtes.

> Ich denke, ich werde den Widerstand der verbliebenen Restspule als Referenz nehmen. Der hat 1280 Ohm bei 100V (220V - 120V). Also sollte die Spule bei 230V 2944 Ohm haben.
> In der Praxis bleibt mir aber nur die Möglichkeit, die Spule "Pi mal Daumen" im Übermaß zu bewickeln,
Ja, mach' das.
> und anschließend schrittweise wieder abzuwickeln,
Und jetzt Mut zur Lücke: An 230V klemmen und testen! Wenn's geht und nicht heiß wird (abbrennt) bist Du fertig. Mach' nicht mehr Kunst daraus als notwendig.

> Ja Du hast Recht: Es ist kein Synchronmotor sondern ein Reluktanzmotor, den ich bis gerade eben gar nicht kannte.
> Der Rotor hat keine eigene Spule, sondern besteht nur aus einem Zahnrad aus Metall.
Das ist eine übliche Bauform. Ich kenne die typischerweise mit einem keilförmigen Luftspalt zwischen den Polbacken und dem Laufrad.
Der Name "Reluktanzmotor" kommt im Übrigen von dem Zahnrad, die Zähne haben eine geringer Reluktanz als die Lücken dazwischen. Reluktanz könnte man als das magnetische Äquivalent zum Widerstand verstehen, d.h. je kleiner die Reluktanz ist desto größer wird der magnetische Fluß.

> Da das erzeugte Drehmoment offensichtlich sehr klein ist,
> ist direkt an diesem Zahnrad eine "Starthilfe" mit einer Zahnstange,
> die sich mit einer Schnur (wie an einem Zugschalter) an der Unterseite
> der Uhr am Zahnrad entlangziehen läßt, vermutlich wenn die Uhr nicht
> von selbst nach Anlegen der Spannung starten sollte.
> (Oder wenn sie vielleicht in die falsche Richtung starten sollte????)
Das mit der Startrichtung könnte theoretisch sein. Ich hatte mal einen Reluktanzmotor von einem Kameradrehkopf ('klassische' Überwachungskamera, der lief in -egal welche- Richtung los und lief bis zu einem gummigepufferten Anschlag im Getreibe (mit deutlicher Untersetzung). Am Anschlag fraß sich das Getriebe fest, der Motor blockierte und wurde rückwärts wieder angeworfen (Gummi federt!). Dann lief der Motor zurück, bis zu einem anderen Anschlag, ebefalls mit Gummi. Dort wiederholte sich das gleiche Spiel aus Festfressen und Wieder-loslaufen. Hin-und her, hin-und her. Und obendrauf eine 5 kg schwere Kamera mit Bildröhre (Vidicon!). Überwachungstechnik 1965-85, oder so.

> P.S. Hat ein Reluktanzmotor eine fest vorgegebene Drehrichtung?
Kann, kann nicht. Der oben angegeben Motor von mir hatte keine Vorzugsdrehrichtung. Man kann allerdings natürlcih auch prima magnetisch an dem Motor tricksen. Beim Spaltpolmotor sind das üblicherweise die gut sichtbaren Kurzschlußwicklungen. Beim Reluktanzmotor eher ein Luftspalkt mit "Richtung", d.h. keilform. Oder eine Verdickung im Metall. Oder eine Kurzschlußniete an der passenden Stelle, oder, oder, oder...

> Je nachdem, wie man den Stecker der Uhr in die Steckdose steckt, ist ja die Phase nicht immer am gleichen Ende der Spule.
Das hat damit nun garnichts zu tun. Die Spule wird nur Ende-zu-Ende von Strom durchflossen, es entsteht ein magnetisches Wechselfeld das auf die Polbacken des Motors wirkt. Fertig. Eine (Vorzugs-)Drehrichtung kommt dadurch zustande daß diese Wechselfeld auf einige Teile des Rotors früher wirkt als auf andere.
Beim Kondensatormotor macht man das mit dem "Hilfs"-Kondensator und einer zweiten Wicklung. Beim Spaltpolmotor ist die zweite Wicklung 'nur' magnetisch an die erste Wicklung gekoppelt und hat typischerweise auch nur 1-2 Windungen. Trotzdem der gleiche Effekt: ein zweites Polpaar mit zeitlichem Versatz im Wechselfeld, es resultiert ein Drehfeld.
Beim Drehstrommotor ist es ganz einfach: 3 Phasen erzeugen dsas Drehfeld direkt, die Richtung leigt von Anfang an fest.
Beim einfachen Reluktanzmotor könnte man wie gesagt mit Veränderungen im Magnetkreis arbeiten; ich bin da allerdings leider nur dünn bewandert.
Kompliziertere Reluktanzmotoren sind dann wieder fast sowas wie mehrphasige Synchronmotoren oder Schrittmotoren, der Drehfeld lieegt einfach fest.
Gerüchteweise sind übrigens die Motoren in den Tesla-Autos (teilweise) Reluktanzmaschinen.

