Hallo zusammen. Ich möchte gern meine Spannungsversorgung für die Modeleinsenbahn verbessern. Ich habe bisher das Problem, dass bei einer fest eingestellten Spannung am Trafo eine Lok mit einer gewissen Geschwindigkeit fährt. Fährt nun eine zweite Lok, fahren beide langsmer als allein. Also die Loks teilen sich die Leistung. Jetzt möchte ich aber dass beide Loks immer gleich schnell fahren, egal ob nur eine fährt oder beide zusammen fahren. Wie stelle ich das am Besten an? Hat jemand eine Idee? Danke
Bleibt denn die Spannung konstant, wenn die 2.Lok mitfährt oder geht sie runter?
das wird so einfach mit deinem Normalen Trafo nicht funktionieren. Liess mal nach was einen Parallelschaltung macht. Die Motoren der Loks kannst du einfach mal als Widerstände betrachten(ist eigentlich eine Induktive Last, aber das ist für die Verständnisfrage erstmal nicht wichtig)
Ich glaube die Spannung bleibt konstant. Kann ich zur Zeit nicht nachprüfen. Wieso?
Brauche ich einer steuerbare Konstantspannungsquelle (in Abhängigkeit der Trafospannung), oder eine Konstandstromquelle (in Abhängigkeit der Trafospannung)? Gibt es vielleicht auch was fertiges?
Ich bin mir sicher, daß die Spannung ´runtergeht, wenn Du die zweite Lok auf das Gleis stellst. Was Du brauchst, ist also ein Spannungsregler und einen Trafo, der dauerhaft mindestens 5V mehr ausgibt, als Du mit dem Spannungsregler einstellst, also 17V nach der Gleichrichtung, wenn Du 12V haben willst. Den Spannungsabfall über dem Gleis kannst Du damit allerdings nicht kompensieren. Ist Dein Gleis und/oder die Zuleitung sehr lang, wirst Du noch einen gewissen Geschwindigkeitsabfall bemerken.
Du kannst auch versuchen, den Spannungsregler auch noch stromabhängig zu machen (sozusagen stromkompensiert). D.h., wenn mehr Strom fließt, dann gibt der Spannungsregler etwas mehr Spannung ab (aber nur etwas - nur soviel, daß der Spannungsabfall über Leitungen/Schienen kompensiert wird). Das wird/wurde wohl bei einfachen Motorregelungen (Kassettenrecorder) so gemacht. Da die Loks allerdings immer un unterschiedlicher bzw. undefinierter Stelle sind, sind auch die Stromwege und damit auch die Spannungsabfälle immer noch unterschiedlich. Aber zumindest teilweise ließe es sich damit schon stabilisieren.
Hallo! Erst mal ein paar Fragen zu deiner Modellbahnanlage: 1.) Ist es eine Gleichstromanlage (z.B.: Fleischmann, Roco,...) oder eine Wechselstromanlage (z.B.: Märklin) 2.) Ist es eine analoge Anlage oder eine digitale? Einen Tipp als Maßnahme gegen den Spannungsabfall auf den Gleisen kann ich dir aber auf jeden Fall geben: Verlege parallel zu den Gleisen Kupferdrähte mit einem Querschnitt von 1,5mm² oder besser 2,5mm² und schließe diese alle 2-3m an die Gleise an. Haben wir bei unserer Modellbahnanlage zum Beispiel so gemacht. lg neumi
Hallo. Es handelt sich bei meiner Anlage um eine analoge Anlage von Fleischmann (die Schienen sind von Fleichmann). Mein Trafo ist ein alter Trafo aus DDR Zeiten. Die Gleise haben doch schon an sich einen hohen Querschnitt. Mit Sicherheit 1mm² oder größer. Und meine Anlage hat in Summe vielleicht 15-20m Gleis.
Ok bei 15-20m Gleis ist das vieleicht nicht unbedingt notwendig. Unsere
Anlage ist größer und unser Gleismaterial ist von Roco und aus Neusilber
(aus Korrosionsgründen) und hat deswegen einen wesentlich größeren
Widerstand als Kupfer.
Die wahrscheinlich beste (und leider auch aufwendigste und teuerste)
Lösung für das Problem wäre die Anlage auf digital umzurüsten. Es gibt
digitale Fahrregler die so eine Geschwindigkeitsregelung schon
integriert haben.
