Umrüstung einer US-Hammond auf 220V/50Hz

[doc-harry]

Liebe Hammondfreunde,

trotz hoher Transportkosten kann es sehr lohnend sein, eine Hammond-Orgel aus den USA zu importieren, da dort das Angebot wesentlich größer und damit die Preise deutlich niedriger sind als in Europa. Insbesondere gilt dies für das hochpreisige Modell B3 und ihre nächsten Verwandte.

Allerdings sind diese Orgeln für das amerikanische Stromnetz mit 117V und 60Hz konzipiert und müssen umgerüstet werden, um sie bei uns zu betreiben.
Wie das gemacht wird, möchte ich im nachfolgenden Artikel beschreiben.

Der erste, einfachere Schritt dabei ist in jedem Fall die Anpassung der Netzspannung. Die in Europa üblichen 230-240V sind mit Sicherheit für eine nicht angepasste Orgel tödlich. Die Reduzierung der Netzspannung auf die, für die Orgel verträglichen 110 - 120 V geschieht mit einem 220V/110V Transformator. Von diesen gibt es verschiedene Ausführungen: "echte" Trafos mit getrennter Primär und Sekundärwicklung, Spartrafos mit gemeinsamer Primär- und Sekundärwicklung, Trafos zum Einbau oder als externe Module und natürlich verschiedene Leistungsklassen.
Vorzuziehen ist immer ein echter Trafo, da dieser auch die galvanische Trennung zwischen Netz und Gerät bewerkstelligt.
Da eine Hammond im Originalzustand keine Erdung besitzt, ist das auch ein echter Sicherheitsgewinn. Ob man einen Trafo zum Einbau, oder ein externes Gerät bevorzugt, ist letztendlich Geschmackssache. Ich persönlich ziehe aus folgenden Gründen externe Module vor:
- es ist kein Eingriff in die Orgel erforderlich
- ein eingebauter Trafo ist mit seinem Streufeld immer eine Quelle von unerwünschten Brummeinstreuungen.
und
- ein externer Trafo besitzt von Haus aus eine Absicherung, die man bei einem Einbautrafo separat einbauen sollte

- kleiner Einschub an dieser Stelle: hier hat Hammond wirklich an der falschen Stelle gespart: ab Werk besitzt keine der alten Hammond-Orgeln eine Netzsicherung. Ein Umstand, der schon bei zahlreichen Orgeln zu teuren Reparaturen geführt hat, da bei einem Defekt der ziemlich fragilen Gleichrichterröhren (insbesondere der 6X4 im AO28 Vorverstärker) ganz schnell der teure Netztrafo stirbt. -

Die Leistung des Trafos sollte sich an der Leistungsaufnahme der Orgel orientieren (bei Orgeln ohne eigene Endstufen ca. 200VA; Orgeln mit eingebautem Verstärker ca. 300VA). Im Zweifeslfall lieber mal auf das Typenschild der Orgel schauen oder das leistungsfähigere Modell wählen. Die Preise für einen 300VA-Trafo bewegen sich zwischen etwa 40 EUR (Internet) und 300 EUR (Fachhandel).

Mit vorgeschaltetem Trafo kann man nun eine amerikanische Orgel grundsätzlich schon ohne Gefahr am europäischen Netz betreiben. Allerdings ist die Anpassung der Netzspannung "nur die halbe Miete":

Die Stimmung der Orgel hängt ab von der Drehzahl, mit der sich der Run-Motor des Tongenerators dreht. Bei dem Motor handelt es sich um einen Synchronmotor der bei einer Netzfreuqenz von 60Hz mit einer Drehzahl von 1800 U/min (Ausnahme: Modell X-66: 3600 U/min) läuft.
Da bei einem Synchronmotor die Drehzahl proportional zur Frequenz der angelegten Netzspannung ist, wird ein solcher Motor bei uns nur eine Drehzahl von 1500 U/min erreichen - in der Konsequenz ist die gesamte Orgel etwa 1 1/2 Töne zu tief gestimmt.
Aus einem A wird damit ungefähr ein F#, wobei die Stimmung der einzelnen Töne zueinander innerhalb der Orgel natürlich weiter passt. Mit einer solchen Orgel kann man aber unmöglich mit anderen Instrumenten zusammenspielen. Auch wirkt sich die zu tiefe Stimmung auf den Klang der Orgel selbst aus, da nun weder die Filter des Tongenerators korrekt abgestimmt sind, noch der Scanner für das echte Scannervibrato mit der richtigen Drehzahl läuft.

Zur Lösung verwendet man in der Regel einen Frequenzwandler, der den Run Motor mit der korrekten Frequenz von 60Hz versorgt.
Dabei ist es ausreichend, nur den Run-Motor über den Frequenzwandler zu betreiben, da der Start-Motor auch mit 50Hz eine ausreichende Drehzahl erreicht und in den Verstärkern die Wechselspannung ohenhin gleichgerichtet wird. Damit reicht beim Frequenzwandler eine Leistung von etwa 40VA und eine einfache Version, die eine Sinus-ähnliche Spannung erzeugt, aus.
Auch hier gibt es unzählige Varianten am Markt, die mal quarzstabilisiert sind, mal ein Verstellen der Ausgangsfrequenz und damit ein Stimmen der Orgel ermöglichen. Andere wiederum liefern eine echte Sinusspannung am Ausgang und und und .....

In einem meiner nächsten Beiträge werde ich meine Eigenentwicklung eines Frequenzwandlers vorstellen, den ich bereits in mehreren Orgeln einsetze und der sich sehr preiswert nachbauen lässt.

In diesem Beitrag möchte ich aber zunächst den Einbau eines Frequenzwandlers in die Orgel beschreiben:

Die Anschlüsse des Run Motors befinden sich im sogenannten Power Terminal. Dieses verbirgt sich hinter einem silbernen Deckel in der Nähe des Run-Motors / Scanners.

Nach dem Lösen der beiden Muttern kann der Deckel abgenommen werden (Achtung: sicherheitshalber vorher den Netzstecker ziehen).
Nun sieht man u.a. die Anschlussdrähte des Run Motors: jeweils 2 schwarze und 2 rote Leitungen, wobei jeweils eine rote und eine schwarze Leitung zusammengelötet sind.

Diese lötet man ab und verbindet die jeweiligen Paare später mit dem Ausgang des Frequenzwandlers.
Den Eingang des Frequenzwandlers verbindet man nun mit den beiden Terminals, wo vorher der Run-Motor angeschlossen war.

Nun sucht man sich einen geeigneten Montageplatz für das Frequenzwandler-Modul. Idealerweise findet man diesen ebenfalls auf dem Generatorchassis.

Falls der Wandler ein externes Poti zum Einstellen der Frequenz hat, montiert man dieses an geeigneter Stelle, so dass es später zum Stimmen der Orgel leicht erreichbar ist.

Nach der Kontrolle der Anschlüsse kann man nun das Power-Terminal wieder verschließen und einen ersten Startversuch wagen.
I.d.R. sollte es damit keinerlei Probleme geben, so dass die Orgel nun mit korrekter Stimmung läuft.


Viele Grüße,
Harald