-Theo


63638 Re: Motor bewickeln + Drehrichtung - Paul 08. November 2018 14:19:4463637

Hallo Theo,

vielen Dank für Deine ausführliche Antwort.

Ich hatte Glück und habe doch noch einen Anbieter gefunden, der Privatpersonen mit Kleinmengen beliefert: www.sauter-shop.de
Und genau diesen Draht von dieser Firma habe ich glücklicherweise als 250g-Spule fast zum halben Preis von Privat auf der Internetplattform mit den vier Buchstaben kaufen können.

Jetzt sind also ca. 840m Draht auf dem Weg zu mir. Es darf demnach beim Wickeln nur auf den ersten 200 Metern etwas schiefgehen. ;-)
Vermutlich habe ich aber einen zu dicken Draht bestellt. Ich hätte wohl doch noch versuchen sollen, den Durchmesser auch ohne Lackschicht zu messen.

Der bestellte hat mit Lack 67um, ohne 63um. Die Rolle mit 250g hat aber "nur" 841m. Zumindest auf dem Foto kommt mir die Rolle sehr viel größer vor als zu zu bewickelnde Spule, und ich denke nicht, daß auf meiner Spule 200g Draht sind. Ich schätze, daß meine Spule ohne Kern vielleicht 50 bis maximal 100g wiegt. Also wird der reine Drahtdurchmesser der Originalwicklung wahrscheinlich noch dünner sein als 63um, um auf den gemessenen Widerstand zu kommen. Das werde ich ja sehen, wenn der alte Draht ab ist. Ich werde die Spule erst mit Wicklung, dann ohne wiegen, dann sehe ich weiter.

Angenommen, der bestellte Draht ist immer noch zu dick, wie hoch muß der Gleichstromwiderstand der Spule Deiner Meinung nach mindestens sein, damit ich sie bedenkenlos an das 230V-Netz anschließen kann?

Und: Wie wichtig ist ein möglichst gleichmäßiges Bewickeln der Spule, d.h. möglichst immer die gleiche Zahl der Windungen pro Durchgang in einer Breite?
Was ist die Konsequenz einer ungleichmäßigen Bewicklung, z.B. wenn ich einmal 100 Umdrehungen von links nach rechts schaffe, in der Lage darüber dann von rechts nach links nur 80, und in der nächsten Lage dann wieder 120 von links naxh rechts usw.? Pfeift die Spule dann, oder wird sie wärmer als bei einer gleichmäßigen Bewicklung, oder ist das ohne größere Relevanz?

Viele Grüße,
Paul


63639 Re: Motor bewickeln + Drehrichtung - Theodor Wadelow 09. November 2018 08:08:3963638

Hallo Paul,

> Ich hatte Glück und habe doch noch einen Anbieter gefunden, der Privatpersonen mit Kleinmengen beliefert: www.sauter-shop.de
Na den merke ich mir mal. Danke für die Recherche.

