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THEMA: Kommt Gleichstrom aus Analogtrafo?

THEMA: Kommt Gleichstrom aus Analogtrafo?
Startbeitrag
Coasterkalle - 19.09.19 13:08
Hallo,
ich wollte mal die Spannung meiner 3 Titantrafos mit Leuchtziffern sichtbar machen. Da habe ich billige Module aus China in der Bucht gefunden und angeschlossen. Leider zeigen sie keine konstante Voltzahl an sondern die Anzeige flattert ständig von 5 bis 13 Volt. Habe dann eine Konstantstrom-Quelle verwendet und die Anzeige steht still, so wie ich es haben wollte. Wie kommt das? Ist da irgendwie ein Wechselstrom zusätzlich im Fahrstrom vorhanden? Kann man da vielleicht eine Diode zwischenschalten? Oder muß ich hochwertige und teurere Module zum Voltmessen kaufen?
LG
Kalle

Hallo Kalle,

diese Trafos machen eine Vollweggleichrichtung ohne Pufferung, Das gibt mit 100Hz pulsierende Spannung.

Viele Grüße
Nimmersatt
Hallo,

es sind eben Trafos. Da kommt hinten die herunter transformierte, gleich gerichtete Netzspannung heraus - ungepuffert. Je nach Trafomodell ist das entweder immer Vollwelle oder es gibt einen gleitenden - manchmal auch stufenweisen - Übergang von Halbwelle auf Vollwelle. Das bedeutet, die Ausgangsspannung ist zwar eine Gleichspannung, aber mit sinusförmiger Welligkeit. Offenbar sind die Messgeräte nur für  reine Gleichspannung gebaut. Das ist ein bisschen blöd, finde ich. Zugegeben, es ist nicht ganz trivial sowas zu messen. Man muss die Spannung integrieren und über mehrere Abtastungen mitteln. Werte mit großer Abweichung muss man als Streichresultate behalten und ignorieren.

Schalte mal testweise folgende Bauteile vor das Messmodul, es sollte sich dann beruhigen:
1. Eine Diode, z.B. 1N4148
2. Einen Kondensator ca. 100 nF...1 μF (unkritisch)
Die angezeigte Spannung ist dann um ca. 0,5 V niedriger wegen der Diode. Falls die Anzeigen ein Poti haben, kannst Du das ja weg kalibrieren - wobei ich vermute, dass die letzte Stelle (die rechte Ziffer) bei den offenbar sehr billig gemachten Dingern sowieso nur eine "Hausnummer" anzeigt (so sagt man in der Messtechnik landläufig), d.h. sie ist ungenau und "läuft".
Sollte die Anzeige bei fahrender Lok noch springen, oder auf sinnlose Werte hoch gehen, siehst Du die Spitzen der Gegen-EMK des Motors. Dann kannst Du mit einem Widerstand experimentieren - entweder zwischen Diode und Kondensator (RC Filter, Tiefpass) oder parallel zum Kondensator (verringert den Eingangswiderstand und macht die Anzeige weniger empfindlich).

Sorry war jetzt ein bisschen lang, ich hoffe es ist trotz einigem Tech-Sprech noch verständlich - weiß ja nicht welche Vorkenntnisse Du hast.
Und ich bin kein guter Analogtechniker.

Grüße, Peter W
Nachtrag, falls unklar: Diode natürlich in Serie, Kondensator parallel zum Eingang.
Hallo,

und dann gibts da noch folgendes zu beachten:
Der Messwert, den du am unbelasteten Trafo dann am Kondensator ermittelst entspricht (abzüglich der Flussspannungen der Dioden) dem Spitzenwert der Wechselspannung deines Trafos. Was du wissen willst ist aber der Effektivwert deiner ungesiebten Gleichspannung
Demnach musst du deinen Messwert durch Wurzel 2 teilen.

Das liegt daran, dass der Kondensator auf den Spitzenwert aufgeladen wird und dein Messgerät keinen geeigneten Verbraucher darstellt ihn wieder zu entladen. So bleibt der Kondensator auf dem Spitzenwert hängen.
Schau mal hier die Grundlagenb an:

http://www.thel-audioworld.de/module/Netzteil/Infos.htm

Was du anzeigen willst ist unter 3. zu sehen. Da siehst du auch die 70%, die den Effektivwert darstellen. Die Wurzel 2 hängt da drin denn wenn du 70 mal Wurzel zwei nimmst, kommst du wieder auf 100 (fast > Rundungsfehler liegt in der 70).
Dein Messgerät pickt sich aber jetzt immer irgendeinen Wert der ständig auf und ab gehenden Kurze raus, deswegen zappelt das.

