25.11.2006, 07:18
Lieber Marcus,
die Vorteilsfrage ist noch offen. Eigentlich müsste man jetzt zu ihrer Klärung in die grundlegende Konstruktion von Gleich- und Wechselstrommotoren (ein- bzw. dreiphasige Systeme), Reihenschluss- und Nebenschlusstypen einsteigen. Ich lasse den Versuch sein, hier ein Lehrbuch aufzuziehen. Wenn du dir ein einschlägiges Lehrbuch durchsiehst, brauchst du nur die jeweils einem Motortyp zugewiesenen Eigenschaften aufs Bandgerät zu projizieren und über deine Erfahrungen als "geeignet" oder "ungeeignet" klassifizieren. Du siehst dann recht schnell, welche Motorkonstruktion die meisten 'Punkte' erhält und welcher Art die Elektronik in den letzt 40 Jahren hier die Verhältnisse weiter optimierte.
Die Anforderungen an einen Motor bzw. die Motoren für ein Bandgerät sind folgende:
Elektrische Störarmut (intern funkenfreier Betrieb), gleichmäßiger, drehmomentkonstanter, beim Capstan von einer sehr genauen Stellgröße abhängiger Lauf, stabiles Verhalten auch beim Wickelmotor, dessen Drehmoment teilweise eher gering sein kann, teilweise aber auch über gewisse Drehzahländerung hin nicht allzusehr von einem Mittelwert abweichen sollte, schließlich aber auch manchmal einigermaßen hoch sein muss, um das Band zügig zu transportieren. Andererseits ist es durchaus von Vorteil, wenn die Drehmomententwicklung nicht allzu abrupt erfolgt, ohne dass dieses (elektrisch/)elektronisch geregelt werden müsste, was erst heute relativ preiswert möglich ist. Magnetisch streufeldarm (Gleich- und Wechselstrom) und lautlos.
Diese, noch keineswegs vollständige Anforderungsspektrum ist in dieser Gestalt nicht leicht unter einen Hut zu bekommen. Grundsätzlich aber werden diese Anforderungen mit Rohr- Kurzschluss- oder eben Außenläufertypen am ehesten erfüllt.
Der Rohr (oder Käfig-) Läufer besitzt keine Bürsten, ist thermisch daher eher auch im Bereich niedriger Drehzahlen bei gegebenen Drehmomenten be- und überlastbar. Beim Reihenschluss- und Nebenschlussmotor (mit Bürsten, vgl. Staubsauger) kann man sich derlei ohne Hilfsmaßnahmen nur begrenzte Zeit erlauben, ohne die Maschine 'herzunehmen'. Die Drehzahl ist prinzipiell (zwei Typen: Synchron- und Asynchronmaschine mit je unterschiedlichen Vor- und Nachteilen) von der sehr konstanten Netzfrequenz als Stellgröße abhängig, im nicht-synchronen Betrieb (normales, langsames Wickeln) fällt das Drehmoment vorteilhaft und im Rahmen der bandwickelabhängig gegebenen Drehzahlen auf einen sehr niedrigen Wert. Dadurch, dass Bürsten fehlen ist das elektrische Störspktrum de facto nicht vorhanden, ein lautloser Betrieb gegeben, durch sorgfältige, gut disponierte Bewicklung kann nicht nur ein Wechselstreufeld gering gehalten, sondern auch ein sehr gleichmäßiges Drehmoment ohne Polrucken gewährleistet werden. Der Außen um das stehende Feld laufende Rotor stellt seinerseits bereits eine hochwirksame und dennoch leichte Schwungmasse dar, die bei geringeren Ansprüchen an kurzzeitige Drehzahlabweichungen den Verzicht auf eine eigens gebaute, in den individuellen Verhältnissen ausgewuchtete Schwungmasse erlaubt. Die unterschiedlichen Drehmomente beim Normalbetrieb (weit außerhalb der Synchronität) und schneller Bandbewegung (im Bereich des Synchronlaufes) sind -so, na ja- Teil des Motorverhaltens. Das Hin- und Herwechseln zwischen den 'Drehmomentklassen' erfolgt bauartspezifisch mit erheblichen Übergängen, so dass das Band nicht beim Drehmomentwechsel jedes Mal überlastet wird.
Neben dem Nachteil relativ geringer Leistungsabgabe (außerhalb der Synchronität allemal, aber das ist hier ja schon von Vorteil) hat man bei diesem Motor allerdings ein Leistungsspektrum das fast ideal auf die Verhältnisse beim Magnetbandgerät passte. Das änderte sich erst ein wenig, als die Elektronik mit der Leistungshalbleitertechnik große Fortschritte machte.
In der Frühzeit gibt es durchaus abweichende Techniken weit jenseits jeder elektronischen Lösung. Noch die K4, die man kann als erste -ab 1939- Magnetbandsereinmaschine bezeichnen könnte, besitzt als Wickelmotoren luftgekühlte Reihenschlussläufer, deren Herkunft aus der Staubsaugerabteilung der AEG belegt ist. Sie erhalten die nötige Luft über ein auffälliges Rohrsystem von einer am Tonmotor angeflanschten Windschleuder; das Betriebsgeräusch der K4 hat daher auch durchaus 'eigenes' für sich.