Wenn eine Umrüstung auf Digitaltechnik nicht in Frage kommt (Aufwand,
Preis) würde ich einen elektronischen Fahrregler empfehlen. Diese
arbeiten nicht mit einem einstellbaren Trafo, also einer veränderbaren
Spannung sondern mit einer Pulsweitenmodulation (PWM), das heißt mit
einer konstanten Spannung aber einem veränderbaren Tastverhältnis. Man
kann sich das so Vorstellen:
+15V _ _
| | | |
0V _____| |_____| |_____ ist eher langsam (kleiner Effektivwert)
+15V ____ _____ _
| | | | |
0V __| |__| |__| ist schneller (größerer Effektivwert)
Bei vielen elektronischen Fahrreglern kann man den benötigten Trafo
extern anschließen, und kann so je nach Bedarf Trafos von 20V bis 50VA
und mehr verwenden. Außerdem ist das Langsamfahrverhalten der Loks bei
elektronischen Fahrreglern wesentlich besser, da sie immer die volle
Spannung bekommen und nur der Effektivwert verändert wird.
Leider verschwinden die elektronischen Fahrregler immer mehr vom Markt,
weil sich die Digitaltechnik mehr und mehr durchsetzt. Ein guter
elektronischer Fahrregler war z.B. der Roco ASC2000, der jedoch leider
nicht mehr erhältlich ist. Man könnte sich so einen Fahrregler
allerdings mit einem Mikrocontroller und einem Motorbrücken-IC relativ
leicht selbst bauen. Ich hab auch schon mal mit der Planung eines
solchen Fahrreglers begonnen, aus Zeitmangel steht dieses Projekt im
Moment allerdings mehr oder weniger.
hoffe ein wenig Licht ins Dunkel gebracht, und nicht alle Klarheiten
beseitigt zu haben ;-)
lg neumi
P.S.: An alle Regelungstechniker, ein Fahrregler ist vom
regelungstechnischen Standpunkt aus kein Regler sondern nur eine
Steuerung, weil es keinen geschlossen Regelkreis gibt. Der heißt nur so,
warum auch immer.
>Die Gleise haben doch schon an sich einen hohen Querschnitt. Mit >Sicherheit 1mm² oder größer. Das mag sein . Aber 1. sind die nicht aus Kupfer und 2. hast du ca. alle 20 cm einen Schienenverbinder und da je nach Qualitaet und Alter einen Spannungsabfall. Gruss Helmi
Angehängte Dateien:
-
ASC2000.png
3,4 KB
Weil mein Versuch die PWM mit ASCII-Zeichen zu erklären leider nicht so aussieht wie ich mir das vorgestellt habe, hab ich jetzt zwei Oszillogramme vom ASC2000 als Bild angehängt. Links sieht man eine langsame Einstellung also mit einem kleinen Effektivwert, und rechts eine schnellere Einstellung mit einem größeren Effektivwert. P.S.: Die Oszillogramme wurden im unbelasteten Zustand gemessen, im Betrieb sieht das PWM-Signal klarerweise nicht mehr so schön aus aber für die Erklärung ist es so glaub ich besser.
>P.S.: An alle Regelungstechniker, ein Fahrregler ist vom >regelungstechnischen Standpunkt aus kein Regler sondern nur eine >Steuerung, weil es keinen geschlossen Regelkreis gibt. Der heißt nur so, >warum auch immer. weil das normale Volk eben keinen Unterschied zwischen beiden sieht - hat sich eben so eingebürgert. Wobei - ganz unrecht hat ja das gemeine Volk da gar nicht so sehr. Bei einer Steuerung, die der Mensch bedient, schließt sich der Regelkreis über eben diesen. Wenn du die Lok auf eine bestimmte Geschwindigkeit bringen willst, dann bist du es, der hier den Soll-Ist-Vergleich macht. Also Regelung ;-)
@ Helmi: Das Problem mit den Schienenverbindern kann man ein bisschen entschärfen indem man diese verlötet. Das setzt allerdings voraus, dass man die Schienen löten kann (mit Neusilber geht es, mit irgendwelchen Stahllegierungen nicht). Aber wie schon gesagt die massiven Kupferdrähte sind auf jeden Fall besser als die Schienen selbst. Und die 20Eur die 2 Rollen Kupferdraht im Baumarkt kosten sind auch nicht die Welt.