Und jetzt kommt der Kondensator, siehe 4.
Da dein Messgerät nur eine kleine, zu vernachlässigende Belastung für den Kondensator darstellt, wird die Brummspannung fast gegen 0 gehen, d.h. der Kondensator bleibt aufgeladen und dein Messgerät zeigt den Spitzenwert

alles klar?

Wer misst, misst viel Mist

Ich habe auch Interesse an der kostengünstigen Anzeige meiner Gleisspannung, was hast du denn eingekauft?

Grüße Torsten

Hallo,
werde es mal so probieren, wie von Peter vorgeschlagen mit Diode und Kondensator.
#Tosten: das waren solche aus China (Ebay in 5 Tagen im Briefkasten):


Wäre es nicht besser oder möglich, die gesamte analoge Fahrspannung mit einem kräftigen stabilisierten Netzteil zu versorgen und dann einzelne Einspeisungen mit mehreren dicken Dioden in Reihe zu versorgen? Dann gäbe es doch auch langsamere Streckenteile. Allerdings nur noch mit einem Netzteil anstatt mehrerer Regeltrafos. Die Lokmotoren laufen doch mit stabilisiertem Gleichstrom nicht schlechter?
LG
Kalla

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Hallo kalle,

und wie willst du da die Geschwindigkeit ändern?

Grüße
Zitat - Antwort-Nr.: | Name:

Die Lokmotoren laufen doch mit stabilisiertem Gleichstrom nicht schlechter



Hallo Kalla,
wenn die Loks mit einem Glockenankermotor ausgestattet sind, ist die Aussage richtig,
Da aber über 90% unserer Modelle mit den normalen Eisenankermotoren ausgestattet sin, brauchen die zum Anfahren gerne eine Tritt in den Allerwertesten.
Dafür sind die alten Trafos mit Halbwellen- Vollwellenansteuerung gerade richtig, oder aber noch besser Fahrregler mit PWM.

Grüße Michael Peters
Zitat - Antwort-Nr.: | Name:

Oder muß ich hochwertige und teurere Module zum Voltmessen kaufen?


Hallo Kalle,

ich nehme an, Du hast Module zur STROMMESSUNG gekauft, also Amperemeter. Die machen einen Kurzschluß. Was Du wissen willst, ist die Spannung.

Grüße
Zwengelmann
Hallo,

Zitat - Antwort-Nr.: | Name:

Die Lokmotoren laufen doch mit stabilisiertem Gleichstrom nicht schlechter?


Kommt auf den Motor an. Motoren mit Eisenanker laufen mit Impulsbreitensteuerung am Besten, danach kommt Phasenanschnittsteuerung, dann Halbwelle, Vollwelle und deutlich am Schlechtesten mit Gleichstrom. Bei Glockenankermotoren ist es genau umgekehrt. Am gesündesten für alle Motoren ist allerdings wiederum Gleichstrom...

Gruß Engelbert
Hallo,
nochmal danke für die Antworten. Jetzt muß ich mal testen, bevor ich mit der neuen Anlage anfange. Nochmal zu dampfrailfan: bei mir wird nichts geregelt. Kein Rangieren, kein Rückwärtsfahren. 10 bis 15 Züge sollen im Hundeknochen in 20 bis 25 Blöcken automatisch fahren. Anfahren und Bremsen mit analogen Bausteinen vom "C" (schon vorhanden). 3 verschiedene Geschwindigkeiten für Bergauf, Bergab und normale Geradeausfahrt. Schön analog mit vielen alten Loks. Deshalb überwiegend auch alte Motoren. Wäre einfacher, alles mit einem starken Gleichstromtrafo zu verkabeln und die langsameren Geschwindigkeiten mit dicken Dioden in Reihe zu regeln. Ich weiß, das ist wegen den hohen Amperezahlen wohl nicht erlaubt. Aber vielleicht geht es mit zusätzlichen Sicherungen. Ich kann jedenfalls nicht glauben, daß die Züge mit stabilisiertem Gleichstrom stehenbleiben oder Anfahrprobleme haben. Wie gesagt, wird erst mal alles getestet. Habe noch Zeit bis Januar (Rentenbeginn). Kommt mir nicht wieder mit Digital, habe ich auch getestet und abgelehnt. Allein schon wegen dem Umbau der alten Loks und der Programmiererei mit CW und so. Nichts für mich.
LG
Kalla
Hallo,

Dioden sind keine Spannungsregler. Sie haben eine nichtlineare Kennlinie und verbraten je nach Typ und Stromfluss so zwischen 0,2 und 1,5 V pro Stück. Die alten analogen Anfahr- und Bremsbausteine sind oft mit heutigen Loks nicht kompatibel, gegen aber gut mit den alten.