> Angenommen, der bestellte Draht ist immer noch zu dick, wie hoch muß der Gleichstromwiderstand der Spule Deiner Meinung nach mindestens sein, damit ich sie bedenkenlos an das 230V-Netz anschließen kann?
Das kann man so nicht sagen. Der Wechselstromwiderstand wird erheblich wichtiger sein. Deshalb die Spule auch niemals ohne Magnet-Kern, am besten auch mit dem Reluktanz-Rotor testen.
Bei von Dir vermuteten ca. 3 kOhm Gleichstrom-Widerstand (den ein Multimeter misst) würden an 230V ca. 80mA Strom fließen, was 18W Verlustleistung entspräche. Ich kann mir nciht vorstellen daß deine Wicklung soviel Wärme abführen kann. Das Problem sind nicht die Außenlagen an denen Du messen könntest sondern die inneren Lagen der Wicklung in der Mitte des Wickelfensters. Die ganz innersten Lagen werden ein bisschen über den Magnetkern gekühlt (wenn der aus Metall besteht). Achtung: die Wicklung nicht im Betrieb anfassen! Die Lackisolation ist im Betrieb nicht ausreichend um 230V gegen Dich als Mensch mit Erd-Potential zu isolieren.
Der Wechselstromwiderstand hingegen ist deutlich größer. Nehmen wir mal eine Zylindrische Luftspule nach [1] an. Mit n=20 000 Windungen auf 1cm2 Querschnittsfläche der Wicklung auf/über dem Kern und 4cm Wicklungslänge käme diese Spule *ohne* Kern auf 1,25 Henry Induktivität! Ich kenne deine Magnet-Materialien und -geometrie nicht, aber nehmen wir mal ein µr von 100 an, dann hätte die Spule mit Magnetkern/-kreis etwa 125 Henry Induktivität(!).
Mit RAC = 2 * π * f * L = 39 kOhm bei f=50Hz fließen dann 5,8 mA und an der Spule werden maximal 1,34 Watt frei. Das kommt mir schon recht realistisch für einen Uhrenantrieb vor.
Maximal 1,34 Watt deshalb weil das mit 230V^2/AC gerechnet ist was nicht ganz stimmt, denn der Induktive Widerstand führt zu Blindstrom und der ist an und für sich leistungslos, allerdings arbeitet er sich am (unbekannten) Gleichstromwiderstand und den "magnetischen" Verlusten (u.A. Skin- und Proximityeffekt, Verluste im Kern) ab und da ist kein sinnvoller Schätzwert mehr zu raten.

Das "bedenkenlose Anschließen" kannst Du einfach machen indem Du z.B. eine 10W (besser) oder 25W (notfalls) Glühbirne in Reihe mit der Spule an 230V schaltest. Solche Birnen gibt es z.B. noch für Kühlschränke oder Mikrowellenöfen zu kaufen. Falls diese Birne beim Einschalten leuchtet, ganz shcnell die Schaltung wieder stromlos machen und den Fehler suchen, denn da floss dann zuviel Strom. "Normale" Glühbirnen sind als Vorschaltobjekt besser geeignet als die modernen "energiesparenden" Halogen-Glühbirnen.
Ich habe ja keine Ahnung von der erwarteten Leistung deines Uhrenantriebes, aber ich vermute mehr als 1-2 Watt sollten da nicht gebraucht werden. Die Glühbirne ist kalt eher niederohmig und die ganze Spannung, also fast 230V, liegen an der Spule. Damit wird der Glühdraht der Birne auch nicht heiß, die Birne bleibt Dunkel. Nun kannst du in Ruhe a) die Spannung über deiner Spule und b) den Strom durch die Anordnung messen. Die Anordnung sollte dann für einen langen Dauertest (tagsüber!) von Dir bewacht auf brandsicherem Grund stehen, für den Fall dass die Spule dann im Inneren doch noch überhitzt und es hässliche Effekte gibt.

Da diese Arbeiten an 230V durchgeführt werden ist entsprechende Vorsicht geboten, ich empfehle die Verwendung eines Trenntransformators. Zuerst den ganzen Stromkreis mit allen Messgeräten aufbauen, dann ca. 1 Meter zurücktreten und mit einer schaltbaren Steckdose (am besten eine die 2-Polig trennt!) die ganze Schaltung einschalten. Aus der Ferne das Messgerät ablesen, die Netzspannung wieder abschalten und den Stecker ziehen. Dann ggf. den nächsten Aufbau machen und den Zyklus wiederholen. Achtung: Im Fehlerfalle kann dein Magnetkern oder sogar die ganze Uhr unter Spannung stehen!
Du solltest mit fertiger Spule auch den Ableitstrom der Spule gegen den metallischen Magnetkern bzw. des Magnetkerns gegen Erde messen. Der sollte sehr klein sein, einige Mikroampere maximal! Und der Magnetkern sollte im Betrieb geerdet sein.


