Wuschprojekt

     

Wuschprojekt Release status: experimental [box doku]
Description	Schienen Fahrzeug mit Motor in den Schienen
Author(s)	Mati
Last Version	2.1

Das Wuschprojekt ist nichts weiteres als ein Linearmotor, dessen Endziel es ist eine automatisierte Kreisstrecke zu bauen.

Prototypen

Schlunk

Der Magamagnetromat d8080mph hängt kopfüber an einem T-träger.

• Bei dem Prototyp 0.1 sollten sich die Spulen, die für den Vortrieb sorgen, im Fahrzeug befinden und über einen Brushless-Fahrtenregler aus dem Modellbau angetrieben werden.
• Er sollte auf einer Kupferschiene fahren, auf die ein Magnetfeld induziert werden sollte.
• Bis auf dass das Fahrzeug vibrierte und so heiß wurde, dass der Heißkleber schmolz, passierte natürlich nichts.

Plipmump

• Bei dem Prototypen 0.2 befanden sich die Spulen in der Mitte der Schienen und unter dem Fahrzeug wurden starke Permanentmagnete befestigt.
• Die Spulen bestanden aus 11er Schrauben um die 20M 0,4mm Kupferlackdraht gewickelt war.
• Als Fahrzeug wurde der Magamagnetromat n5000npt verwendet, an dem sich zwei Dauermagnete befanden.
• Der "Drehstrom" wurde über Relais erzeugt, die die Spulen positiv und negativ schalten konnten.
• Pro Spule wurden so aber zwei Relais benötigt, was auf einer Richtigen Strecke aber nicht zu realisieren ist.
• Die Relais wurden von einer alten S5 angesteuert und es hat viel Einstellerei benötigt, um den Zug bestmöglich fahren zu lassen.
• Da sich bei dieser Variante sehr schnell Erfolge zeigten, habe ich mich dann entschlossen, diese Variante (Synchron-Linearmotor) weiter zu benutzen.

Magamagnetron

Der Magamagnetromat n5000nxc zeigt seine volle Leistung an einem Doppel-T-Träger

• Prototyp 0.3

Der Prototyp 0.3 verwendet die gleichen Komponenten wie bei der Version 0.2, nur das hier ein Frequenzumrichter eingesetzt wurde, der echten Drehstrom in beliebiger Frequenz und Spannung generiert. Als Fahrzeug wurde erstmals der Magamagnetromat n5000nxc verwendet. Es wurden immer sechs Spulen gleichzeitig betrieben. Über eine Lichtschranke wurde dann der zweite Stecken abschnitt eingeschaltet und der erste ausgeschaltet. Über ein Bedienpannel konnte die Frequenz gesteuert und abgelesen werden.

• Prototyp 0.4

Der Prototyp 0.4 dient zur erprobung der Bauteile die bei die Kreisstrecke eingesetze werden, so wurden zum beispiel die gekauften Spulen verwendet und das Fahrzeug D8081mph. Zur ansteuerung wurde eine S5 eingesetzt die den Frequenzumricher Micromaster über ein Schütz an und aus schalten kann, so wie über Analogwerte die Frequenz einstellen kann.

Es hat sich gezeigt, das die Spulen in Reihe geschaltet werden müssen und 3 mal 6 Spulen in Reihe optimal sind. Auf dem ersten Teilstück mit 18 Spulen erreicht der Magamagnetromat 5Hz.

In nächster Zeit werden zwei Streckenabschnitte gebaut die dann später auch in der Kreisstrecke zum einsatz kommen, um zu testen ob und wie die Übergabe zwischen zwei Abschnitten am besten funktioniert.

Höchstgeschwindigkeiten

Die Geschwindigkeiten werden bei diesem Projekt immer in Herz (Hz) angegeben, das heist wenn die Geschwindigkeit 1 Hz berägt das fährt das Fahrzeug in einer Sekunde über 3 Spulen, die Spulen haben einen abstand von 1,5 cm. Der Zug fährt also 4,5 cm in einer Sekunde.

Hochgeschwindigkeiten
Höchst Geschwindigkeit in Hz	Datum	Strecke	Fahrzeuge
3 Hz	25.8.07	0.3	N5000nxc
5 Hz	8.10.08	0.4	D8081mph
7 Hz	11.10.08	KS Test	D8080mph
Die Strecke 0.3 war eine sehr kurze Strecke mit Selbstgewikelten Spulen. Die Strecke 0.4 war genau so lang wie die 0.3 aber mit den Spulen für die Kreisstrecke. Die Strecke KS Test (Kreisstrecke Test) sind zwei Streckenabschnitte der Kreisstrecke also doppelt so lang wie die Prototypen.

Bau

Die erste kreisförmige Strecke des Magemagnetrons

• Der Bau der ersten kreisförmigen Strecke wird nach dem gleichen Aufbau aufgebaut wie der Prototyp 0.3 und übernimmt auch dessen Namen Magamagnetron.

