THEMA: Steppermotore an Weichen

Hallo Günter,
vor längerer Zeit habe ich mir mal darüber Gedanken gemacht, bin aber dann wieder davon abgekommen. Die Ansteuerungselektronik war mir zu viel Aufwand und zu teuer; könnte heute natürlich anders aussehen...
Da ich mir einbilde, pro Weiche nur eine Taste haben zu wollen (so daß auf Tastendruck die Weiche umläuft), benötige ich eine langsame halbe Umdrehung. Bei den Schrittmotoren sieht man da noch die einzelnen Schritte, zumindest bei denen, die mir zur Verfügung standen (100 Steps/Umdrehung). Drehe ich mehr, hätte ich wieder ein Getriebe gebraucht...
Jetzt verwende ich einen normalen Billigmotor mit Ritzel und drei Stufenzahnräder und Sprungkontaktschalter ==> alles Elektromechanik. Wie Felix G. ja schon mal bemerkt hat, gibt's Relais und Schalter auch in 30 Jahren noch, bei den Elektronikbauteilen kann man sich nicht so sicher sein.
Was mich auch noch abgehalten hat: Manche Bastel-Schrittmotore neigen anscheinend dazu, mal einen Takt zu "übersehen", d.h. man braucht was zur Lagebestimmung, nur elektronisch (Zähler) könnte das mal "aus dem Ruder laufen". Und man braucht einen Speicher, wenn alles ausgeschaltet wird.
Aber -- zum Thema Schrittmotor:
Ich habe schon mal die Idee gehabt, einen Schrittmotor als Fahrzeugantrieb zu verwenden: langsame Bewegung bei einigermaßen viel Kraft ohne viel Getriebe. Wenn man als Fahrspannung eine variable Impulsfrequenz (als "Schritt-Takt" = Geschwindigkeit verwendbar, Fahrtrichtung durch Polarität) verwendet, müßten solche Fahrzeuge sogar mit herkömmlichen analogen "auf einem Gleis" fahren können. War bisher nur so 'ne Idee...
Viele Grüße aus dem Münchner Osten
Michael

Hi Michael,
als Antrieb interessanter wäre wohl sicherlich ein Bürstenloser 3~Motor. Hierfür gibt es sehr schöne Ansteuer-IC`s. Ich denke, mit einem AT-Tiny 12L als Controller und solch einem Ansteuer-IC wäre da sicherlich in Verbindung mit DCC was machbar. Größenmäßig in H0 keine Probleme. Bei N bin ich mir nicht so ganz sicher.

Für Weichen wäre vielleicht ein Stepper mit 48 Schritten geeignet (7,5° pro Step). Der Rest wäre eine mechanische Herausforderung. Allerdings weiß ich nicht, wie das mit dem Haltemoment ist.
Was mich an der Sache so reizt, ist einerseits die Möglichkeit eine echte Rückmeldung über die Weichenlage zu realiseren und andererseits der Preis.

Mal sehen.....

Gruß,
Günter

Hallo Günter,
mit 48 Schritten wirst Du wahrscheinlich nicht so glücklich werden, denn da sieht man jeden Schritt _sehr_ deutlich! Ich würde eher zu kleineren Schritten (1° oder weniger!) tendieren und lieber mehr Schritte machen; dadurch sieht die Bewegung besser aus.
Zum Haltemoment: als Faustregel kann man wohl sagen je größer der Motor desto größer das Haltemoment (ohne Strom). Braucht dann aber auch mehr "Saft" beim Umstellen.
Neugier: Wie denkst Du Dir die echte Rückmeldung?
Nochmal was zum Fahrmotor:
Ich hatte da mal sehr kleine 4-Strang-Schrittmotore (8mm x 8mm x 6mm Quader) in der Hand -- blöderweise nicht gekauft, für 2,-DM/Stück! -- da wären dann eben auch Straßenbahnen mit totalem Durchblick einfach realisierbar (gewesen). Ein großes Zahnrad als Ritzel, auf den Achsen jeweils eine kleines. Der damals aktuelle große DIL-IC zum Ansteuern hätte im Beiwagen seinen Platz bekommen; heute könnte ein SMD-Chip wohl als Dachaggregat herhalten (inclusive naturnaher Kühlung   ).
Aber da wäre wieder (vergängliche?) Elektronik im Spiel...
Viele Grüße aus dem Münchner Osten
Michael

`nabends Michael,

die 48 Schritte beim Stepper sind nicht als Fixum zu betrachten. Ich hatte nur vor längerer Zeit mal solch einen Motor und hab damit rumexperimentiert. Auf die Welle hatte ich eine Exenterscheibe mit Löchern draufgesetzt und versucht eine Weiche zu betätigen ohne das die mir aus der Fixierung reißt. Da aber die Ansteuerung zu mühselig war (ist auch schon mehr als 10 Jahre her), habe ich das alles wieder ad acta gelegt. Aber irgendwie kamen die Gedanken wieder hoch....

Eine Rückmeldung dachte ich mir folgendermaßen:
Das Prinzip mit der Exenterscheibe wollte ich beibehalten.  Nun könnte man doch die Scheibe in eine Gabellichtschranke laufen lassen bei Abzweig. Oder meinswegen auch eine Reflexlichtschranke.....
Das mag zwar immer noch nicht das Optimale sein, ist aber besser als sich auf Taster (Flip-Flop`s) die mal betätigt wurden und nach Abschalten nur Müll ausgeben oder Schalter zu verlassen, da letztlich nichts ausgesagt wird über den elektrischen Zustand der Weiche.
Ich weiß zumindest, das sich mechanisch im Zusammenhang mit der zugehörigen Weiche etwas getan hat und sich nach Stromausfall oder sonstwas sich auch nichts ändern wird.

