Weichenstellen mit Gleichstrom
Gerd Bretschneider
Hallo Leute!
Dr. Michael Koenig schreibt:
>>Ein normaler Weichenantrieb zieht kurz-
>>zeitig einen Strom von bis zu 2,5 A! (eher noch mehr.....)
>
>Das erscheint mir aber recht viel zu sein. Gibt es dazu verläszliche /
>repraesentative Messungen (fuer Maerklin-Weichen)?
Tschuldigung,
da bin ich doch Adlermäßig auf der Nachbartaste gelandet... ;->
1,5 A sollte es heiszen. Ein durchaus realer Wert, an klassischen Antrieben
per Speicheroszi auch nachzuvollziehen.
==================================
Her...@rus.uni-stuttgart.de (Dr.-Ing. Joerg Hertzer) schreibt:
<schnipp>
>>2. Elektromagnete arbeiten beim Betrieb mit Gleichspannung effektiver!
>
>Wie meinst Du das?
>
Messe einfach mal die Kraft, mit der ein Elektromagnet zieht, bei Wechsel-
spannung, pulsierender Gleichspannung und bei geglätteter Gleichspannung.....
<schnipp>
>>Bei mir werden Weichen schon seit laengerem per Gleichstrom gestellt.
>>Allerdings mit einem kleinen Trick:
>>
>>Ueber einen Gleichrichter+Wiederstand wird ein Elko (4700 y/63 V) aufgeladen.
>>
>>Die Weichen werden nur mit der im Kondensator gespeicherten Ladung umge-
>>stellt. Das reicht fuer ca. 3 gleichzeitig betaetigte Antriebe.
>>
>>Da die Weichen bei mir über Relaiskontakte/Schalter gestellt werden,
>>führt eine Stoerung der Endabschaltung so nicht zum "Tod" der Antriebe.
>>(Weil, wenn Kondensator leer --> Stom durch Wiederstand begrenzt.)
>>
>>Vielmehr nutze ich den Vorwiederstand als Stromfuehler für die Rueckmeldung.
>>(Strom fließt --> Weichenstellung entspricht nicht der Schalterstellung -->
>>Stoerung)
>
>Wenn Du mit Schaltern bzw. Dauerstellung von Relais arbeitest, macht
>das Sinn. Andererseits funktioniert dann der Trick mit der Diodenmatrix
>fuer Fahrstrassen nicht mehr ...
Das mach auch bei Tastern Sinn, den selben Trick hast Du einige Zeilen
vorher selbst beschrieben:
>Abhilfe bei mehr Weichen bietet ein Puffer-Elko direkt am Netzteil-Ausgang.
Schau mal an, mehr macht meine Schaltung auch nicht. ;->
Nun sag mir mal, warum die Diodenmatrix dann nicht mehr funktioniert?
Am Kondensator liegt auch nur eine positive (strombegrenzte) Spannung,
damit lassen sich genauso mehrere Weichen gleichzeitig umstellen, wenn
die Kapazität angepasst wird auch mehr als die 3 .........
>>Auf diese Weise kommt sogar die Rechnersteuerung mit dem Schalten von
>>Weichengruppen klar, ohne groeßeren Aufwand fuer die Rueckmeldung.
>
>Und ich brauche durch Diodenmatrix gar keine Rechnersteuerung ;-) .
>
>Joerg
>
Schau an! ;->
Nun beschäftige ich mich mit der Technik von Anlagen, die für Ausstellungen
vorgesehen sind. In diesem Zusammenhang geht es mir darum, das Stellpult
durch den Computer zu ersetzen - zumal die Anlagenteile Module sind und
freizügig kombiniert werden können.
Tschüß
GERD
**************************************************************************
"Brettis Forth Ecke" "Eisenbahn-/Modellbahn"
in BBS Chat Noir, 030/382 26 99
G.Brets...@BBrandes.in-brb.de
Tel. 030 6734583
**************************************************************************
Joerg Hertzer
In article <265248...@bbrandes.in-brb.de>,
Gerd Bretschneider <G.BRETS...@BBrandes.in-brb.de> wrote:
>Dr. Michael Koenig schreibt:
>>>Ein normaler Weichenantrieb zieht kurz-
>>>zeitig einen Strom von bis zu 2,5 A! (eher noch mehr.....)
>1,5 A sollte es heiszen. Ein durchaus realer Wert, an klassischen Antrieben
>per Speicheroszi auch nachzuvollziehen.
Da verrat mir aber doch bitte, bei WELCHEN Antrieben.
>Her...@rus.uni-stuttgart.de (Dr.-Ing. Joerg Hertzer) schreibt:
>>>2. Elektromagnete arbeiten beim Betrieb mit Gleichspannung effektiver!
>Messe einfach mal die Kraft, mit der ein Elektromagnet zieht, bei Wechsel-
>spannung, pulsierender Gleichspannung und bei geglätteter Gleichspannung.....
Was hast Du denn da gemessen und wie (Kraftmessungen sind mit
Hausmitteln gar nicht so einfach)?
Solange keine Eisensaettigung auftritt, ist die Kraft dem Quadrat des
Stromes proportional. Weiterhin ist sie erheblich von der Position des
Eisenkernes abhaengig. Bei Wechselspannung bzw. pulsierender
Gleichspannung pulsiert die Kraft, ohne Saettigung fuehrt gleicher
Effektivwert zu gleicher Kraft. Bei Eisensaettigung wird die Kraft
geringer; dies wird bei Wechselspannung bzw. pulsierender Gleichspannung
wegen der Spitzenwerte eher auftreten.
Bei nennenswerter Induktivitaet (bei Weichenantrieben NICHT die Regel)
wird fuer gleiche Effektivspannnung bei Wechselstrom der Strom kleiner
als bei Gleichstrom, in der Folge auch die Kraft.