Stefan_KM (Gast) >Es handelt sich bei meiner Anlage um eine analoge Anlage von Fleischmann >(die Schienen sind von Fleichmann). Mein Trafo ist ein alter Trafo aus >DDR Zeiten Die DDR Trafos haben große U-Änderungen bei Belastung.(besser nicht mehr einsetzen) Macht Ihn doch nicht meschucke. Wie meine Vorredner. mehrere Gleiseinspeisung. Einen Gleichspannungsregler nach deinen Trafo. Conrad zeigts es dir oder einer von hier.
So ist es, die Spielzeugtrafos sind alle so gebaut, hat nichts alt und DDR zu tun. Sie müssen kurzschlußfest sein und das wird anderem Blechaufbau bewirkt.
Diese Franstormatoren, äh Transformatoren haben einen Doppel-L-Kern. Auf einem Schenkel befindet sich die Sekundär- und auf dem anderen die Primärwicklung. Vorteil: Es kann keinen Wicklungsschluß geben und der Bediener ist geschützt. Sie sind auch (wie oben schon gesagt) kurzschlußfest. Nachteil: Bedingt dadurch ist die Kennlinie sehr "weich" und die eingebaute Graetzbrücke aus Selen tut ein Übriges. MfG Paul
Hallo Ob das den Fragenden Interessiert? Wolf (Gast) sehr gut 1
juppi wrote: > Macht Ihn doch nicht meschucke. Ich wollte in nicht "meschucke" machen. Er hat gefragt welche Lösungen es für sein Problem gibt und ich habe ihm die aufgezeigt die ich kenne, bzw. sogar selbst verwende und die auch gut funktionieren. > Wie meine Vorredner. > mehrere Gleiseinspeisung. Das ist nicht alleine auf meinem Mist gewachsen. Das machen viele Modelleisenbahner mit größeren Anlagen so, und es steht auch in einigen Büchern zu dem Thema. Und dass Neusilber mit Schienenverbindern einen wesentlich größeren spezifischen Widerstand als Kupfer hat kann man wohl nur sehr schwer abstreiten. Bei Belastungsspitzen von einigen Ampere kann sowas durchaus eine Rolle spielen. > Einen Gleichspannungsregler nach deinen Trafo. > Conrad zeigts es dir oder einer von hier. Ein Gleichspannungsregler ist in diesem Fall ganz sicher fehl am Platz! Bei Modelleisenbahnen will man die Geschwindigkeit der Züge im Normalfall einstellen können. Soweit noch kein Problem, es gibt ja einstellbare Spannungsregler werden jetzt manche sagen (LM317,...). Ja die gibt es. Nur sind die für etwas anderes gedacht. Mit Spannungsreglern erzeugt man stabilisierte Gleichspannungen, wie man sie zum Betrieb von elektronischen Schaltungen braucht. Dem Motor in der Lok ist die Restwelligkeit der Spannung allerdings mehr als egal! Nur die Verlustleistung im Regler ist bei langsamen Geschwindigkeiten gewaltig! Außerdem sind Spielzeugtrafos wie schon erwähnt absichtlich kurzschlussfest gebaut (Spannung nimmt bei großer Belastung stark ab) also würde der Spannungsregler unter Umständen ohnehin nicht funktionieren, da dieser einen Spannungsabfall je nach Typ von ein paar Volt benötigt. Entweder man bleibt beim einfachen "Spielzeugstelltrafo" und findet sich mit dem "bescheidenen" Verhalten ab, oder man verwendet einen guten elektronische Fahrregler oder baut die Anlage auf Digitaltechnik um.