Nichts ist verboten. Jeder ist für sich und seine Anlagen verantwortlich, und wenn sie von Kindern benutzt werden, auch für die Kinder und für die Aufsichtspflicht. Es kann jedoch sein, dass die Versicherung im Schadensfall aussteigt, wenn heraus kommt, dass der Auslöser ein unfachmännisch und/oder nicht den Regeln der VDE entsprechend gebautes elektrisches Gerät bzw. Anlage war.

Leistungsstarke Sicherheitstrafos und Schaltnetzteile werden von verschiedenen Firmen angeboten. Die Dinger sind zwar teurer, aber es kann einem niemand einen Strick draus drehen wenn man sie bestimmungsgemäß benutzt.

Ein PC-Netzteil hat an der Modellbahn nichts verloren, das ist kein bestimmungsgemäßer Gebrauch.

Grüße, Peter W
Hallo Kalla,

genau wie du es vor hast, hab ich es bei mir seit vielen Jahren schon laufen.
Allerdings kommt die Festspannung für die Blockabschnitte aus einem Regeltrafo. Da kann ich die Gesamtspannung erst mal so weit herunter regeln, dass die Züge vorbildgerecht und gemütlich unterwegs sind. Langsamfahrstrecken mit Dioden dann noch mal etwas reduziert. Das funktioniert ausgezeichnet.
Aber da ich fast nur Glockenankermotoren in den Loks habe, habe ich die pulsierende Gleichspannung mit Kondensatoren geglättet. (Nicht stabilisiert, das ist was anders.)

Zitat - Antwort-Nr.: | Name:

Ich kann jedenfalls nicht glauben, daß die Züge mit stabilisiertem Gleichstrom stehenbleiben oder Anfahrprobleme haben.


Michael Peters #7 muss ich da völlig zustimmen. Loks mit Eisenankermotoren haben ein ziemlich hohes Rastmoment. Die fahren unter Umständen mit geglätteter Gleichspannung nicht selbstständig los. Sie wollen mit den kurzen Pulsen einer pulsierenden Spannung "wach gerüttelt" werden. Wenn ich in dem entsprechenden Streckenabschnitt den Kondensator kurz abklemme, fahren sie los. Wenn sie einmal fahren, fahren sie mit geglätteter Spannung genau so, da bleiben sie nicht stehen.

Herzliche Grüße
Thomas
Hallo,  

wenn man sich trotz vorhandener Reize der Digitaltechnik mit analogen Dingen beschäftigt,  kommt man irgendwann da hin seine Technik selber zu bauen.

Die Idee,  Motoren in der Allerwertesten zu treten um sie in Bewegung zu bringen habe ich bei meiner Anlage elektronisch gelöst. Ebenso Anfahren und Bremsen sowie automatischen Streckenblock.
Das Geheimnis zum Anfahren ist,  dass man der Gleichspannung,  die beim Anfahren langsam ansteigt,  bis etwa 5V eine kräftigere Halbwelle beimischt.

Wer Interesse hat, kann gern einen Schaltplan bekommen. Die Schaltung ist nach einem Buch durch Kombination einzelner Teilschaltungen schon Anfang der 90er Jahre entstanden.

Versorgt wird das Ganze mit einem ganz normalen 15V Trafo mit Gleichrichter,  Ladekondensator usw.
Analog ist nicht tot,  nur vernachlässigt. Wer von den Digitalos versteht wie es funktioniert? Ich tue es,  die Meisten aber nicht und ich finde,  dass Technik mehr Spaß macht wenn man sie versteht. Und da ist der Anfang erst mal analog.

Grüße Torsten
Hallo,

ich sag nur: Knobloch, Modelleisenbahnen elektronisch gesteuert.