>>>Vielmehr nutze ich den Vorwiederstand als Stromfuehler für die Rueckmeldung.
>>>(Strom fließt --> Weichenstellung entspricht nicht der Schalterstellung -->
>>>Stoerung)
>>
>>Wenn Du mit Schaltern bzw. Dauerstellung von Relais arbeitest, macht
>>das Sinn. Andererseits funktioniert dann der Trick mit der Diodenmatrix
>>fuer Fahrstrassen nicht mehr ...
>
>Das mach auch bei Tastern Sinn,
Bei Tastern unoetig, da 'eh ein Dauerstrom fliesst.
>>Abhilfe bei mehr Weichen bietet ein Puffer-Elko direkt am Netzteil-Ausgang.
>
>Schau mal an, mehr macht meine Schaltung auch nicht. ;->
>
>Nun sag mir mal, warum die Diodenmatrix dann nicht mehr funktioniert?
Dann habe ich falsch verstanden, wie Du dimensionierst.
>>Und ich brauche durch Diodenmatrix gar keine Rechnersteuerung ;-) .
>
>Nun beschäftige ich mich mit der Technik von Anlagen, die für Ausstellungen
>vorgesehen sind. In diesem Zusammenhang geht es mir darum, das Stellpult
>durch den Computer zu ersetzen - zumal die Anlagenteile Module sind und
>freizügig kombiniert werden können.
So haben wir fuer unterschiedliche Zwecke unterschiedliche Loesungen -
na und?
Joerg
--
Dr.-Ing. Joerg Hertzer Phone: ++49-711-685-5734
Computer Center University Stuttgart Fax: ++49-711-682357
Allmandring 30 A E-Mail: Her...@rus.uni-stuttgart.de
70550 Stuttgart, Germany
Gerd Bretschneider
Frohes Fest!
rush...@zsdjh.rus.uni-stuttgart.de (Joerg Hertzer) schreibt:
>In article <265248...@bbrandes.in-brb.de>,
>Gerd Bretschneider <G.BRETS...@BBrandes.in-brb.de> wrote:
>
>>Dr. Michael Koenig schreibt:
>
>
>>1,5 A sollte es heiszen. Ein durchaus realer Wert, an klassischen Antrieben
>>per Speicheroszi auch nachzuvollziehen.
>
>Da verrat mir aber doch bitte, bei WELCHEN Antrieben.
>
Nachgemessen an diversen (Alt-) Antrieben von Piko/Pilz/Zeuke, aber auch
an neueren Fabrikaten Roco/Fleischmann (N).
(Doppelspulenantriebe mit/ohne Endabschaltung)
Gekommen bin ich auf das Problem wie folgt:
Bei Testaufbauten löste beim Betätigen von Antrieben sporadisch die elek-
tronische Sicherung des Netzeiles aus, obwohl sie aus 1,5 A eingestellt
war. (Keine Strombegrenzug, diese Sicherung schaltet die Ausgangsspannung
innerhalb von einigen -micro-s aus.)
Der Meßaufbau bestand aus dem erwähnten Speicheroszi, einem Impulsgenerator
(für Triggerimpulse) und einer Thyristorschaltung zur Steuerung des Antriebes.
Dabei zeigte sich folgendes Verhalten:
Beim Ansteuern zieht der Antrieb kurrzeitig (einige ms) einen Strom >1A.
Dieser geht danach sehr schnell zurück. (Offensichtlich geht die Spule
in den Bereich der Sättigung?)
(Interressant auch die aufretenden Induktionsspannungen: einige hundert V)
Wir reden hier immer noch um die Betätigung des Antriebes mit Gleich-
spannung!
Bei Wechselspannung dürfte der Nachweis dieser Stromspitzen schwieriger
sein. Das was man messen kann, wenn man den Antrieb festhält, hat mit
den tatsächlichen Spitzen wenig zu tun.........
Anfangs ging es mal um die Frage, warum sich mehrere Weichen mit einem
Netzteil u.U. nicht betreiben lassen - daher auch meine Anmerkungen.
Waren auch mehr informativ gemeint, normalerweise spielen sie für den
"Normalbastler" keine Rolle, können aber in speziellen Fällen (s.Frage)
durchaus eine Rolle spielen.......
>
>>Her...@rus.uni-stuttgart.de (Dr.-Ing. Joerg Hertzer) schreibt:
>
>>>>2. Elektromagnete arbeiten beim Betrieb mit Gleichspannung effektiver!
>
>>Messe einfach mal die Kraft, mit der ein Elektromagnet zieht, bei Wechsel-
>>spannung, pulsierender Gleichspannung und bei geglätteter Gleichspannung.....
>
>Was hast Du denn da gemessen und wie (Kraftmessungen sind mit
>Hausmitteln gar nicht so einfach)?
>
>Solange keine Eisensaettigung auftritt, ist die Kraft dem Quadrat des
>Stromes proportional. Weiterhin ist sie erheblich von der Position des
>Eisenkernes abhaengig. Bei Wechselspannung bzw. pulsierender
>Gleichspannung pulsiert die Kraft, ohne Saettigung fuehrt gleicher
>Effektivwert zu gleicher Kraft. Bei Eisensaettigung wird die Kraft
>geringer; dies wird bei Wechselspannung bzw. pulsierender Gleichspannung
>wegen der Spitzenwerte eher auftreten.
Auch wenn ich kein Physiker bin, den Satz kenne ich auch.
Hinzu kommt aber das Material des Kernes. Ein Wechselfeld erzeugt darin
Wirbelströme, deren Richtung (+Magnetfeld) gewisse Einflüsse haben dürften.
Nicht ohne Grund sind z.B. Relais für Wechselspannungen anders aufgebaut
als die für Gleichspannungen.
