Musik durch Strom/Elektrizität?

Ich meine die Töne kommen durch die Umrichter, der schaltet. Genau kann ichs aber nicht sagen.

Die Töne entstehen durch Schwingungen der Stromrichtertaktung (bei IGBT-Stromrichtern um 1000 Hz, bei GTO Umrichtern um die 500 Hz) im Fahrmotor. Normalerweise ist das ein Summen oder Kreischen (ähnlich einer Kreissäge oder bei der BR101) Man kann durch ein spezielles Pulsmuster fast beliebige Töne erzeugen. Und bei den 1016 und 1116 hat man diese unvermeidbaren Geräusche benützt um sie eben ein bisschen zu gestalten. Die ersten paar Loks der Serie 1x16 ausser 1216 spielten durchaus Lieder. Diese wurden aber durch Softwareupdates dann einheitlich zu der bekannten Tonleiter.

Lg Roland

Das Prinzip ist, dass die Drehzahl des Motors (Asynchron-Motor) nicht wie früher über eine Spannungsveränderung, sondern über die Frequenz des Stromes geregelt wird, niedrige Frequenz langsam, --> höhe Frequenz schneller.
Dafür ist der Umrichter zuständig, der das entsprechend Fahrregler anpasst.
Diese Frequenzen liegen im hörbaren Bereich, daher die Tonleiter.
StS

Und wer es genau wissen will: die Toleiter vom Taurus ist eine dorische Tonleiter mit dem Grundton D von d bis d" So viel von der rein musikalischen Seite dazu.

Nix Gangschaltung, das geht im Prinzip stufenlos, Jede Frequenzerhöhung erhöht die Drehzahl. Nur um die Töne für den Menschen erträglich zu machen, wird mit der Software getrickst. So kommt, dass da mehr oder weniger eine Melodie zu hören ist. Wichtig ist dabei, das es weder beim Anfahren ruckelt, noch das die Räder je nach Gleisbeschaffenheit, Zugbeladung ... durchdrehen.
Das ist extrem Komplex, so kann auch sein, dass Vorzugsfrequenzen geschaltet werden und der Eindruck einer Stufenschaltung /Tonleiter entsteht.
StS

Besonderes interessant hört es sich dann an, wenn die Lok alle vier Achsen unabhängig regelt, zum Beispiel bei Schlupf. Das klingt dann wie eine Horde Saxophonneulinge, die den Einsatz verpasst haben.

Vermutlich Einzelachsantrieb mit je einem Umrichter, da trifft dann das mit den Saxophonneulingen zu.
Hat aber den Vorteil, das die einzelnen Motoren/Umrichter ...kleiner sein können, da die komplette Zugantriebsleistung auf alle Motoren /Räder verteilt werden.
Das spart Baukosten und Energie, sowie Radverschleiss, da hier weniger Kraft übertragen werden muss. Solange die Geräusche im Wagon nicht stören wärs OK.
StS

Zitat von p530

Ich habe immer so das Gefühl, dass, wenn ich mit anderen unterweg bin, ich der einzige bin, der die Geräusche von den Zügen wirklich wahrnimmt.

Same here, aber wenn du z.B. Freunde darauf aufmerksam machst, werden sie das zukünftig auch immer hören und nicht mehr ignorieren können - habe ich schon geschafft, unfreiwillig

Ich kenne das auch von Schweißinvertern, die mit variablen Pusstrom arbeiten, hier erzeugt durch IGBT-Umrichter.

Nee, nee, das "Kreischen" hat nichts mit der Motorsteuerung zu tun. Das entsteht beim Fahren am Reibwert. Die Räder werden durch die Steuerung immer am gerade "Durchdrehen" gehalten, damit habe ich die höchste Zugkraft am Rad/Schiene-Punkt. Das erzeugt das "Kreischen".

Gruß Bernd

@bernd_NdeM und woher soll dann das Geräusch kommen? Kann ein Reibwert geräusche machen? Wusste ich noch gar nicht. Man lernt dazu

Nachtrag: glaub mir, wenn das Geräusch von den Rädern kommen würde, dann klingt das anders als das Kreischen der 101 oder vom 423,...

Beim neuesten ICE haben die Ingenieure dann aber geschlafen. Das ratternde Quietschen bei der Anfahrt ist fast Körperverletzung.

@bernd_NdeM & @Roland,

nun werft ihr aber das "Singen" der Umrichter und das "Kreischen" der Schlupfregelung durcheinander

Ersteres kommt daher dass diese Asynchron-Motoren mit Drehstrom betrieben werden dessen Frequenz immer passend zur (Soll-)Drehzahl erzeugt wird.
Hierbei tritt das Singen auf, da diese Frequenzen im Hörbaren Frequenzspektrum sind. "Singen" an sich tun hier die Umrichter (die machen aus Gleichstrom Drehstrom).
Ein ähnlicher Effekt ist im Bereich der Grafikkarten als "Spulen-Kreischen" bekannt, er tritt auf wenn Grafikkarten sehr hohe Framerate berechnen (fps > 800).

Beim "Kreischen" dreht das Rad kurzzeitig durch (bis die Regelung reagiert).

Gruß Stefan

Dann würde der neue ICE aber ständig durchdrehen. Dies wäre aber auch eine ingenieurmäßige Fehlleistung, da ich am 23.12. in Augsburg folgendes feststellte:
- Schienen waren trocken, also Reibung maximal
- alle 4 neuen ICE die ich sah kreischen
- alle 4 neuen ICE kreischten über mehr als die 30 Sekunden, die sie brauchten bis sie verschwunden waren.

das Kreischen liegt ja nicht an den ggf. nassen Schienen, sondern dass das Rad an der Reibwert-Grenze betrieben wird, um die Beschleunigung des Zuges zu maximieren.
Nasse Schienen verschieben nur diese Grenze, ändern aber nicht das Verhalten der Regelung.

Verhalten der Regelung:

• Drehmoment wird auf Motor gegeben
• Drehmoment überschreitet Reibwert-Grenze
• Regelung reduziert Drehmoment unter Reibwert,
• sobald das Rad nicht mehr durchdreht erhöht die Regelung das Drehmoment wieder
• Gehe zu 1.

Dieser ganze Vorgang läuft im (Milli-)Sekunden-Takt ab, daher kommt es zum Kreischen, somit kann man
eigentlich fast Sagen dass das Kreischen für mehr Beschleunigung in Kauf genommen wird,
schließlich soll der Zug möglichst schnell auf seine Soll-Geschwindigkeit gebracht werden.