• Als Fahrzeug wird der Magamagnetromat d8080mph verwendet, seine Permanentmagnete werden für den Langstreckeneinsatz entsprechend befestigt.

• Die Strecke bekommt ein größeres Spurmaß, sodass der d8080mph darauf fahren kann.

• Es soll nur zwei Arten von Schienen geben: 55cm lange Geraden und Achtelkurven.

• Der Kreis soll aus mindestens 14 Elementen bestehen. Das System ist so ausgelegt, dass 25 Abschnitte angesteuert werden können.

• Alle Abschnitte haben 18 Spulen.

• Jeder Streckenabschnitt bekommt eine Lichtschranke und ein Schütz, um den Streckenabschnitt zu schalten.

• Als Magnete wurden erst 200 Spulen bestellt und dann nochmals 200 nachbestellt, die jeweils 25 Cent kosteten und 1,5mH haben.

• Die Spulen haben eine recht gute Qualität (manche erwecken aber leider den Eindruck dass sie von Menschenhand gewickelt worden sind).

• Die Streckenstücke bestehen aus einer PVC-Grundplatte, an die Bleche geschraubt werden, auf denen dann der Zug fährt.

• Als Steckverbindungen werden zwei Datenstecker, einer für die Lichtschranken, einer für die Schütze und einem Stecker für die Versorgung des Drehstroms angebracht.

• Es wird ein Bedienpult gebaut mit dem der Linearmotor ein- und ausgeschaltet werden kann, die Geschwindigkeit gesteuert werden kann und man dem Zug den Streckenabschnitt vorgeben kann, zu dem er fahren soll.

Status

Die ersten Teile der Kreisstrecke

Der Bau der Kreisstrecke hat begonnen, dieser Statusverlauf soll zum Nachverfolgen der Bauphase sein.

• 10.10.08 Es wurden 2 gerade Streckenstücke aufgebaut aber nur provisorisch zusammen geklebt.

• 17.10.08 Es wurden 5 gerade Streckenstücke fast komplett fertig gestellt, die Verbindungen zum nächsten abschnitt fehlt noch. Beim Sechsten Abschnitt wurden schon die Spulen bestückt und verlötet.

• 22.10.08 Die Materiealien für die Kurven wurden angeschaft und es wurde angefangen diese fertig zu stellen.

• 25.10.08 Es wurden funf Streckenabschnitte komplett fertig gestellt und der sechste Abschnitt so weit das nur noch die Stecker angeschlossen werden müssen.

• 25.1.09 Ein neues Automatisierungsgerät wurde bestellt, um einen zuverlässigeren betrieb zu erreichen. Zudem kann über ein Externes Display dann

verschiedene Parameter abgefragt werden, wie zum beispiel die Geschwindigkeit oder Bertiebsstunden.

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Fahrzeuge

Der Prototyp aller Fahrzeuge des Typs Magamagnetromat war der n5000npt, welcher nur auf der Versuchsstrecke Plipmump zum Einsatz kamm.

Der Nachfolger war der n5000nxc welcher die gleichen Komponenten hat wie sein Vorgänger, nur dass er jetzt genug Kraft hat, um kopfüber zu fahren und höhere Geschwindigkeiten zu erreichen. Er wurde auf der Magamagnetron-Versuchsstrecke eingesetzt und sollte eigentlich auch auf dem Rundkurs als Testfahrzeug eingesetzt werden; dies scheiterte aber an dem größeren Spurmaß seines Nachfolgers.

Magamagnetromat d8080mph im Vordergrund d8081mph und d8082mph dahinter

Der d8080mph ist der Nachfolger des n5000nxc und wird auf der Magamagnetron-Kreisstrecke eingesetzt. Von diesem Fahrzeugtyps gibt es derzeit drei Stück: den d8080mph, den d8081mph und den d8082mph.

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Gedanken

• Es könnte später einmal eine Weiche geben. (Geplant)

• Mit einem Supraleiter anstatt der Permanentmagnete kann die ganze Geschichte auch ohne Umbau der Strecke schweben. Ganz besonders interessant wird es wenn man die Strecke dann kopfüber aufhängt dann hängt es schwebend.

• Bei einem schwebendem Fahrzeug kann der DeLorean des zweiten Teils eingesetzt werden.

• Man könnte den Zustand und die Position des Fahrzeugs mit Hilfe der Blender Animation im Internet darstellen.

• Die Streckenabschnitte könnten über einen Bus verbunden werden, was die Verdrahtung erheblich vereinfachen würde.

• Die Streckenabschnitte könnten Halbleiterrellais bekommen, was zu einer Verschleißreduzierung führen würde.

• Jeder Streckenabschnitt könnte seinen eigenen Frequenzumrichter bekommen, was das Fahren mit mehreren Fahrzeugen ermöglichen würde und sich die Fahrzeuge auch zu einer Kette aneinander reihen könnten um Energie zu sparen (Windschatten und weniger Streckenabschnitte in Betrieb).