Die entsprechenden Experimente dazu liegen schon mehr als 20 Jahre zurück.
Den Versuchsaufbau lieferte das Physikkabinett meiner Schule:
Luftspulen und Federwaagen.
Zugegebenermaßen nicht unbedingt professionell......
Sinn und Zweck meiner Bemerkung war eigentlich, darauf hinzuweisen, die
Annahme, das ein Weichenantrieb auf das "pulsieren" ("rappeln") beim
Wechselspannungsbetrieb angewiesen sei, falsch ist. (Mag sein, das jemand
andere Erfahrungen gemacht hat, soll er sich Äußern......)
Guten Rutsch!
Tschüß
GERD
---> Ich weiß zwar vieles, einiges besser, aber lange nicht alles!
Wenn dem so wäre, hätte ich einen Heiligenschein und würde mein Geld
mit Handauflegen verdienen!
(BRETTI's gesammelte Sprüche - Band 3)
RA Dr. M. Michael Koenig
On Fri, 26 Dec 97 20:06:48 CET, G.BRETS...@BBrandes.in-brb.de
(Gerd Bretschneider) wrote:
>>>1,5 A sollte es heiszen. Ein durchaus realer Wert, an klassischen Antrieben
>>>per Speicheroszi auch nachzuvollziehen.
>(für Triggerimpulse) und einer Thyristorschaltung zur Steuerung des Antriebes.
>Dabei zeigte sich folgendes Verhalten:
>Beim Ansteuern zieht der Antrieb kurrzeitig (einige ms) einen Strom >1A.
>Dieser geht danach sehr schnell zurück. (Offensichtlich geht die Spule
>in den Bereich der Sättigung?)
Oha. Ich habe mangels Speicherskop "natuerlich" nur den Dauerstrom
gemessen, der bei Maerklin-M-:Weichen bei ca. 500 mA und bei den neuen
C-Weichen deutlich darueber lag. Im Digitalsystem laeszt sich dies
aber wohl durch eine hgroszzuegige Bestueckung mit Puffer-Elkos im
Netzteil in den Griff bekommen? Einige ms sind ja keine so lange Zeit,
>(Interressant auch die aufretenden Induktionsspannungen: einige hundert V)
Das musz dann aber fuer diese Antriebe spezifisch sein. Ich schalte
einige M-Weichen digital und verwende als Schutzdioden einfache 1N4148
- da hat noch keine den Geist aufgegeben.
>Auch wenn ich kein Physiker bin, den Satz kenne ich auch.
>Hinzu kommt aber das Material des Kernes. Ein Wechselfeld erzeugt darin
>Wirbelströme, deren Richtung (+Magnetfeld) gewisse Einflüsse haben dürften.
>Nicht ohne Grund sind z.B. Relais für Wechselspannungen anders aufgebaut
>als die für Gleichspannungen.
Mueszte daraus nicht folgern, dasz die fuer AC entwickelten Weichen
von Maerklin im Digitalsystem (mit DC) nicht gut/richtig schalten?
Dr. Michael Koenig
--
RA Dr. M. Michael Koenig
Anwaltskanzlei Dr. Koenig & Coll.
Antoniter-Weg 11 Adelonstrasze 58
D-65843 Sulzbach/Ts. D-65929 Frankfurt a.M.
+49/6196/750120 FON +49/69/301024
+49/6196/750324 FAX +49/69/315271
e-mail ra.dr....@poboxes.com
http://www.netforward.com/poboxes/?ra.dr.koenig/
http://home.pages.de/~maerklin/
Joerg Hertzer
In article <24932...@bbrandes.in-brb.de>,
Gerd Bretschneider <G.BRETS...@BBrandes.in-brb.de> wrote:
>rush...@zsdjh.rus.uni-stuttgart.de (Joerg Hertzer) schreibt:
>>Gerd Bretschneider <G.BRETS...@BBrandes.in-brb.de> wrote:
>>>1,5 A sollte es heiszen. Ein durchaus realer Wert, an klassischen Antrieben
>>>per Speicheroszi auch nachzuvollziehen.
>>
>>Da verrat mir aber doch bitte, bei WELCHEN Antrieben.
>
>Nachgemessen an diversen (Alt-) Antrieben von Piko/Pilz/Zeuke, aber auch
>an neueren Fabrikaten Roco/Fleischmann (N).
>(Doppelspulenantriebe mit/ohne Endabschaltung)
Zumindest bei Fleischmann (N) habe ich Probleme, Dir zu glauben;
ich habe Fleischmann in H0, die wohl kaum weniger Strom brauchen.
Solange Kapazitaeten keine Rolle spielen, kann der Strom nicht
groesser werden als I = U/R mit R = ohmscher Widerstand der Spule.
Kapazitaeten gibt es im Prinzip als parasitaere Kapazitaeten zwischen
den Spulenwindungen, aber die sind doch wohl zu klein um nennenswerte
Wirkung in diesem Zusammenhang zu haben. (Bei Hochfrequenztechnik waere
das anders).
Den ohmschen Widerstand habe ich mal gemessen und kam auf ca 0,5 A bei
ueblichen Spannungen.
>Gekommen bin ich auf das Problem wie folgt:
>
>Bei Testaufbauten löste beim Betätigen von Antrieben sporadisch die elek-
>tronische Sicherung des Netzeiles aus, obwohl sie aus 1,5 A eingestellt
>war. (Keine Strombegrenzug, diese Sicherung schaltet die Ausgangsspannung
>innerhalb von einigen -micro-s aus.)
>
>Der Meßaufbau bestand aus dem erwähnten Speicheroszi, einem Impulsgenerator
>(für Triggerimpulse) und einer Thyristorschaltung zur Steuerung des Antriebes.