@Michael Neumayer (neumi) Stefan_KM will mehrere Loks laufen lassen. Er hat jetzt noch DDR Trafos. Das billigste und einfachste ist nun mal ein "Gleichspannungssteller". Macht doch nicht immer alles Hoch wissendschaffendlich daraus(nicht bös gemeint) Bei C schon ab 5 Eus. Wenn der Steller einmal hier nicht gebraucht wird, auf einer Modellbahn wird er immer benötigt. P.S. Lassen wir doch erst einmal Stefan_KM Antworten. Gruß
Guten Tag Zu meiner Anlage: Ich habe bei meiner Anlage Gleise von Rocco. Die sind aus Messing und haben den Vorteil dass sie keine Mehrfachspeisung benötigen. Außerdem schaun die Schienen inzwischen durch die Patina originalgetreu aus. (Die meißten anderen Hersteller verwenden damals beim Erstellen der Anlage Stahlschienen.) Ich verwende 5 Stromkreise die durch Kleinbahntraffos gespeist werden. (Die guten, alten mit Stromabnehmer auf der obersten Traffowicklung.) Ich habe mehrere Stromkreise weil ich das gleiche Problem hatte wie Stefan_KM. Dass beide Loks langsamer fahren hat den gleichen Grund wie bei mir. Wir beide verwenden ungeregelte Traffos und da bricht die Spannung unweigerlich ein wenn man sie belastet. Aber auch wenn Stefan_KM neue, geregelte Traffos oder gleichwertiges verwendet, werden beide Loks nie gleich schnell fahren, da die Locks alle normalerweise eine unterschiedliche Übersetzung, andere Motorleistungen,... haben. Selbst gleiche Modelle vom gleichen Hersteller werden immer etwas unterschiedlich schnell sein. Es gibt für dieses Problem nur 3 Lösungsmöglichkeiten. Die 1. Möglichkeit ist, dass man mehrere Stromkreise verwendet auf denen je eine Lock, bzw. ein miteinander gekoppelter Verband fährt. Wenn man hier im Verband fährt, sollten beide Loks annähernd gleich schnell fahren, da immer eine die andere anschiebt/abschleppt und dadurch belastet wird. Die 2. Möglichkeit ist, alles (zumindest den Lok-Betrieb) auf digital umzustellen. Dies kann man mit Fertigmodulen oder selbst mit einem Can-Bus ähnlichen Bus machen.
>Dies kann man mit Fertigmodulen oder selbst mit einem Can-Bus ähnlichen >Bus machen. Da wuerde ich doch sagen das man bei den etablierten Standarts bleibt. Bei 2 Leiterbahnen halt DCC und bei 3 Leiter Motorola- Maerklin. Auch in echt ist ja nicht jede Lok gleich schnell. Bei den Digitalen Loks kann man aber innerhalb der Lok in deren Controller die maximale Hoechstgeschwindigkeit und auch die Kennlinie einstellen. Gruss Helmi
>>Auch in echt ist ja nicht jede Lok gleich schnell
Desswegen gibt's da ja auch eigene Abschnitte auf der nur eine Lok bzw.
ein Verband fährt.
Es wird in der wirklichen Weld also soetwas wie die 1. von mir
vorgeschlagene Lösung verwendet, nur dass im Modellbau normalerweise
jedem Stromkreis eine gesammte Fartstrecke (Kreis) zugewiesen ist.
Außerdem ist normalerweise, wenn mehrere Loks im Verband fahren alle bis
auf eine im Leerlauf.
Die Ausnahme ist, wenn die Antriebsleistung nicht ausreicht.
Da tritt aber der von mir beschriebene Zieh-Schibefekt auf.
Ich kenne den ein oder anderen Modellbauklubb der nicht die
vorgefertigten Digital-Module verwenden, da die ihnen nicht genug
können.
(Meines wissens nach verwenden die eine Art Can-Bus.)
Z.B. ist bei den meißten Digitalsystemen kein Rückkanal vorgesehen.
Außerdem sind fertige Digitallösungen nicht gerade für Flexibilität
bekannt und können nicht für diverse Zusatzaufgaben erweitert werden.
-_-_-_ wrote: >>>Auch in echt ist ja nicht jede Lok gleich schnell > Die Ausnahme ist, wenn die Antriebsleistung nicht ausreicht. > Da tritt aber der von mir beschriebene Zieh-Schibefekt auf. Das ist so seit es Zugbus gibt nicht mehr wirklich gültig. Die meisten halbwegs modernen Loks sind mit Steuerrechnern ausgestattet die dafür sorgen, dass dieser Effekt nicht auftritt. Deswegen braucht so ein Verbund auch nur einen Lokführer und nicht einen pro Lok.
