Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Märklin Lok Motor ansteuern


von Jörg D. (jojo150272)


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Hallo zusammen,

erstmal eine kurze Einführung über unsere Ideen und Beweggründe für 
diese Frage. Wir möchten aber keinen Glaubenskrieg auslössen. Wir beiden 
(Sohn und Papa) möchten halt was gemeinsam bauen und keine fertigen 
Komponenten nutzen, es geht halt um den Spass.

Ich baue gerade mit meinem fast 9jährigen Sohn eine kleine Marklin 
M-Gleis Anlage mit 3 Ebenen auf. Da er meine alten Blauen Stellpulte für 
die Weichen nicht mag und auch mit mehreren Loks zur gleichen Zeit auf 
der Platte fahren wollte, haben wir uns entschieden, die Anlage zu 
digitalisieren. Also haben wir uns einen Märklin Delta Control 6604 
sowie zwei Delta Loks besorgt und haben losgelegt. Da die Steuerung 
nicht wirklich schön war, haben wir uns entschlossen eine eigene 
Steuerung (Ardurino mittels Bascom) mit MM1 / MM2 Protokoll zu bauen. 
Sie hat für die 8 Loks je einen Schiebe Poti für die 
Geschwindigkeitseinstellung und auch 4 Schalter für die F1-F4. Der 
Prototyp läuft auch sehr schön und sehr zufrieden stellend (Märklin 
Delta Control als Booster). Da auch die Weichen digitaliesiert werden 
sollten, haben wir auch einige eigene Weichendecoder mit MM Protokoll 
gebaut und getestet. Sind noch am überlegen, ob jede der 32 Weichen und 
die 7 Entkupplungsgleise einen eigenen Decoder bekommt oder ob ich 
mittels Arduino Nano alles an einigen stellen Zentral verkabel, ist halt 
eine Kostenfrage bei 40 Stück und diesen Corona Zeiten. Und 
Hausbeleuchtungen, Straßenlampen  und sonstige Funktionsmodelle sollen 
ja auch noch folgen (ca. 90 Stück).


Jetzt haben wir uns das nächste Projekt vorgenommen und wollen eine alte 
Märklin V200 mit einem eigenen Lok Decoder umbauen und da kommt auch 
schon unsere Frage, wie man das richtig in Angriff nimmt.

Also Märklin macht es ja so, dass der Strom über den Allstrommotor und 
die eine oder andere Spule fliest, je nach Stellung des Umschaltrelais.

Da wir die Geschwindigkeit Regeln wollten, wäre meine Frage wie man am 
besten vorgeht. Motor eigene Spannung über PWM Signal und die Spule mit 
extra Spannung schalten je nach Fahrrichtung, oder per PWM über Motor 
und Spule je Richtung ???

Kann uns jemand helfen für die beste Lösung

Liebe Grüße

Lukas und Papa Jörg

von Dirk L. (garagenwirt)


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Jörg D. schrieb:
>
> Also Märklin macht es ja so, dass der Strom über den Allstrommotor und
> die eine oder andere Spule fliest, je nach Stellung des Umschaltrelais.

Hallo,
meine Märklin Zeiten sind zwar lange her, aber ich meine mich zu 
erinnern das der Motor Gleichstrom bekommt und entsprechend durch das 
Umschaltrelais Links und Rechtslauf angesteuert wird.

von MeierMüllerSchulz (Gast)


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Alles, was du dir ausdenken kannst, wurde hier bereits realisiert:
https://www.stummiforum.de/

von Jörg D. (jojo150272)


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Hallo

erstmal Danke für die schnellen Antworten.


MeierMüllerSchulz schrieb:
> Alles, was du dir ausdenken kannst, wurde hier bereits realisiert:
> https://www.stummiforum.de/

Ja dieses Forum kannte ich schon, hatte aber zum ansteuern einer Lok 
nichts passendes gefunden. Aber Du hast recht, es ist fast Grenzenlos.


Dirk L. schrieb:
>
> Hallo,
> meine Märklin Zeiten sind zwar lange her, aber ich meine mich zu
> erinnern das der Motor Gleichstrom bekommt und entsprechend durch das
> Umschaltrelais Links und Rechtslauf angesteuert wird.

Ja es ist ja einn Reihenschlussmotor den man mit AC und DC betreiben 
kann. Werde mal überlegen ob ich die Spannung in der Lok gleichrichte 
und dann per PWM und Transistor steuere.

Hat jemand noch weitere Ideen wie wir das machen sollten.


Gruß Jörg

von MaWin (Gast)


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Jörg D. schrieb:
> Da wir die Geschwindigkeit Regeln wollten, wäre meine Frage wie man am
> besten vorgeht. Motor eigene Spannung über PWM Signal und die Spule mit
> extra Spannung schalten je nach Fahrrichtung, oder per PWM über Motor
> und Spule je Richtung ???

Wenn das dein einziges Problme ist: Beide Varianten ergeben 
unterschiedliche Drehzahl vs. PWM Grad Verhalten, sind aber beide 
akzeptabel.

Man wählt ausschalten von Motor und Spule, damit bei PWM=0 kein Strom 
fliesst.

Dirk L. schrieb:
> meine Märklin Zeiten sind zwar lange her, aber ich meine mich zu
> erinnern das der Motor Gleichstrom bekommt

Schon Alzheimer.

von Jörg D. (jojo150272)


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Hallo MaWin,

MaWin schrieb:
>
> Wenn das dein einziges Probleme ist: Beide Varianten ergeben
> unterschiedliche Drehzahl vs. PWM Grad Verhalten, sind aber beide
> akzeptabel.
>
> Man wählt ausschalten von Motor und Spule, damit bei PWM=0 kein Strom
> fliesst.