>
>Dabei zeigte sich folgendes Verhalten:
>
>Beim Ansteuern zieht der Antrieb kurrzeitig (einige ms) einen Strom >1A.
>Dieser geht danach sehr schnell zurück. (Offensichtlich geht die Spule
>in den Bereich der Sättigung?)
An der Saettigung (des Eisenkerns) kann das nicht liegen. Wenig bekannt
ist folgendes:
Bei Relais (und bei Weichenantrieben duerfte das genauso sein) kann man
an einer sprunghaften Aenderung des Stromes in der Spule den
Umschaltzeitpunkt erkennen. Das liegt daran, dass sich mit der
Positionsveraenderung des Eisenkerns die Induktivitaet aendert, beim
Anzug vergroessert. Da sich der Energiegehalt des Magnetfelds nicht
sprunghaft aendert, dieser aber von Induktivitaet UND Strom abhaengt, ...
(Alles weitere Uebungsaufgabe fuer Physik- und E-Technikstudenten).
Im Studium haben wir das mal zur Untersuchung des Schaltverhaltens
diverser Fernmelderelais ausgenutzt, sonst wuesste ich das auch nicht.
>(Interressant auch die aufretenden Induktionsspannungen: einige hundert V)
Beim Abschalten. Wenn ich Deine Schaltung richtig verstanden habe, ist
das die Durchbuchspannung Deines Thyristors. Mit Freilaufdiode tritt so
eine Spannung uebrigens nicht mehr auf, weshalb die Freilaufdiode die
auch nicht aushalten braucht. (Da hatte doch jemand in einem anderen
Posting nach gefragt.) Dafuer muss sie kurzzeitig den Strom vertragen,
der durch die Spule fliesst. Ich nehme dafuer 1N400x.
>Wir reden hier immer noch um die Betätigung des Antriebes mit Gleich-
>spannung!
>
>Bei Wechselspannung dürfte der Nachweis dieser Stromspitzen schwieriger
>sein.
Schon Deine Schaltung fuer Gleichstrom waere mir zu aufwendig. Wenn Du
schon mit Thyristor schaltest, musst Du das nur noch phasensynchron machen.
>Anfangs ging es mal um die Frage, warum sich mehrere Weichen mit einem
>Netzteil u.U. nicht betreiben lassen - daher auch meine Anmerkungen.
Nur schalte ich mit ca. 2 A Strombegrenzung bis zu 5 Weichen, weshalb
ich Dir nicht glaube.
>>>Her...@rus.uni-stuttgart.de (Dr.-Ing. Joerg Hertzer) schreibt:
>>
>>>>>2. Elektromagnete arbeiten beim Betrieb mit Gleichspannung effektiver!
>>Was hast Du denn da gemessen und wie (Kraftmessungen sind mit
>>Hausmitteln gar nicht so einfach)?
>>
>>Solange keine Eisensaettigung auftritt, ist die Kraft dem Quadrat des
>>Stromes proportional. Weiterhin ist sie erheblich von der Position des
>>Eisenkernes abhaengig. Bei Wechselspannung bzw. pulsierender
>>Gleichspannung pulsiert die Kraft, ohne Saettigung fuehrt gleicher
>>Effektivwert zu gleicher Kraft. Bei Eisensaettigung wird die Kraft
>>geringer; dies wird bei Wechselspannung bzw. pulsierender Gleichspannung
>>wegen der Spitzenwerte eher auftreten.
>
>Hinzu kommt aber das Material des Kernes. Ein Wechselfeld erzeugt darin
>Wirbelströme, deren Richtung (+Magnetfeld) gewisse Einflüsse haben dürften.
Stimmt, der Wirbelstrom schwaecht das Magnetfeld, in der Folge also
auch die Kraft.
Der Effekt duerfte aber von der Kerngroesse abhaengen, uebliche
Weichenantriebe scheinen mir zu klein, als dass das da nennenswert
waere.
>Den Versuchsaufbau lieferte das Physikkabinett meiner Schule:
>
>Luftspulen und Federwaagen.
Wie gross waren die Spulen?
>Sinn und Zweck meiner Bemerkung war eigentlich, darauf hinzuweisen, die
>Annahme, das ein Weichenantrieb auf das "pulsieren" ("rappeln") beim
>Wechselspannungsbetrieb angewiesen sei, falsch ist.
Das habe ich schon verstanden, aber ich glaube Deiner Begruendung nicht.
>---> Ich weiß zwar vieles, einiges besser, aber lange nicht alles!
> Wenn dem so wäre, hätte ich einen Heiligenschein und würde mein Geld
> mit Handauflegen verdienen!
> (BRETTI's gesammelte Sprüche - Band 3)
Da geht es uns gleich.
Gerd Bretschneider
Hallo Leute!
rush...@zsdjh.rus.uni-stuttgart.de (Joerg Hertzer) schreibt:
>>>Gerd Bretschneider <G.BRETS...@BBrandes.in-brb.de> wrote:
>>-schnipp-
>>Nachgemessen an diversen (Alt-) Antrieben von Piko/Pilz/Zeuke, aber auch
>>an neueren Fabrikaten Roco/Fleischmann (N).
>>(Doppelspulenantriebe mit/ohne Endabschaltung)
>
>Zumindest bei Fleischmann (N) habe ich Probleme, Dir zu glauben;
>ich habe Fleischmann in H0, die wohl kaum weniger Strom brauchen.
> -schnipp-
>Den ohmschen Widerstand habe ich mal gemessen und kam auf ca 0,5 A bei
>ueblichen Spannungen.
