Modelljärnvägsmotorer

På denna sida behandlas de olika typer av elmotorer som används till dragfordon på modelljärnvägar. För andra framdrivningstekniker, se live-steam.

Inledning

För MJ-bruk används i princip uteslutande roterande elmotorer. En roterande elmotor delas upp i rotor (de roterande delarna) och stator (de fasta delarna). Rotorn kallas ibland också ankare. Det finns olika principer för elmotorer; normalt används elektromagnetisk drift.

Nedan presenteras några av de motortyper som är vanligast i MJ-sammanhang.

Konventionell likströmsmotor

En konventionell likströmsmotor har permanentmagneter i statorn och en elektromagnetisk rotor. Rotorn består av ett antal poler som får ström från en kollektor på rotorn. Strömmen överförs till kollektorn med borstar, vanligen av grafit. När rotorn spänningssätts skapas ett vridmoment runt rotorn som vrider denna. Denna typ av motor kan endast användas för likström.

Principen för en tvåpolig likströmsmotor.

Hastigheten för en likströmsmotor beror på effektivvärdet på spänningen som matas till rotorn. Om rotorn har ett udda antal poler kan rotationsriktningen kontrollaras med att polvända matningsspänningen. Fler poler i rotorn brukar innebära en jämnare gång.

Konventionella likströmsmotorer för MJ-bruk brukar ha tre eller fem poler. Denna motortyp har dominerat modelljärnvägar med likströmsdrift sedan starten i början på 1930-talet, och är fortfarande vanligt förekommande. Det typ som oftast förekommer är öppen.

Det finns också inbyggda konventionella likströmsmotorer. De kallas ofta "can-motorer".

Allströmsmotor

I en allströmsmotor är både stator och rotor elektromagneter, som är seriekopplade. Det innebär att en allströmsmotor kan användas för både likström och växelström. Hastigheten regleras med effektivvärdet av matningsspänningen. Rotationsriktningen kan inte påverkas.

Denna typ av motor har använts för växelströmsdrift på modelljärnvägar sedan 1920-talet. På Märklins allströmsmotorer ändras rotationsriktningen med ett omkastarrelä, som påverkas med en spänningspuls på ca 30V. Märklin slutade använda allströmsmotorer under 2000-talet.

Klockankarmotor

En klockankarmotor är en likströmsmotor som har en rotor utfärd som en cylinder som består av metalltråd och sammanbindningsmaterial, men som saknar järn. Statorn består av permanentmagnater som antingen ryms i cylindern eller på konventionellt vis som ett skal utanför rotorn. Konstruktionen innebär en snabbare acceleration och högre verkningsgrad än konventionella likströmsmotorer; en klockankarmotor av en viss given storlek är i regel starkare och drar mindre ström än en motsvarande konventionell likströmsmotor. Varvtalsregleringen är också mera precis. Klockankarmotorer är också kända som mikromotorer och ankarlösa motorer.

Klockankarmotorer har använts för modelljärnvägstillämpningar sedan 1970-talet.

Sinusmotor

Tryckta referenser

Leif Dahl: "Ny motortyp för modellok - bättre krypkörning." i Allt om Hobby nr 2/1978 (Presentation av klockankarmotorer).
Börje Lundvall: "Allt om hobby synar: Nya motorer för mj-bruk (2)." i Allt om Hobby nr 4/1978 (Fortsatt diskussion om klockankarmotorer).

Jörgen Bergfors: "Allt om faulhabermotorer..." i Smalspårigt nr 42/1990 (Genomgång av klockankarmotorer).
Jörgen Bergfors: "Allt om faulhabermotorer. Del 2." i Smalspårigt nr 43/1990 (Genomgång av klockankarmotorer och drivning utan snäckväxlar).

Rutger Friberg: "Nytt för Märklinrallare. Nu kommer supermotorn." i Allt om Hobby nr 2/1992 (Utbytesmotor för Märklinlok).

Rutger Friberg: "Nu är pulsbreddsmodulation på agendan." i Allt om Hobby nr 3/1995, s. 35 (Anpassning av pulsbreddsmodulation till mikromotorer).

Rutger Friberg: "MJ-nytt. Ny generation C-sinus motor." i Allt om Hobby nr 7/2005 (Från Märklin).

Bengt Nylén: "Lite om motorer för lokmodeller." i Smalspårigt nr 136/2016 (Jämförelse av olika motortyper).

Redaktionen: "Fler utbytesmotorer från Micromotor." i Modelljärnvägsmagasinet nr 57/2024, s. 6 (För H0 och N).