@-_-_-_: schau mal, man mach sich schon über dich lustig: Beitrag "Wiederstand und Standart zensieren"
Eigentlich hat Stefan 2 Probleme: 1. Einen schwächlichen Modellbahntrafo und etwas Spannungsabfall unterwegs Das kann evtl. mit dickerm Draht gelöst werden wie oben beschrieben. 2. Loks die bei gleicher Spannung unterschiedlich schnell unterwegs sind. Dafür sehe ich nur 2 Lösungen: A=Schnelle Lösung: Blockstellen einbauen, damit man der zu schnelle Zug gelegentlich angehalten werden kann. B=Digitale Lösung: Gleis ständig unter Spannung und alle Loks mit PWM +Digitaltechnik ausrüsten. Dabei sind jedoch ähnliche Spannungsprobleme wie im Kfz-Bereich zu betrachten, da einige Induktivitäten im Spiel sind. http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.23 Also entweder Fertiglösung eines namhaften Herstellers suchen oder "persönliche Forschungsarbeit" daraus machen.
Guru (Gast) Man macht sich nicht über den Urheber lustig, bloß weil das Teil in diesen Thread gelandet ist. Leute! Noch mal: Es geht nicht darum das die Loks gleich schnell fahren sollen. ...sonder das beim zuschalten einer Lok die schon fahrende langsamer wird. Oder beim abschalten schneller. gruß
oszi40 (Gast) http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.23 Dein Link ist gut, kannte DIESEN noch nicht. gruß
Danke Leute für eure Anregungen. Ich muss nochmal einiges klarstellen. Zunächst hat juppi recht, wenn er sagt, dass die Loks nicht gleich schnell fahren sollen, sondern die erste Lok nicht langsamer wird wenn eine zweite Lok hinzu kommt. Zum zweiten habe ich analoge Loks (PIKO aus DDR Zeiten) die sich nur schwer auf einen Digitakdekoder umbauen lassen. Daher wäre mir die eine Lösung bei der ich nich umstellen muss am liebsten. Z.B. mit einem PWM- Signal (danke für die Erklärung, aber ich weiß was ein PWM ist). Als nächstes habe ich mehrere Blöcke um die Schnelleren Loks nicht auffahren zu lassen. Aber dsa Problem bleibt, da am einer Steigung die Loks nicht mehr hoch fahren, weil die Belastung des Trafos zu hoch ist (bei mehreren Loks). Blöd ist dann nur, wenn die zweite Lok stehen bleibt, fährt die erste wieder schneller, bis die zweite Lok wieder freigegeben wird. Ich könnte als erstes meine Einspeisung verbessern nur weitere Einspeiszungspunkte an den Gleisen (habe ich zwar schon gemacht, aber vielleicht nicht ausreichend. Dann könnte ich versuchen größere Kabelquerschnitte zu verwenden. Ich glaube ich habe bisher um die 0,14mm² verwendet. Ist vielleicht doch ein bißchen zu wenig. Zumindest für den Fahrstrom. Jetzt noch eine Frage. Wenn ich mit einem PWM arbeite, muss dieses Signals dirrekt auf die Schinen gelegt werden, oder muss das Signal noch durch einen Tiefpass integriert werden? Danke
Das PWM-Signal kann direkt auf die Schienen gelegt werden. Die Tiefpasscharakteristik hat der Motor ohnehin selbst.
Bedingt. Ein 100nF Kondensator parallel zum Motor und eine Diode antiparallel zur gerade anliegenden Gleispolarität steigern die Fahrfreudigkeit der Lok ungemein. Ohne diese "Hilfsmittel" fährt sie ziemlich lustlos und erst bei weiteren Pulsbreiten los. Mit den Maßnahmen fährt sie butterweich und kraftvoll. Wir haben eine größere Anlage mit PWM 19kHz in Betrieb und kennen die Probleme und Lösungen.
"antiparallel zur gerade anliegenden Gleispolarität" Oh, wie praktisch. Damit wird der Fahrtrichtungswechel zur Lötaktion... :-) Naja, nun mal im Ernst: Sollte so eine Freilaufdiode wenn dann nicht schon im Fahrpult eingebaut sein?
Jain. Bei Vollbrücke ja, bei einfachem MOSFET und Richtungswechsel-Relais kommt sie vor das Richtungswechselrelais und wird - praktischerweise - jedesmal mit umgeschaltet. Vorzugsweise sollte man Schottky-Dioden einsetzen, da sie schneller schalten und bei niedrigeren Spannungen leiten.
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