<Utopie on> Würde ich zwei Stepper gegenläufig betreiben, könnte ich theoretisch selbst eine Positionsänderung der Weichenzungen durch manuelle Einwirkung (Aufschneiden) detektieren. <Utopie off>

Und bisher habe ich mehr elektrisch fehlerhafte Weichen gehabt als mechanische Ausfälle.


Michael, noch eine Sache zum Thema vergängliche Elektronik: Es ist richtig, das etliche Bauteile irgendwann einmal zum Einsatz kamen, die unter Vorraussetzungen gefertigt wurden die heute vollkommen unakzeptabel sind. Das waren wirklich Sachen die aus der Zeit der ersten frühen Customer-Chip-Ära stammten. Diese Firmen, die sie in Auftrag gegeben und verbaut haben, findest du heute nicht mehr und von den Herstellern der Chips gibt es auch nur noch die, die u.a. auch im militärischem Sektor tätig waren.

Erste elektronische Ergüsse, die ich in den frühen 60ern von mir gab sind auch jetzt noch reparabel. Sicherlich macht die Beschaffung von Röhren preisliche Probleme, aber es gibt sie noch. Selbst bis Dato gibt es Lieferanten für die sog. Wehrmachtsröhren um Geräte aus der unmittelbaren Zeit nach Ep 2 wieder instandzusetzen.
Das gilt auch für Transistoren (Germanium Typen) die ich für meinen ersten Transistorverstärker verbaut habe (und der bis jetzt noch läuft).
Frühe Microcontroller oder Prozessoren wie den Z80 oder den 6502 findest du heute noch in jeder Ecke. Ich glaube nicht, das sich da was in den nächsten 10 - 15 Jahren ändert.
Probleme hatte ich schon mit Relais, da ist doch öfters mal "umstricken" auf andere Typen angesagt und war oftmals eine "schwere Kost".

Nun denn Michael,
wollte garnicht soviel sülzen. Deshalb

Gruß aus der Heide,
Günter

hallöchen ...

also wenn ich mir angucke, was in floppy und CD-laufwerken für kleinen und feine stepper drin sind, kommen mir auch schon gute ideen!

Hallo Günter,
nicht, daß jetzt der Eindruck entsteht, ich wäre gegen Elektronik  
Die halte ich durchaus für sinnvoll -- aber wo ich sie vermeiden kann, tue ich es. Mir ist halt schon folgendes passiert: Eine Schaltung mit viel Logik entworfen und mit Standard-ICs zum Testen aufgebaut. Bis alles zufriedenstellend lief, hat's einige Zeit gedauert (ich mach' das ja nur zum Hobby und hab' manchmal wochenlang keine Zeit dafür), das Platinenlayot stand fest. Als ich dann für eine kleine Serie die Bauteile besorgen wollte, haben sie das 3-4-fache (je nach Anbieter) gekostet; die günstigen und neueren Ersatztypen hatten ein anderes Pinlayout...  
Will damit sagen: Relais verlöte ich normalerweise nicht in Platinen, die befestige ich nur und verkable die (Löt-)Pins, daher habe ich da weniger Probleme, wenn sich die Relais ändern.
Ach ja, nochwas: Z80 und 6502 brauchen Peripherie, und _da_ hat sich viel geändert; die Prozessoren sind noch die gleichen. Und bei den Microcontrollern gibt's auch ständigen Wandel (im positiven wie auch negativen Sinn) -- trotzdem mag ich die Dinger
Und eine Lichtschranke baue auch ich mit Elektronik...  

Nochmal zur Rückmeldung:
Du kannst doch den Stelldraht nahe an der Weiche (also nicht am Antrieb, sondern unter der Stellschwelle) abgreifen -- am einfachsten mit zwei Sprungkontaktschalter mit Hebel (=wenig Kraftaufwand); dann zeigt die Rückmeldung immer den Zustand der Weiche an, auch nach manueller Umstellung. Wobei ich aber glaube, daß eine manuelle Umstellung kaum möglich ist, wegen Haltemoment.

Und zum Hauptthema Steppermotor:
Du meinst Halbschritte? Gut für die Positionierung, aber das Haltemoment wirkt nur voll bei einer "Raste"; da muß man dann aufpassen. Mir gefällt bei den Steppern halt: langsame Bewegung mit viel Kraft ohne Getriebe. Aber momentan habe ich für entsprechende Experimente leider keine Zeit und auch keine passende Verwendung. Kann sich jedoch ändern -- mir spuken da einige Ideen im Hinterkopf rum, die aber eine fahrbereitere Anlage brauchen; also noch nicht in allernächster Zeit.

Viele Grüße aus dem Münchner Osten
Michael

Ideen über Ideen,
Wenn man nur die Zeit hätte. Da geht es mir derweil ähnlich.
Aber mit den Steppern werde ich mir bei den ersten Frost - und Schneetagen auf Norddeutschlands Hochebenen noch mal reinziehen.
Lässt mir keine Ruhe.

Gruß,
Günter

Ich habe etliche ausgemusterte funktionstüchtige Laufwerke vor der Verschrottung bewahrt.
Wenn jemand Bedarf hat ?