> Und: Wie wichtig ist ein möglichst gleichmäßiges Bewickeln der Spule, d.h. möglichst immer die gleiche Zahl der Windungen pro Durchgang in einer Breite?
Das ist so mittel-wichtig. Prinzipiell wird jede Spule mit mehr als einer Lage ein "wildes Wickel", wenn man den Draht nicht mit einem Automaten führt und ein Konzept für die Drahtverlegung hat. Bei großen Wicklungen kommen deshalb auch alle paar Lagen Papierlagen, Epoxy-Matten oder sogar Balsa-Holzstäbe dazwischen. Das habe ich aber bei einer Uhrenspule noch nicht gesehen.
Die erste Lage wird, wenn Du die Drähte ordentlich nebeneinander legst wie im Bilderbuch aussehen. Aber dann musst Du irgendwo auf die 2. Lage hüpfen, und am Ende der Lage (jeder Lage) wird der Draht sich gerne erstmal hässlich einklemmen wollen wenn Du wickelst. So kommst Du dann auf leicht unterschiedliche Windungszahlen. Meine Erfahrung ist da bisher (nach etlichen hundert Spulen verschiedenster Größen) durchwachsen, wenn ich dem Draht "geholfen" habe auf die 2. Lage zu kommen, dann bleibt oft ein Kuhle in der Lage in der dann bei der nächsten Lage etliche Windungen verschwinden, wenn ich dem Draht nicht geholfen habe hat er mitunter ein kleines "Häufchen" (etliche Windungen in 2-4 Lagen, dreicksförmig am Rand der Wicklung "gestapelt", gebildet. Wirklich schlimm war das aber nie; zumindest nicht für die Funktion der Spule als Magnetfelderzeuger.

> Was ist die Konsequenz einer ungleichmäßigen Bewicklung, z.B. wenn ich einmal 100 Umdrehungen von links nach rechts schaffe, in der Lage darüber dann von rechts nach links nur 80, und in der nächsten Lage dann wieder 120 von links nach rechts usw.?
80 bis 120 Windungen kommt mir für "im Mittel 100 Windungen" ganz schön heftig vor. Ich würde so auf 95-105 Windungen zielen. Allerdings habe ich auch immer mit einer Wickelmaschine arbeiten können, mindestens die Variante "Akkuschrauber mit Lichtschranke zur Umdrehungszählung", da habe ich natürlich leichtes Reden. Wenn Du die Wicklungen so gleichmäßig hin bekommst dass Sie aussehen wie die erste Lage und Du nur gelegentlich mal einen "Strich" in der Wicklung hast wo die Drähte nicht perfekt aneinander liegen, dann sollte das gehen. Diese "Striche", also wo eine Lücke zwischen den Drähten ist werden sich bei folgenden Lagen nie wieder vernünftig schließen, denn die Drähte der Folgelage(n) rutschen da rein. Die Problemstelle wird also von Lage zu Lage breiter. Deshalb vor allem am bei den inneren Lagen möglichst ordentlich arbeiten. Die Ränder der Spule sind natürliche Problemstellen wegen dem oben besprochenen Lagensprung. Deren Fehler wachsen sich immer weiter aus, bis sie nach vielen Lagen die ganze Spule erfasst haben und Du beim "wilden Wickel" bist. Dagegen würde nur gelegentlich das Einziehen einer Papierlage helfen. Dein wirkliches Problem ist das Verhindern von Isolationsdurchschlag von Lage zu (erheblich) unterer Lage, denn deine 2µm Lackisolation können 230V vermutlich nicht direkt ab.

> Pfeift die Spule dann, oder wird sie wärmer als bei einer gleichmäßigen Bewicklung, oder ist das ohne größere Relevanz?
Das "Pfeifen" der Spule sollte bei Dir maximal ein Brummen von 100 Hertz sein, und idR. sind es nicht die Spulenwindungen die da flattern sondern es ist das Metall der Spulenkerne, entweder bei ganz abgewetzten Blätterkernen echtes "Klappern" der Kernbleche (die dann eigentlich Schrott sind) oder häufiger Zusammenziehen des Kernmaterials durch Magnetostriktion.
Wenn die Spulendrähte sich jemals bewegen sollten ist die Spule ganz schnell tot, denn der 2µm dicke Lack (wenn ich Dich richtig verstanden habe) würde sich ratz-fatz abschaben. Deshalb bekomen die Spulendrähte beim Wickeln ja auch etwas Spannung (aber bei dem Durchmesser nicht wirklich viel, siehe Elektrisola-Tabelle).
Abgesehen davon dass die wilde Wicklung weniger Wicklungen pro Querschnitt des Wickelfensters hat als eine gut gepackte Wicklung gibt es da sonst bei 50 Hertz kaum relevante Effekte.
Eine Sache die bei Dir zu bedenken ist, ist die Stärke der Isolation gegen Durchschlag über mehrere Lagen. Dazu kann ich Dir aber ohne deinen "Wickelplan" (Anzahl Windungen pro Lage, Anzahl Lagen, Wickelfenster-Geometrie, etc. nichts genaues sagen und raten (wie ich es sonst manchmal tue) hilft nicht. Im Endeffekt sollte kein Draht einer äußeren Lage zu "tief" an einen Draht einer inneren Lage herankommen. Deshalb werden die Drahtenden auch separat herausgeführt, noch in der Spule in Isolierschlauch gebettet (vor allem das innere Ende!) und dann separat herausgeführt. Zur Not täte es vmtl. auch die Isolierung eines [dünnen] Litzendrahtes, wie sie nach dem Abisolieren übrig bleibt, wenn man denn einige Zentimeter am Stück als "Schlauch" ohne Schaden abisoliert bekommt.