>An der Saettigung (des Eisenkerns) kann das nicht liegen. Wenig bekannt
>ist folgendes:
>
>Bei Relais (und bei Weichenantrieben duerfte das genauso sein) kann man
>an einer sprunghaften Aenderung des Stromes in der Spule den
>Umschaltzeitpunkt erkennen. Das liegt daran, dass sich mit der
>Positionsveraenderung des Eisenkerns die Induktivitaet aendert, beim
>Anzug vergroessert. Da sich der Energiegehalt des Magnetfelds nicht
>sprunghaft aendert, dieser aber von Induktivitaet UND Strom abhaengt, ...
>(Alles weitere Uebungsaufgabe fuer Physik- und E-Technikstudenten).
>Im Studium haben wir das mal zur Untersuchung des Schaltverhaltens
>diverser Fernmelderelais ausgenutzt, sonst wuesste ich das auch nicht.
Oh!
Das war mir in der Form auch noch nicht bekannt.
Könnte durchaus die Ursache sein - zumal sich relativ (zur Größe) - Viel
bewegt.
>>(Interressant auch die aufretenden Induktionsspannungen: einige hundert V)
>
>Beim Abschalten. Wenn ich Deine Schaltung richtig verstanden habe, ist
>das die Durchbuchspannung Deines Thyristors. Mit Freilaufdiode tritt so
>eine Spannung uebrigens nicht mehr auf, weshalb die Freilaufdiode die
>auch nicht aushalten braucht. (Da hatte doch jemand in einem anderen
>Posting nach gefragt.) Dafuer muss sie kurzzeitig den Strom vertragen,
>der durch die Spule fliesst. Ich nehme dafuer 1N400x.
Den Thyristor gab es nur in dem genannten Versuchsaufbau. Ansonsten braucht
meine (Antriebs-) Schutzschaltung keine Freilaufdioden, weil alle Elektronik
(und damit Spannungsempfindliche Teile) galvanisch getrennt sind.
(Über einen "Optokoppler": Glühlampe wirkt auf Fotodiode)
Ansonsten verwende ich bei Bedarf die gleichen Dioden....
>>Wir reden hier immer noch um die Betätigung des Antriebes mit Gleich-
>>spannung!
>>
>>Bei Wechselspannung dürfte der Nachweis dieser Stromspitzen schwieriger
>>sein.
>
>Schon Deine Schaltung fuer Gleichstrom waere mir zu aufwendig. Wenn Du
>schon mit Thyristor schaltest, musst Du das nur noch phasensynchron machen.
Das war eine reine Versuchsschaltung!
Normalerweise betätigt die Elektronik bei mir die Weichen über Relais.
(U.a. wegen der galvanischen Trennung! - wobei andere Lösungen natürlich
denkbar sind, Relais standen aber günstig zur Verfügung und ermöglichen
zudem problemlos die Ansteuerung der verschiedensten Weichenantriebe:
Impulsantriebe mit Endabschaltung, Umgebaute Relais, Motorische Antriebe)
>>Anfangs ging es mal um die Frage, warum sich mehrere Weichen mit einem
>>Netzteil u.U. nicht betreiben lassen - daher auch meine Anmerkungen.
>
>Nur schalte ich mit ca. 2 A Strombegrenzung bis zu 5 Weichen, weshalb
>ich Dir nicht glaube.
Probleme gab es - wie geschrieben - mit einer extrem schnell wirkenden
Strombegrenzung, die abschaltend wirkt. (Kein Fold Back oder Stromquellen-
betrieb!)
>>>>>2. Elektromagnete arbeiten beim Betrieb mit Gleichspannung effektiver!
>
>>Den Versuchsaufbau lieferte das Physikkabinett meiner Schule:
>>
>>Luftspulen und Federwaagen.
>
>Wie gross waren die Spulen?
Mit den Weichenantrieben in keiner Weise vergleichbar!
Genaue Daten habe ich dazu nicht. (Ist >20 Jahre her....)
Tschüß
GERD
Joerg Hertzer
In article <241967...@bbrandes.in-brb.de>,
Gerd Bretschneider <G.BRETS...@BBrandes.in-brb.de> wrote:
>Hallo Leute!
>
>rush...@zsdjh.rus.uni-stuttgart.de (Joerg Hertzer) schreibt:
>
>>>>Gerd Bretschneider <G.BRETS...@BBrandes.in-brb.de> wrote:
>>>(Interressant auch die aufretenden Induktionsspannungen: einige hundert V)
>>
>>Beim Abschalten. Wenn ich Deine Schaltung richtig verstanden habe, ist
>>das die Durchbuchspannung Deines Thyristors. Mit Freilaufdiode tritt so
>>eine Spannung uebrigens nicht mehr auf, ...
>Den Thyristor gab es nur in dem genannten Versuchsaufbau.
Schon klar.
> Ansonsten braucht
>meine (Antriebs-) Schutzschaltung keine Freilaufdioden, weil alle Elektronik
>(und damit Spannungsempfindliche Teile) galvanisch getrennt sind.
>(Über einen "Optokoppler": Glühlampe wirkt auf Fotodiode)
Optokoppler (das ist einer!) "Gluehlampe auf Fotodiode" ist m.E. etwas
ungewoehnlich, aber warum nicht.
Aber mit der Schaltung steuerst Du Deine Weichen?
>>>Bei Wechselspannung dürfte der Nachweis dieser Stromspitzen schwieriger
>>>sein.
>>
>>Schon Deine Schaltung fuer Gleichstrom waere mir zu aufwendig. Wenn Du
>>schon mit Thyristor schaltest, musst Du das nur noch phasensynchron machen.
>
>Das war eine reine Versuchsschaltung!
Eben... Warum nicht phasensynchron in der Versuchsschaltung?
>Normalerweise betätigt die Elektronik bei mir die Weichen über Relais.
Und wie steuerst Du die Relais? Bei Elektronik dazu solltest Du dort
Freilaufdioden verwenden.