Das ist bekannte Technik, allerdings kann das unkontrollierte Treten der Motore ein Schuss sein, der nach hinten los geht...

Grüße, Peter W
Hallo,
Zitat - Antwort-Nr.: | Name:

... Knobloch, Modelleisenbahnen elektronisch gesteuert.


Dessen 3 Büchlein hab ich auch noch in meinem nostalgischen Archiv
Anfang der 1970er Jahre hab ich da einige Schaltungen draus nachgebaut.
https://i.ebayimg.com/images/g/xAoAAOSwNppbVqIp/s-l1600.jpg

Viele Grüße ÷ Udo
Kriebel, Signale Weichen Lokomotiven. 1984. ISBN 3 7723 6872 7. Franzis Verlag.

Nicht nur Schaltungen sondern auch Erklärungen dazu.

Grüße,
Harald.
Hallo Harald,

Knobloch und Jakubasck kommen natürlich auch mit Erklärungen, Knobloch kenne ich nicht bersonders gut aber bei Jakubaschk wird der Leser schon ganz am Anfang abgeholt (so sagt man das ja heute) Es geht also beim Widerstand und beim Kondensator los, dann Diode Transistor... dann folgen die Grundschaltungen, praktisch erklärt. Als nächstes steigt er in den Bau eines Fahrreglers ein, um und an den so nach und nach immer mehr dran gebaut wird. Kann man wunderbar nachvollziehen.

Aber die Meisten interessiert das heute kaum noch. Meine Freundin ist Lehrerin, sie wurde letztens gefragt wieso man noch das 1x1 lernen muss, kann man doch mit dem Taschenrechner machen. Und... die tippen sogar z.B. 8,2 x 10 ein. Vertippen sie sich dann, wundern sie sich nicht mal über haarsträubende Ergebnisse... Letztens wurde ausgerechnet, dass eine Auto nach dem Bremsen mit über 1000 km/h auf das Hindernis fuhr. Der Taschenrechner hat gesagt...

Grüße Torsten
Hallo,

Du hast als Kind unter einem gewissen Alter zu wenig Erfahrung um Größenordnungen abschätzen zu können und wenn man solche Erfahrungen nie macht, bleibt das auch so. Manchmal muss ich über Messergebnisse schmunzeln, die hier im Forum berichtet werden.
Ich habe selbst einmal im Physikunterricht die Energie zum Anfahren einer E-Lok mit einem Zuggewicht von soundsoviel Tonnen mit Gigawatt berechnet - der Fehler war Haftreibung vs. Rollreibung. So hätte ich quasi den Zug mit angelegten Bremsen über das Gleis geschliffen. Da flöge der Hauptschalter raus.
Dass das aber bei einem Dampfer zu schaffen ist, wurde vor ein paar Jahren eindrucksvoll - wenngleich unbeabsichtigt - in Strasshof vorgeführt. Die Lok kam mit 3 leeren Schüttgutwagen unter Getöse aus dem Heizhaus (Lokschuppen) heraus, weil die Bremsen der Wagen nicht lösen wollten.

Schade dass die alten Bücher heute so wenig Stellenwert haben. Ich habe selbst schon überlegt, für interne Zwecke im Verein einen Elektronik Grundkurs zu schreiben - jedoch fehlte mir bislang die Zeit dazu. Die Digitalbücher sind alle schon ziemlich veraltet.

Puh, jetzt sind wir hier aber schon ziemlich abgeglitten ...

Grüße, Peter W.
Hallo,
habe das Kriebelbuch bestellt, werde aber alles einfach mal ausprobieren und dann sehen, was funktioniert oder nicht. Ist ja noch ein bißchen Zeit bis zum Neubau der Anlage. Bin aber schon dabei, die fehlenden Signal- Blockmodule und Anfahr/Brems-Bausteine zusammen zu löten. Davon werde ich auf keinen Fall abgehen. Nur die gesamte Stromversorgung mit mehreren Regeltrafos (bisher 4 Titan 816) gefällt mir nicht. Wenn keine Geschwindigkeit eingestellt werden soll halte ich das nicht für ideal.
LG
Kalle
Hallo Kalle,

gibt es zu deinen Signal- Blockmodulen und Anfahr/Brems-Bausteinen einen richtigen Schaltplan dazu? Der würde mich interessieren, also falls du was hast, bitte eine PN, darf man hier sicher nicht rein stellen.