-Theo

[1] ht tps://de.wikipedia.org/wiki/Zylinderspule


63641 Erfolgsmeldung: Motor bewickeln + Drehrichtung - Paul 22. November 2018 19:24:2763639

Hallo Theo,

Am Wochenende war es so weit.

Mit dem Skalpell die Wicklung aufgeschnitten und abgenommen, waren genau 25g Draht auf dem Kern.

Das Löten war keinerlei Problem, dagegen das Wickeln umso mehr.
Zum einen war es unmöglich, auch nur annähernd gleichmäßige Lagen aufzuwickeln. Dafür war die Drahtführung durch meine Finger einfach zu ruckartig, zum anderen konnte ich den in den Akkuschrauber eingespannten Kern nicht immer im gleichen Winkel zur Vorratsspule halten. Und trotz Lesebrille konnte man kaum sehen, wo der Draht sich gerade auf der Spule befindet. Schließlich war es ein großes Problem, daß das Wickeln trotz Akkuschrauber bei voller Drehzahl aufgrund des sehr dünnen Drahtes über eine Stunde gedauert hat. So schlimm hatte ich es mir nicht vorgestellt. Immerhin ist der Draht während des Wickelns nicht abgerissen. Ich habe die Spule deutlich voller gewickelt, da ich laut den Werten vom Datenblatt damit gerechnet hatte, daß ich nie die ursprünglichen 1800 Ohm erreichen würde. Und ein Messen zwischendurch ist ja nicht möglich. Nachdem also die Spule großzügig gewickelt war, habe ich den Draht abgetrennt und gemessen: über 6000 Ohm! Also wieder abwickeln? Gewogen habe ich nicht, da die Präzisionswaage an meiner Arbeitsstelle ist.
Ich konnte aber nicht umhin, die Uhr zusammenzubauen und zu testen. Nachdem Spannung angelegt war, tat sich absolut nichts. Nachdem ich das Zahnrad mit dem Finger angestoßen habe, lief es problemlos an, sowohl im Links- als auch im Rechtslauf. Mit dem eingebauten Zugschalter für den Motorstart gelingt das natürlich nur in die richtige Richtung. ;-)
Es brummt nichts, und die Spule wird nicht warm. Die Uhr läuft jetzt seit Samstg Nacht, bis Sonntag Nacht ohne Abweichung, weiter habe ich noch nicht kontrolliert, da ich immer erst sehr spät Abends nach Hause gekommen bin. Ich hoffe, ich erlebe keine negative Überraschung.
Wenn die Uhr ohne große Abweichung läuft, werde ich den Motor nicht mehr zerlegen und nachwiegen, wieviel Draht auf der Spule ist, bzw. etwas von der Wicklung abzunehmen um den Widerstand zu senken.

Also nochmals vielen Dank für Deine tolle Hilfe! Die Uhr konnte original bleiben und findet - nachdem ich eine passende kreisrunde Leuchtstoffröhre gefunden habe - einen Ehrenplatz, an dem sie die nächsten 70 Jahre laufen darf. :-) (Zur Erinnerung: Auf der Spule stand ein Datum aus dem Jahr 1953.)

Viele Grüße,
Paul


63642 Re: Erfolgsmeldung: Motor bewickeln + Drehrichtung - Toll! - Theodor Wadelow 22. November 2018 20:31:3063641

Hallo Paul,
>Mit dem Skalpell die Wicklung aufgeschnitten und abgenommen, waren genau 25g Draht auf dem Kern.

>...
> Schließlich war es ein großes Problem, daß das Wickeln trotz Akkuschrauber bei voller Drehzahl aufgrund des sehr dünnen Drahtes über eine Stunde gedauert hat.
Wow. Das müssen abertausende Windungen sein. Die Probleme beim Führen kann ich Dir da nachfühlen. Doppelt "wow"!