>(U.a. wegen der galvanischen Trennung! - wobei andere Lösungen natürlich
>denkbar sind, Relais standen aber günstig zur Verfügung und ermöglichen
>zudem problemlos die Ansteuerung der verschiedensten Weichenantriebe:
>Impulsantriebe mit Endabschaltung, Umgebaute Relais, Motorische Antriebe)
Bei Weichenantrieb mit Gleichstrom draengen sich Schalttransistoren
geadezu auf ....
>Probleme gab es - wie geschrieben - mit einer extrem schnell wirkenden
>Strombegrenzung, die abschaltend wirkt. (Kein Fold Back oder Stromquellen-
>betrieb!)
Wobei ich vermute, dass Deine Schaltung rasche Aenderung des Stromes
falsch bewertet.
>>>>>>2. Elektromagnete arbeiten beim Betrieb mit Gleichspannung effektiver!
>>
>>>Luftspulen und Federwaagen.
>>
>>Wie gross waren die Spulen?
>
>Mit den Weichenantrieben in keiner Weise vergleichbar!
Also erheblich groesser? Falls ja musst Du mit nennenswerten
Wirbelstroemen rechnen.
>Genaue Daten habe ich dazu nicht. (Ist >20 Jahre her....)
Wie wir doch alle aelter werden!
AI11 PSCHEIDT.M
Joerg Hertzer wrote:
>
> In article <24932...@bbrandes.in-brb.de>,
> Gerd Bretschneider <G.BRETS...@BBrandes.in-brb.de> wrote:
>
> >rush...@zsdjh.rus.uni-stuttgart.de (Joerg Hertzer) schreibt:
> >>Gerd Bretschneider <G.BRETS...@BBrandes.in-brb.de> wrote:
>
> >>>1,5 A sollte es heiszen. Ein durchaus realer Wert, an klassischen Antrieben
> >>>per Speicheroszi auch nachzuvollziehen.
> >>
> >>Da verrat mir aber doch bitte, bei WELCHEN Antrieben.
> >
> >Nachgemessen an diversen (Alt-) Antrieben von Piko/Pilz/Zeuke, aber auch
> >an neueren Fabrikaten Roco/Fleischmann (N).
> >(Doppelspulenantriebe mit/ohne Endabschaltung)
>
> Den ohmschen Widerstand habe ich mal gemessen und kam auf ca 0,5 A bei
> ueblichen Spannungen.
> >Wir reden hier immer noch um die Betätigung des Antriebes mit Gleich-
> >spannung!
> >
> >Bei Wechselspannung dürfte der Nachweis dieser Stromspitzen schwieriger
> >sein.
>
>
> Nur schalte ich mit ca. 2 A Strombegrenzung bis zu 5 Weichen, weshalb
> ich Dir nicht glaube.
>
Wenn ich mir die ganzen Threads hier durchlese, muss ich annehmen,
dass Weichen schalten mit Gleichstrom eine eigene Wissenschaft ist.
Da bleib ich lieber bei Relais und Wechselspannung fuers Schalten.
Uebrigends : Selbst probiert: Mit einem 40 VA ROCO-Trafo schalten
7 Weichen gleichzeitig ohne Probleme (ROCO-HO).
Mehr hab ich nicht probiert, kommt bei mir icht vor.
Also dann, keep on switching.
Meik
--
+---------------------------------------------------------------+
| Michael Pscheidt AI11 | mailto:pmic...@atc.co.at |
| Austria Telecommunication | Phone (nat): (01) 605 01/32483 |
| Triesterstrasse 70 | (int): +43 1 605 01/32483 |
| A-1102 Vienna | |
+---------------------------------------------------------------+
HE said: Smile and be happy, things could be worse.
So I smiled and was happy and they got worse.
Joerg Hertzer
In article <34BB03...@atc.co.at>,
AI11 PSCHEIDT.M <pmic...@atc.co.at> wrote:
>Wenn ich mir die ganzen Threads hier durchlese, muss ich annehmen,
>dass Weichen schalten mit Gleichstrom eine eigene Wissenschaft ist.
Trugschluss. Bloss bekommst Du die Komponenten nicht 'vorgekocht' im
Modellbahnladen.
>Da bleib ich lieber bei Relais und Wechselspannung fuers Schalten.
M.E. die kompliziertere und teurere Loesung.
Gerd Bretschneider
Hallo Leute!
rush...@zsdjh.rus.uni-stuttgart.de (Joerg Hertzer) schreibt:
>>Den Thyristor gab es nur in dem genannten Versuchsaufbau.
>
>Schon klar.
>
>> Ansonsten braucht
>>meine (Antriebs-) Schutzschaltung keine Freilaufdioden, weil alle Elektronik
>>(und damit Spannungsempfindliche Teile) galvanisch getrennt sind.
>>(Über einen "Optokoppler": Glühlampe wirkt auf Fotodiode)
>
>Optokoppler (das ist einer!) "Gluehlampe auf Fotodiode" ist m.E. etwas
>ungewoehnlich, aber warum nicht.
>
>Aber mit der Schaltung steuerst Du Deine Weichen?
Die Schaltung ist eigentlich reichlich "ALT" und Primitiv:
Über einen Gleichrichter + Glühlampe wird ein Kondensator aufgeladen.
Mit der Ladung des Kondensators werden die Antriebe betätigt. Damit schlage
ich mehrere Fliegen mit einer Klappe: Kommt ein Antrieb nicht in Endlage
(oder arbeitet die Endabschaltung nicht) wird der Strom schnell auf den
Wert begrenzt, der durch die Glühlampe fließt-->Glühlampe leuchtet.
Durch die Betätigung der Antriebe über Relais ist dadurch auch eine Rück-
meldung möglich: Lampe leuchtet --> Antrieb(e) nicht in Endlage.