Was ist deiner Meinung die bessere Variante und auf was für Probleme 
kann ich noch treffen, wir können das MM Signal sauber von den Schienen 
abnehmen und haben für die F1-F4 ne Led, sowie die beiden 
Fahrtrichtungen jeweils ne Led mit PWM zum testen. Gibt es da noch 
Besonderheiten auf die man achten sollte.

Liebe Grüße und vor allem Gesundheit

Jörg

von Flip (Gast)


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Man kann den Motor nur an einem spulenende anschliessen und dann mit 
gleochstrom versorgen. Richtung über h brücke.

von Flip (Gast)


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Alternativ lässt sich such ein,Mabuchi RF400Ca einbauen, deutlich 
verbessertes laufverhalten und ruhiger. jedoch darf der nicht 20V 
abkriegen, also max 50% PWM

von Vancouver (Gast)


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Geht es wirklich um die Regelung der Geschwindigkeit, also einen 
Regelkreis mit einer Messung der aktuellen Motodrehzahl?
In diesem Fall hast du mit dem alten Allstrommotor schlechte Karten. Im 
allgemeinen wird die Motordrehzahl über die Back-EMF gemessen, also die 
Selbstinduktion des Motors während der PWM-Pausen. Ein Allstrommotor hat 
aber keine Back-EMF wegen des fehlenden Perma-Magneten.
Irgendwo habe ich mal gelesen, dass jemand versucht hat, aus 
irgendwelchen kurzzeitig geisternden Wirbelströmen etwas zu messen, aber 
das ist wohl gescheitert.
Eine andere Möglichkeit wäre es, die Drehzahl über eine Lichtschranke 
oder ähnliches zu messen. Oder einen rotierenden Magneten mit einem 
MEMS-Sensor. Das dürfte aber alles heftig werden, wenn man es in eine 
H0-Lok reinpacken will.

Für meinen Selbstbau-Decoder habe ich die Motoren alle auf Gleichstrom 
umgerüstet. Entweder nur die Statorwicklung durch einen Perma-Magnet 
ersetzt (Stichwort HAMA-Magneten) oder den Motor ausgetauscht für die 
Loks, für die es keine passenden HAMA-Mganete gibt. Die BackEMF-Messung 
geht damit. In meinem Fall musste ich die PWM periodisch (alle 100ms) 
ganz abschalten, um brauchbare Messwerte zu bekommen.

Falls aber doch jemand eine Möglichkeit der Drehzahlmessung bei 
Allstrommotoren kennt, würde mich das brennend interessieren. Es tut mir 
jedesmal in der Seele weh, eine 50 Jahre alte Märklin-Dampflok zu 
entkernen.

von Rainer V. (a_zip)


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Jörg D. schrieb:
> Ja es ist ja einn Reihenschlussmotor den man mit AC und DC betreiben
> kann. Werde mal überlegen ob ich die Spannung in der Lok gleichrichte
> und dann per PWM und Transistor steuere.

Du mußt die Gleisspannung doch eh gleichrichten...und der Motor ändert 
durch Umpolen seine Drehrichtung nicht! Ich würde Anker- und 
Feldwicklung getrennt ansteuern. Einmal Halbbrücke und einmal Vollbrücke 
für Richtungsumkehr. Welche Kombination das beste Fahrverhalten ergibt, 
muß man ausprobieren. Es gibt auch die Möglichkeit, die Feldwicklung 
durch einen Permanentmagneten zu ersetzen. Scheint mir aber eine 
ordentliche Bastelei zu sein. Da du das Umschaltrelais ausbauen kannst, 
wird auch in der kleinsten HO-Lok genug Platz für einen 
(Selbstbau)-Decoder sein!
Viel Spass und Erfolg...
Rainer

von Matthias S. (da_user)


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Jörg D. schrieb:
> Sind noch am überlegen, ob jede der 32 Weichen und
> die 7 Entkupplungsgleise einen eigenen Decoder bekommt oder ob ich
> mittels Arduino Nano alles an einigen stellen Zentral verkabel, ist halt
> eine Kostenfrage bei 40 Stück und diesen Corona Zeiten.

Gibt doch genügend Arduino-Nachbauten, zum größten Teil erheblich 
günstiger. Nur bei Lieferung aus China könnte es derzeit nochmal viel 
länger dauern, als sonst...

von Vancouver (Gast)


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Vancouver schrieb:
> (Stichwort HAMA-Magneten)

HAMO-Magneten meinte ich. Sorry.

von Jürgen K. (be-cool)


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Hallo, soweit ich verstanden habe, wird die Fahrtrichtung bei den 
Allstrommotoren nicht über eine H-Brücke geschalten, sondern die 
Feldspule mit den 3 Anschlüssen wird entweder über Anschluss 1 oder 
Anschluss 3 bestromt und der Mittelanschluss 2 bildet den Gegenpol. 
Dadurch ändert sich die Richtung des Magnetfeldes und die Lok wechselt 
die Richtung. Die Geschwindigkeit wird dann über Pwm geregelt. Das gilt 
allerdings nur für die alten Motoren aus den Analogloks in die ein 
Deltadecoder nachträglich eingebaut wurde. Besser fahren die Dinger wenn 
du statt der Feldspule einen Magneten einbaust (kostet natürlich mehr).
Gruß an alle Bastler

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