> Ich habe die Spule deutlich voller gewickelt, da ich laut den Werten vom Datenblatt damit gerechnet hatte, daß ich nie die ursprünglichen 1800 Ohm erreichen würde.
> Nachdem also die Spule großzügig gewickelt war, habe ich den Draht abgetrennt und gemessen: über 6000 Ohm!
> Also wieder abwickeln?
Nie nimmer nie nicht! Wenn das läuft, lass' es laufen. Wenn doch was runter muß: Nimm den "Überschuß" and Drahtmenge ab, so daß das gut aussieht.
Dieser gemessene Widerstand ist übrigens immer noch der DC-Widerstand, wichtiger ist im Betrieb der AC-Widerstand, und das scheint ja hinzukommen.

> Nachdem ich das Zahnrad mit dem Finger angestoßen habe, lief es problemlos an, sowohl im Links- als auch im Rechtslauf.
> Mit dem eingebauten Zugschalter für den Motorstart gelingt das natürlich nur in die richtige Richtung. ;-)
Dann wissen wir a) daß dein Motortyp vermutlich nicht-selbstanlaufend ist, weshalb er die Vorrichtung mit der Zahnstange hat.

> Es brummt nichts, und die Spule wird nicht warm.
Toll!

> Die Uhr läuft jetzt seit Samstg Nacht, bis Sonntag Nacht ohne Abweichung,
Dann kommt da auch nichts mehr; das ist ein Synchronmotor, der hängt an den 50 Hz Netzfrequenz fest. Außer Die Netzfrequenz sinkt mal ab [1].

> Wenn die Uhr ohne große Abweichung läuft, werde ich den Motor nicht mehr zerlegen …
Genau so. Gut genug ist gut.

> Also nochmals vielen Dank für Deine tolle Hilfe!
Gerne das freut mich sehr. Und vielen Dank für den "Abschlußbericht".

> Die Uhr konnte original bleiben und findet - nachdem ich eine passende kreisrunde Leuchtstoffröhre gefunden habe - einen Ehrenplatz, an dem sie die nächsten 70 Jahre laufen darf. :-)
70 Jahre mit einer Leuchtstoffröhre wird wohl nix. Da mußt Du irgendwann wohl mal über ein (strom sparendes) LED-Imitat nachdenken müssen.

-Theo

[1] ht tp://www.faz.net/aktuell/wirtschaft/schwankungen-im-stromnetz-in-europa-gehen-uhren-nach-15481078.html


63643 neues Problem: Leuchtstoffröhre - Paul 26. November 2018 22:24:1063642

Hallo Theo,

> Und vielen Dank für den "Abschlußbericht".

Das ist doch selbstverständlich!


> 70 Jahre mit einer Leuchtstoffröhre wird wohl nix. Da mußt Du irgendwann wohl mal über ein (strom sparendes) LED-Imitat nachdenken müssen.

Die Leuchtstoffröhre hat leider keine Stunde geleuchtet. :-(
Ich habe zwar ohne Probleme eine passende runde T9 Lampe gefunden, aber nach nicht mal einer Stunde war sie dunkel und ließ sich nicht mehr starten. An einem Ende schimmert sie von innen ganz dunkel.
Wie kann ich den Fehler bei Drossel, Kondensator und Starter finden? Alle Teile sind original aus den 50er Jahren. Oder war wohl die Lampe (Osram) einfach fehlerhaft?

Ich würde gerne (falls möglich) die Original-Bauteile erhalten. Die Glasscheibe ist sehr undurchsichtig, so daß die 32W-Leuchtstoffröhre sie gerade gut und gleichmäßig ausleuchtet. Wenn ich die Ansteuerung in Ordnung gebracht habe, kaufe ich mir halt ein paar T9-Leuchten auf Vorrat. Ich denke, daß eine gleichmäßige Ausleuchtung mit LED's nicht einfach zu erreichen sein würde.

Viele Grüße,
Paul


63644 Re: neues Problem: Leuchtstoffröhre - led 30. November 2018 04:47:5763643

Hallo,
Bei Deiner Röhre scheint die Drossel (Wicklungsschluss) kaputt zu sein.
Fand auf Anhieb gleich mehere LEDs:

ht tps://www.led-centrum.de/LED-Leuchtmittel/LED-Leuchtstoffroehre/T9-LED/4058075135444.html

ht tps://www.amazon.de/Ringröhre-Watt-Durchmesser-Ersetzt-Ring-Leuchtstoffröhre/dp/B01KLJFWCU

LG.


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