Beiträge von Stiekelstack im Thema „Zeiss 1b-Montierung: Getriebeübersetzung und Netzfrequenz“

Hallo, die hellen Nächte, das schlechte Wetter und eine Woche Urlaub machten es möglich. Ich habe jetzt in meinen Umrichter eine Quarzsteuerung eingebaut. Bei 49,6635 Hz (wenn der Quarz die Genauigkeit dieser Angabe hergibt) läuft die Montierung genau so, wie sie soll. In 24 Stunden habe ich weniger als 10 s Abweichung bezogen auf die Sternzeit gemessen und genauer kann ich die Skala kaum ablesen. Das wollte ich euch nicht vorenthalten. Vielleicht liest das ja irgendwann jemand, der oder die das gleiche Problem lösen muss.

Viele Grüße,

Karl

Hallo,

mittlerweile bin ich bei dem Thema etwas weitergekommen und ich wollte hier einmal darüber berichten.

Ich habe meinen selbstgebauten Frequenzwandler jetzt so eingestellt, dass die Montierung in 23h56min recht genau eine Umdrehung macht. Das habe ich in einem "Langzeitversuch" über mehr als 48 h nachgemessen (die Abweichung vom Idealwert betrug insgesamt nur 12 s - das ist an der Grenze der Messgenauigkeit). Eine Messung der Frequenz des Wandlers mit einem vom Arbeitsplatz geliehenen professionellen Messgerät ergab 49,60 Hz, also etwa 0,8 % weniger als die ideale Netzfrequenz von 50,00 Hz. Da die Montierung am Netz etwa 0.8 % schneller läuft als wünschenswert (was von der Logik her passt), bleibt nur noch ein Schluss übrig, da man davon ausgehen kann, dass die Zähnezahl (siehe oben) stimmt: es kann nur noch eine Abweichung der Untersetzung der Getriebox sein. Das sichtbare Ritzel rechts von der Alubox dreht also etwas schneller als 1x pro Minute. Das ist kein großes Problem, denn 49,60 Hz kriege ich mit etwas mehr Bastelei als ursprünglich geplant auch quarzgesteuert hin. Aber 50.00 Hz für diese Montierung sind nicht das Optimum - sie sind OK für die visuelle Beobachtung und Nachführung mit kurzer Brennweite, aber nicht für längere Belichtung mit höherer Auflösung. Schon ab 20 s bei 1 m Brennweite kann es je nach Kamera bereits eng werden.

Was mich interessieren würde in diesem Zusammenhang: Gibt es 1b-Montierungen, die wirklich bei 50,00 Hz optimal laufen? Habe ich vielleicht ein Exemplar einer Serie erwischt, in der eine nicht optimale Getriebbox verbaut wurde? Oder ist diese Getriebebox Standard, weil sie ja für den ursprünglich angedachten Zweck völlig OK war? Ich habe es ja auch erst jetzt bemerkt (nach mehr als 25 Jahren), da ich das Einnorden so weit optimiert habe, dass es nicht mehr die Haupt-Fehlerquelle ist.

Viele Grüße,
Karl

PS: Auch die Netzfrequenz habe ich jetzt hier vor Ort gemessen. Sie stimmt - wie zu erwarten war - mit der Frequenz im europäischen Verbundnetzes überein, die in letzter Zeit immer im Bereich von 50,00 Hz +/- 0,02 Hz war und daher als Erklärung für die Abweichung nicht infrage kam.

Hallo Michael,

vielen Dank, das sind genau die fehlenden Angaben, die ich gesucht habe!

Dann passt die Untersetzung auch exakt zu 50 Hz für den "siderischen" Betrieb. Für 1 Drehung der Rektaszensionswelle muss sich das Ritzel an der Getriebebox nämlich 144 * 64 * 72 / (21 *22) = 1436 mal drehen. Da es für eine Umdrehung eine Minute braucht, ist es schon vier Minuten eher fertig, bevor 24:00:00 h = 1440 min rum sind, also nach 23 h 56 min, wie gewünscht.

Es bleibt allerdings diese merkwürdige Abweichung bei der Messung, für deren Erklärung ca. 50,4 Hz Netzfrequenz "erforderlich" wären. Gut, es kann ja sein, dass die Netzfrequenz mal völlig daneben lag - aber 0,4 Hz sind eine große Anweichung, Ich kann es eigentlich nicht glauben, zumal die Frequenz des Verbundnetzes laut Internet (siehe Link oben) immer im Bereich von maximal 50,02 Hz war. An einen lokalen "Inselbetrieb" des Netzes hier in der Gegend glaube ich auch nicht. Vielleicht doch Oberschwingungen? Wie dem auch sei, ich bin schon dabei, meinen Umrichter genauer einzustellen und über kurz oder lang auch mal quarzgenaue 50 Hz vorzusehen. Das hätte keinen Zweck gehabt, wenn die Getriebeuntersetzung doch anders gewesen wäre.

Viele Grüße,

Karl

Hallo,

vielleicht ist ein Foto hilfreich. Links der Synchronmotor mit dem rechts angeschlossenen Getriebe 3000:1 im Alugehäuse (Mitte). Das Ritzel rechts am Alugehäuse dreht mit 1 Umdrehung pro Minute (siehe auch Etikett). Es treibt ein Zwischengetriebe an, von dem ich bisher vermutet habe, dass es eine Übersetzung von 10:1 hat. Das Zwischengetriebe treibt dann die Schnecke des Schneckengetriebes 144:1 an, das aber hier nicht zu sehen ist. Ich habe vor allem Zweifel, ob dieses Zwischengetriebe wirklich eine Übersetzung von genau insgesamt (Ritzel am Alugehäuse bis zur Schnecke) 10:1 hat (ich vermute eher nicht). Auch bin ich mir beim Schneckengetriebe mit 144:1 nicht ganz sicher, ob diese Zahlen stimmen (ich vermute aber eher doch).