Eine solche einfache Schaltung habe ich schon mehrfach eingebaut, sehr
zu empfehlen bei Spielanlagen! (Gerade hier geht im Eifer des Gefechtes
so mancher Antrieb flöten, auch bei Tastenbetätigung!!!)
Nun kommt die Elektronik dazu:
Gesteuert wird bei mir über den I2C-Bus. Dabei stellt der entsprechende
Controller (PCF 8574) 8 Digitale Ein-/Ausgänge zur Verfügung.
Eine Leitung dient der Abfrage der Glühlampe, 7 Leitungen stehen für die
Steuerung zur Verfügung. Dieser Gruppe wird jeweils eine der genannten
Schutzschaltung zugeordnet. Auf diese Weise wird mit einfachen Mitteln
die Steuerung von 7 Weichen(gruppen) inclusive Rückmeldung ermöglicht.
Die eigenwillige Kombination Glühlampe auf Fotodiode entstand in diesem
Zusammenhang. Teoretisch ist auch ein normaler Optokoppler einsetzbar,
aber - !
Gerade in dieser Schaltung kommt es auf die elektrischen Eigenschaften
der Glühlampe (Kaltwiederstand) an. Mit dem Optokoppler dauerte das Auf-
laden des Kondensators zu lange, mehrere Befehle vom Bus führen recht
schnell zu Störungen. Außerdem erforderte die LED im Optokoppler zusätz-
liche Elektronik zur Strombegrenzung - nur ein Wiederstand reichte nicht.
Die Schaltbefehle selber werden über Relais gegeben, die vom PCF 8574
angesteuert werden.
Damit ist eine galvanische Trennung Computer/Anlage gegeben. (Schon wegen
dem Schutzleiter erforderlich!) Es gibt auch Lösungen, den I2C-Bus selbst
zu trennen, damit bleibt aber das Problem der Schaltstörungen, auf die der
Bus nach meinen Erfahrungen sehr allergisch reagiert.
(Wird aber trotzdem zusätzlich eingebaut....)
Wieder zum alten Text:
>>>>Bei Wechselspannung dürfte der Nachweis dieser Stromspitzen schwieriger
>>>>sein.
>>>
>>>Schon Deine Schaltung fuer Gleichstrom waere mir zu aufwendig. Wenn Du
>>>schon mit Thyristor schaltest, musst Du das nur noch phasensynchron machen.
>>
>>Das war eine reine Versuchsschaltung!
>
>Eben... Warum nicht phasensynchron in der Versuchsschaltung?
>
Die Versuchsschaltung wurde aus einem Gleichspannungsnetzteil betrieben.
>>Normalerweise betätigt die Elektronik bei mir die Weichen über Relais.
>
>Und wie steuerst Du die Relais? Bei Elektronik dazu solltest Du dort
>Freilaufdioden verwenden.
Siehe Oben!
Selbstverständlich haben die Relais Freilaufdioden! ;-)
>>(U.a. wegen der galvanischen Trennung! - wobei andere Lösungen natürlich
>>denkbar sind, Relais standen aber günstig zur Verfügung und ermöglichen
>>zudem problemlos die Ansteuerung der verschiedensten Weichenantriebe:
>>Impulsantriebe mit Endabschaltung, Umgebaute Relais, Motorische Antriebe)
>
>Bei Weichenantrieb mit Gleichstrom draengen sich Schalttransistoren
>geadezu auf ....
Einfacher geht es fast gar nicht mehr.
Warum also unnötig "Verkomplizieren"? ;->
>>Probleme gab es - wie geschrieben - mit einer extrem schnell wirkenden
>>Strombegrenzung, die abschaltend wirkt. (Kein Fold Back oder Stromquellen-
>>betrieb!)
>
>Wobei ich vermute, dass Deine Schaltung rasche Aenderung des Stromes
>falsch bewertet.
Mag sein, da das verwendete Netzteil in meiner Bastelbude entstand.......
......und eigentlich ganz anderen Zwecken dient(e).
AI11 PSCHEIDT.M
Joerg Hertzer wrote:
>
> In article <34BB03...@atc.co.at>,
> AI11 PSCHEIDT.M <pmic...@atc.co.at> wrote:
>
> >Wenn ich mir die ganzen Threads hier durchlese, muss ich annehmen,
> >dass Weichen schalten mit Gleichstrom eine eigene Wissenschaft ist.
>
> Trugschluss. Bloss bekommst Du die Komponenten nicht 'vorgekocht' im
> Modellbahnladen.
>
> >Da bleib ich lieber bei Relais und Wechselspannung fuers Schalten.
>
> M.E. die kompliziertere und teurere Loesung.
>
gross dimensionierte Ko's u.ae. soviel billiger sind als ein
0815-Trafo (Relais nur f. Fahrstrassensteuerung benoetigt), den
Du sowieso brauchst.
Zum Thema kompliziert brauch ich glaub ich nichts mehr zu sagen.
Kann ja auch sein, dass ich da was missverstanden habe, aber
dann bitte um Korrektur.
Michael
Joerg Hertzer
In article <34BC9E...@atc.co.at>,
AI11 PSCHEIDT.M <pmic...@atc.co.at> wrote:
>Joerg Hertzer wrote:
>>
>> AI11 PSCHEIDT.M <pmic...@atc.co.at> wrote:
>>
>> >Wenn ich mir die ganzen Threads hier durchlese, muss ich annehmen,
>> >dass Weichen schalten mit Gleichstrom eine eigene Wissenschaft ist.
>>
>>
>> M.E. die kompliziertere und teurere Loesung.
>>
>Wusste gar nicht, dass Netzteile, Gleichrichter und entprechend
>gross dimensionierte Ko's u.ae. soviel billiger sind als ein
>0815-Trafo (Relais nur f. Fahrstrassensteuerung benoetigt), den
>Du sowieso brauchst.