Hans-Joachim
die Vorteilsfrage ist noch offen. Eigentlich müsste man jetzt zu ihrer Klärung in die grundlegende Konstruktion von Gleich- und Wechselstrommotoren (ein- bzw. dreiphasige Systeme), Reihenschluss- und Nebenschlusstypen einsteigen. Ich lasse den Versuch sein, hier ein Lehrbuch aufzuziehen. Wenn du dir ein einschlägiges Lehrbuch durchsiehst, brauchst du nur die jeweils einem Motortyp zugewiesenen Eigenschaften aufs Bandgerät zu projizieren und über deine Erfahrungen als "geeignet" oder "ungeeignet" klassifizieren. Du siehst dann recht schnell, welche Motorkonstruktion die meisten 'Punkte' erhält und welcher Art die Elektronik in den letzt 40 Jahren hier die Verhältnisse weiter optimierte.
Die Anforderungen an einen Motor bzw. die Motoren für ein Bandgerät sind folgende:
Elektrische Störarmut (intern funkenfreier Betrieb), gleichmäßiger, drehmomentkonstanter, beim Capstan von einer sehr genauen Stellgröße abhängiger Lauf, stabiles Verhalten auch beim Wickelmotor, dessen Drehmoment teilweise eher gering sein kann, teilweise aber auch über gewisse Drehzahländerung hin nicht allzusehr von einem Mittelwert abweichen sollte, schließlich aber auch manchmal einigermaßen hoch sein muss, um das Band zügig zu transportieren. Andererseits ist es durchaus von Vorteil, wenn die Drehmomententwicklung nicht allzu abrupt erfolgt, ohne dass dieses (elektrisch/)elektronisch geregelt werden müsste, was erst heute relativ preiswert möglich ist. Magnetisch streufeldarm (Gleich- und Wechselstrom) und lautlos.
Diese, noch keineswegs vollständige Anforderungsspektrum ist in dieser Gestalt nicht leicht unter einen Hut zu bekommen. Grundsätzlich aber werden diese Anforderungen mit Rohr- Kurzschluss- oder eben Außenläufertypen am ehesten erfüllt.
Der Rohr (oder Käfig-) Läufer besitzt keine Bürsten, ist thermisch daher eher auch im Bereich niedriger Drehzahlen bei gegebenen Drehmomenten be- und überlastbar. Beim Reihenschluss- und Nebenschlussmotor (mit Bürsten, vgl. Staubsauger) kann man sich derlei ohne Hilfsmaßnahmen nur begrenzte Zeit erlauben, ohne die Maschine 'herzunehmen'. Die Drehzahl ist prinzipiell (zwei Typen: Synchron- und Asynchronmaschine mit je unterschiedlichen Vor- und Nachteilen) von der sehr konstanten Netzfrequenz als Stellgröße abhängig, im nicht-synchronen Betrieb (normales, langsames Wickeln) fällt das Drehmoment vorteilhaft und im Rahmen der bandwickelabhängig gegebenen Drehzahlen auf einen sehr niedrigen Wert. Dadurch, dass Bürsten fehlen ist das elektrische Störspktrum de facto nicht vorhanden, ein lautloser Betrieb gegeben, durch sorgfältige, gut disponierte Bewicklung kann nicht nur ein Wechselstreufeld gering gehalten, sondern auch ein sehr gleichmäßiges Drehmoment ohne Polrucken gewährleistet werden. Der Außen um das stehende Feld laufende Rotor stellt seinerseits bereits eine hochwirksame und dennoch leichte Schwungmasse dar, die bei geringeren Ansprüchen an kurzzeitige Drehzahlabweichungen den Verzicht auf eine eigens gebaute, in den individuellen Verhältnissen ausgewuchtete Schwungmasse erlaubt. Die unterschiedlichen Drehmomente beim Normalbetrieb (weit außerhalb der Synchronität) und schneller Bandbewegung (im Bereich des Synchronlaufes) sind -so, na ja- Teil des Motorverhaltens. Das Hin- und Herwechseln zwischen den 'Drehmomentklassen' erfolgt bauartspezifisch mit erheblichen Übergängen, so dass das Band nicht beim Drehmomentwechsel jedes Mal überlastet wird.
Neben dem Nachteil relativ geringer Leistungsabgabe (außerhalb der Synchronität allemal, aber das ist hier ja schon von Vorteil) hat man bei diesem Motor allerdings ein Leistungsspektrum das fast ideal auf die Verhältnisse beim Magnetbandgerät passte. Das änderte sich erst ein wenig, als die Elektronik mit der Leistungshalbleitertechnik große Fortschritte machte.
In der Frühzeit gibt es durchaus abweichende Techniken weit jenseits jeder elektronischen Lösung. Noch die K4, die man kann als erste -ab 1939- Magnetbandsereinmaschine bezeichnen könnte, besitzt als Wickelmotoren luftgekühlte Reihenschlussläufer, deren Herkunft aus der Staubsaugerabteilung der AEG belegt ist. Sie erhalten die nötige Luft über ein auffälliges Rohrsystem von einer am Tonmotor angeflanschten Windschleuder; das Betriebsgeräusch der K4 hat daher auch durchaus 'eigenes' für sich.
Hans-Joachim