saba: Der Motor der SABA-Automatic: Spulen wickeln

Dies ist der dritte, bereits angekündigte Teil meiner Beiträge zur SABA-Automatic Steuerung, als unmittelbare Fortsetzung des zweiten Teils. (Teil I: und Teil II)

Die gute Nachricht zuerst: Das Wickeln einer Ersatzspule ist relativ problemlos, allerdings wird die Vorbereitung und die Erstellung der Werkzeuge die meiste Zeit in Anspruch nehmen. Daher gehe ich zuerst auf diese Themen ein:

Die Wickelvorrichtung
Ich beschreibe hier keine unmittelbar nachbaubare Vorrichtung, wird man doch immer auf bereits vorhandene Komponenten zurückgreifen und versuchen, diese zusammenzufügen. Hier wurde die bereits im Teil II verwendete Vorrichtung zum Abwickeln (s. im Bild rechts)  verwendet. (Es handelt sich dabei um einen vor langer Zeit sichergestellten Lagerbock aus einem Videorekorder, für Enkelkinderprojekte zurückgelegt).
Der bereits zum Abwickeln verwendete DREMEL treibt die Wickelvorrichtung über eine Rutschkupplung an (s. im Bild unten). Damit spart man sich die dritte Hand, die im Problemfall den Antrieb abschalten würde.

Bleiben zwei Hände zur Führung des Drahtes und zur Regulierung der Drehzahl (s. im Bild unten links). 

Der DREMEL eignet sich besonders bei der Arbeit mit dünnen Drähten, weil mit der einstellbaren Drehzahl vor allem auch das Drehmoment eingestellt wird. Für die Arbeit mit dicken Drähten wird man eher eine geeignete Bohrmaschine verwenden und einen Fußschalter hinzufügen.
Wickelvorrichtungen für dünne Drähte haben Federbügel mit einer Umlenkrolle, um ruckartige Änderungen der Drahtspannung ausgleichen zu können. Darauf konnte hier verzichtet werden, weil die Vorratsspule eine geringe Masse hatte (s. im Teil II) und gut gelagert werden konnte.

Auf die Verwendung eines Zählrelais wurde bereits im Teil II hingewiesen. Möchte man eine möglichst hohe Drehzahl erreichen, so ist auf das Tastverhältnis des Steuerimpulses zu achten. Die beim Abwickeln gezeigte Steuerung mittels Lichtschranke wurde jetzt durch einen Reedkontakt ersetzt. Das dabei entstehende ungünstige Tastverhältnis wurde durch Verlängerung der Impulsrückflanke mit einem Kondensator verbessert, so dass die Zählung bis 1000 U/min möglich wurde. Gearbeitet wurde jedoch im Bereich von einigen hundert U/min.

Die Überraschung:
Wie im Teil II beschrieben, wurden 5700 Windungen aufgebracht., aber nur ein ohmscher Widerstand von ca. 925 Ohm erreicht. Das sind etwa 8% zu wenig. Vergleichende Messungen mit anderen Spulen zeigten aber, dass die Induktivität den richtigen Wert erreicht hatte.
Weitere vergleichende Messungen an den Spulen von drei Motoren zeigten ebenfalls Abweichungen des Gleichstromwiderstandes, aber nur im Bereich von ca. +/- 2%.
Dabei fiel  weiter auf, dass die Spulen vermutlich so ausgesucht verwendet wurden, dass bei einem Motor alle Spulen den gleichen Widerstandswert hatten.
Nach den Drahttabellen (Telefunken Laborbuch I, 1962) kann es sich aber nur um einen Draht 0,1mm gehandelt haben, obwohl der originale Draht einen etwas größeren Widerstandswert zeigte. Die Messung kann aber nur als Stichprobe gewertet werden. Die Ursache für den nicht erreichten Sollwert des Spulenwiderstandes liegt vielmehr in einer deutlichen Abweichung des Gleichstromwiderstandes des neuen verwendeten Drahtes. Drahttabellen weisen einen Widerstand von 2,2 Ohm/m aus, der bei Bürklin beschaffte Draht hatte nur 2,05 Ohm pro Meter.

Wickelt man die Spule mit ca. 6000 Windungen, so stimmt der ohmsche Widerstand, nicht aber der induktive Widerstand. Weiter fällt auf, dass der neue Draht eine geringeren Durchmesser hat, was vermutlich an der Lackschicht liegt.

Der Einfluss der Abweichungen in der Praxis:
Es wird immer wieder darauf hingewiesen, dass die Werte der Motorkondensatoren möglichst genau stimmen sollten. Geringe Abweichungen beeinflussen weniger die Drehzahl, aber die Stromwerte. Die Einhaltung des Wertes auch der Induktivität hat

demnach Vorrang. Gelingt dies nicht, muss evtl. mit dem Motorkondensator kompensiert werden. Obwohl im abschließenden Test auf dem Prüfstand (fliegender Aufbau) zwei Spulen mit abweichenden Werten (5700 bzw. 6000 Windungen – s. oben) verwendet wurden, konnte eine Leerlaufdrehzahl des Mitnehmers (s. im Bild rechts)  im Schnell(l)aufmodus von 65 U/min erreicht werden. Ein unrestaurierter Motor mit intakten Spulen brachte es nur auf 52 U/min.

Wer Spulen wickelt, hat auch das Getriebe in Einzelteilen auf dem Tisch, sodass dessen Sanierung wenig Mehraufwand erfordert. Aber die Verspannung der Zahnräder nicht vergessen!
Nach zweistündigem Betrieb des reparierten Motors in einem langsamen  Lauf ließ sich das Eisen noch gut anfassen, an den Spulen des Festfeldes ließ sich eine Temperatur von 50 Grad nachweisen (s. auch im Teil II).

Fazit:
Es ist sinnvoll, vor der Beschaffung eines Drahtes nach dessen Daten zu forschen, aber auch bei Abweichungen der Widerstandswerte können Ersatzspulen eingesetzt werden.

Eike Grund

Für diesen Post bedanken, weil hilfreich und/oder fachlich fundiert.