Hat jemand von euch die genauen Daten des Zwischengetriebes, also die Über-/Untersetzung zwischen Ritzel und Schnecke?

Viele Grüße,
Karl

Hallo Phensri,

nein, Du machst keinen Denkfehler. Ich hatte Müll geschrieben, nämlich die Motordrehzahl pro Minute statt pro Sekunde angegeben und ein Zwischengetriebe 10:1 unterschlagen.

Ich habe es korrigiert, Jetzt sollte es passen. Danke für den Hinweis!

Hallo Klaus,

vielen Dank! Ja, es stimmt dass die Netzfrequenz früher nicht so konstant gehalten werden konnte. Auch heute noch gibt es manchmal zu Hochlastzeiten deutliche Abweichungen nach unten - im Winter 2019/2020 gab es z.B. so ein "Uhrenproblem": viele Uhren nutzen noch die 50 Hz als Referenz und die gingen dann deutlich nach (bei mir an der Heizung auch) . Mein Problem zurzeit ist aber, dass die Montierung zu schnell läuft. Die Abweichung ist (wenn meine recherchierten Getriebedaten stimmen) nicht mit einer Abweichung der Netzfrequenz nach oben erklärbar. Zur Erklärung der Abweichung würde ich 50,4 Hz "benötigen". 50,4 Hz wären allerdings für Versorgungsnetze nicht akzeptabel (bei 50,2 Hz schalten sich manche ältere Photovoltaikanlagen automatisch ab) und ich schließe das als Ursache fast aus.

Grüße,

Karl

Moin!

Bei meiner 1b-Montierung von Zeiss habe ich festgestellt, dass diese minimal (aber auf Fotos sichtbar) zu schnell läuft, wenn ich sie am 50-Hz-Netz betreibe. Ich habe deshalb mal ein wenig nach der Getriebeübersetzung recherchiert und folgendes ist bislang dabei herausgekommen:

• Der Antrieb erfolgt über einen Synchronmotor, der bei einer Netzfrequenz von 50 Hz auch 50 Umdrehungen pro Sekunde macht.
• Der Motor ist mit einer Getriebebox verbunden, die eine Übersetzung von 3000:1 hat. Also beträgt die Drehfrequenz am Ausgang der Getriebebox 1 Umdrehung pro Minute. Das ist auch so auf dem Etikett vermerkt.
• Dann folgt offenbar ein Zahnradgetriebe 10:1, das ergibt 1 Umdrehung in 10 Minuten
• Das Schneckengetriebe hat eine Übersetzung von 144:1. Daher dreht die Rektaszensionswelle mit 1 Umdrehung in 1440 Minuten = 24 h 00 min 00 s

Wenn das so richtig ist, dann müsste die Montierung siderisch etwas zu langsam laufen, denn die Erde braucht nur 23 h 56 min = 1436 min für eine (siderische) Rotation. Zahlenmäßig müsste die Montierung also 0,28 % zu langsam laufen.

Meine Montierung läuft nun aber tatsächlich etwas zu schnell. Gemessen habe ich über mehr als 4 Stunden etwa 0.61 %. Dafür kommen noch ein paar Ursachen in Frage:

1. Die Getriebedaten oben können von mir falsch recherchiert sein.
2. Die Netzfrrequenz könnte höher als 50 Hz sein. Normal sollte aber die Abweichung nicht höher sein als 20 mHz, was auch durch die Onlineanzeige des europäischen Verbundnetzes bestätigt wird. Um 0.9 % (ca. 0,28 % + 0,61 % mal einfach addiert) zu schnell zu laufen, wären im Mittel 50,4 Hz erforderlich. Das halte ich für zu viel. Link zur Frequenzanzeige des europäischen Verbundnetzes:
3. Der Motor könnte durch Störungen (Oberschwingungen) auf der Netzfrequenz schneller laufen. Ich habe aber keine Ahnung, ob dieses möglich ist.
4. Noch weitere Ursachen, auf die ich nicht gekommen bin.

Könnt ihr mir bei der Klärung helfen?

1. Stimmen die Getriebdaten, die ich recherchiert habe, d.h. "50-Hz-Synchronmotor mit Getriebebox, 3000:1, 1 Umdrehung pro Minute am Ausgang der Getriebebox, dann ein Zahnradgetriebe 10:1, gekoppelt mit einem Schneckengetriebe 144:1"?
2. Bei der Netzfrequenz bin ich mir ziemlich sicher, dass diese nicht 50,4 Hz im Mittel erreicht, sondern zwischen 49,08 Hz und 50,02 Hz liegt, aber wenn ihr andere Erfahrungen habt, würde ich mich freuen, wenn ihr diese teilen könntet.
3. Und ist es denkbar, dass so ein stinknormaler Synchronmotor schneller läuft, wenn die Netzspannung nicht sauber ist? Hinweis: Der Anteil von Windstrom hier in der Gegend dürfte hoch sein.
4. Könntet ihr euch noch weitere Ursachen vorstellen?

Ich habe übrigens einen selbstgebauten Umrichter, dessen Frequenz ich einstellen kann. Wenn ich das Problem einmal verstanden habe, wäre es vermutlich also mit relativ wenig Aufwand lösbar.

Viele Grüße und vielen Dank im Voraus!

Karl