Der Vorteil bei Jakubaschk ist, dass er Signal- Blockmodule und Anfahr/Brems-Bausteine mit dem Fahrregler kombiniert und sich so nur genau ein Modul für jeden Blockabschnitt ergibt. In dem ist dann alles drin was man im entsprechenden Block braucht. Also je nachdem ob es ein Streckenblock oder Block im Bahnhof wird, kann man die Schaltung sogar mit einer Ansteuerung für Lichtsignale erweitern. Langsamfahrstellen oder mehr Gas für bergfahrten gehen auch elektronisch.
Und das ganze wird mit einem Trafo versorgt. Gut, meiner ist kein Modellbahntrafo aber er hat mehrere Sicherungen, ene davon elektronisch, also Abschaltung auf Überlast/Kurzschluss und das so schnell, dass keine Halbleiter geschädigt werden.

Was gefällt dir nicht an den Regeltrafos? Zum einen sind die sicher, zum Anderen hast du eine Trennung... stell die doch einfach auf einen festen Wert ein und lass sie in Ruhe. Wobei, andererseits ist es manchmal nicht verkehrt die Spannung nachstellen zu können. ich habe auch ein Potentiometer, mit dem ich die Grundspannung der gesamten Anlage anheben oder absenken kann. Analog hat man nun mal das Problem, dass nicht alle Loks miteinander harmonieren.

nur mal so als Beispiel für zwei Kombinationen, die ich auf meiner Anlage Epoche IV DR einsetze:

wenig Spannung: Fleischmann 112 und 120, Arnold 01, 131, 204 und 252, Roco 243, Minitrix 244 (mit Glasmacher) und 250, 118 (Umbau mit Roco Fahrwerk der V200)

mehr Spannung alle Brawa, Arnold 18 201, 250, Kato 183, Minitrix 03, 41 und 44

wenn ich mische dann schaue ich, dass ich schnelle Loks für D-Züge verwende, die langsameren für Güterzüge. Wobei es bei den Brawas teilweise derart große Unterschiede gibt, dass zB. die ganz alten durchaus noch mit wenig Spannung gefahren werden können. Neuere sind trotz Entfettung einfach langsamer.

Grüße Torsten
Hallo dampfrailfan,
das sind die Bausätze vom "C". Da brauch ich nur ein Relais und Dioden, Widerstände sowie Schraubklemmen auf die Leiterplatte zu löten. Anschlüsse für die Lichtsignale, Reedkontakte und Zuganhalten am Signal sind integriert. Die Bremsmodule sind seit ewigen Zeiten auch bei "C" und werden genauso verlötet und einfach in den Gleisanschluß zum Signal zwischengeschaltet. Den Schaltplan verstehe ich nicht ganz, hat aber durch ausprobieren funktioniert. Brauche je 25 Stück. Die Trafofragen liegen daran, das ich nicht weiß, wieviele Loks gleichzeitig über einen Trafo versorgt werden. Geplant sind bis zu 15 Züge gleichzeitig und etlichen im Schattenbahnhof. Habe es jetzt mit 3 Trafos und 11 Blöcken erlebt, daß zuviele Loks zufällig im selben Trafobereich unterwegs waren und alle plötzlich ganz langsam wurden. Wäre natürlich einfacher, noch mehr Regeltrafos vom gleichen Typ zu verwenden. Sind aber schwer zu bekommen und brauchen zu viel Platz. Deshalb versuche ich es mit anderen Stromquellen ohne Regler, die unter der Anlage versteckt werden könnten. Ich weiß, ist gegen jede Modellbahner-Regel, aber vielleicht geht es ja doch irgendwie.
LG
Kalle
Hallo,
habe den Kriebel spotbillig bekommen und einige Seiten gelesen und den rest durchgeblättert. Ist für mich leider nichts. Verwende nur Bausätze, die leicht zusammengelötet werden. Die Funktionsweise der einzelnen Bauteile werde ich nie kapieren und brauche ich auch nicht, Deshalb ab in den Papiermüll. Momentan sieht meine Planung so aus, daß ein weiterer Titan-Trafo angeschafft wird und alles beim alten bleibt, nur größer.
LG
Kalle
Hallo,

Zitat - Antwort-Nr.: | Name:

Funktionsweise der einzelnen Bauteile werde ich nie kapieren


Macht nichts. Der Wille zählt. Weiterhin viel Spaß und Erfolg beim Basteln!

Grüße, Peter W


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