Was den Preis ausmacht, sind die Relais.
Ich muss allerdings zugeben, dass ich mein Netzteil bei einer Verschrottungsaktion meines Arbeitgebers abgestaubt habe.
>Zum Thema kompliziert brauch ich glaub ich nichts mehr zu sagen.
Wir haben hier im Wesentlichen das Zeitverhalten des Stromes beim
Einschalten der Spulen diskutiert; brauchtst Du nicht unbedingt zu
wissen.
Joerg Hertzer
In article <225641...@bbrandes.in-brb.de>,
Gerd Bretschneider <G.BRETS...@BBrandes.in-brb.de> wrote:
>rush...@zsdjh.rus.uni-stuttgart.de (Joerg Hertzer) schreibt:
>>Optokoppler (das ist einer!) "Gluehlampe auf Fotodiode" ist m.E. etwas
>>ungewoehnlich, aber warum nicht.
>>
>>Aber mit der Schaltung steuerst Du Deine Weichen?
>
>Die Schaltung ist eigentlich reichlich "ALT" und Primitiv:
Du machst also die Rueckmeldung ueber den Optokoppler. Habe ich Deiner
Beschreibung vorher nicht entnommen.
>>Wobei ich vermute, dass Deine Schaltung rasche Aenderung des Stromes
>>falsch bewertet.
>
>Mag sein, da das verwendete Netzteil in meiner Bastelbude entstand.......
> ......und eigentlich ganz anderen Zwecken dient(e).
Falls da ein integrierter Operationsverstaerker drin ist, folgender
Tip:
Selbst kommerzielle Schaltungen mit OP-Amps haben sehr oft durch falsch
ausgelegte Frequenzkompensation unnoetig schlechte dynamische
Eigenschaften. Die beliebten OP-Amps mit interner Frequenzkompensation
(z.B. 741) sind fuer frequenzunabhaengige Rueckfuehrungen - also reine
Widerstandsnetzwerke - ausgelegt, sobald da frequenzabhaengige Glieder
drin sind - z.B. Kondensatoren, aber auch Leistungstransistoren - ist
die interne Frequenzkompensation falsch dimensioniert und stoert sogar
eine im Grundsatz durchaus moegliche Frequenzkompensation innerhalb des
Rueckfuehrungsnetzwerkes.
Loesung: OP-Amp ohne interne Frequenzkompensation verwenden,
Frequenzkompensation entweder im Bodediagramm dimensionieren (Verfahren
sinngemaess wie an Unis in der Regelungstechnik gelehrt) oder
experimentell ermitteln, dabei mit kleinen Kapazitaeten beginnen.
Gerd Bretschneider
Hallo Leute!
pmic...@atc.co.at (Michael Pscheidt) schreibt zum Tema:
>Wenn ich mir die ganzen Threads hier durchlese, muss ich annehmen,
>dass Weichen schalten mit Gleichstrom eine eigene Wissenschaft ist.
>Da bleib ich lieber bei Relais und Wechselspannung fuers Schalten.
>Uebrigends : Selbst probiert: Mit einem 40 VA ROCO-Trafo schalten
>7 Weichen gleichzeitig ohne Probleme (ROCO-HO).
>Mehr hab ich nicht probiert, kommt bei mir icht vor.
>Also dann, keep on switching.
> Meik
Mit etwas Nachdenken und ein paar Teilen aus der Bastelkiste geht das bei
mir auch, es bleiben sogar fast 40 VA für andere Zwecke übrig....... ;-))))
rush...@zsdjh.rus.uni-stuttgart.de (Joerg Hertzer) schreibt als Erwiederung:
>In article <34BB03...@atc.co.at>,
>AI11 PSCHEIDT.M <pmic...@atc.co.at> wrote:
>
>>Wenn ich mir die ganzen Threads hier durchlese, muss ich annehmen,
>>dass Weichen schalten mit Gleichstrom eine eigene Wissenschaft ist.
>
Ist es nicht. Auch wenn sich der Thread so anhörte - es ging um teoretische
Grundlagen, auch ohne deren Kenntnis funktioniert die Sache.
>Trugschluss. Bloss bekommst Du die Komponenten nicht 'vorgekocht' im
>Modellbahnladen.
Sinn dürfte doch darin liegen, ein Hobby (Computer+Elektronik) sinnvoll
mit dem anderen (der Modelleisenbahn) zu verbinden.
Man kann alles aus dem Modellbahnladen beziehen, schön zusammenbauen
(lassen) und sich daran erfreuen ODER man macht sich selbst einen Kopf um
die Funktion im Einzelnen. Letzteres macht mir nun mehr Spaß. Ich werde
mich aber hüten, meine Philosophie einem anderen Aufzuzwingen.
>>Da bleib ich lieber bei Relais und Wechselspannung fuers Schalten.
>
>M.E. die kompliziertere und teurere Loesung.
Kann man so und so sehen.
Für unseren Verein habe ich einige Hundert Postrelais in Weichenantriebe
umgebaut.
Kosten pro Antrieb: Einige Pfennige.
Ein Doppelspulenantrieb herkömmlicher Bauart kommt auf 15-25 DM. Hinzu
kommt noch der Umstand, das eine industriell gefertigte Modellbahn gerade
in diesem Bereich (noch) Spielzeug ist! Qualitativ hochwertige Antriebe
sind selten und kosten entsprechend.
Demzufolge finden sich alte Relais auch noch bei mir, weil robust und
billig!
>>Wusste gar nicht, dass Netzteile, Gleichrichter und entprechend
>>gross dimensionierte Ko's u.ae. soviel billiger sind als ein
>>0815-Trafo (Relais nur f. Fahrstrassensteuerung benoetigt), den
>>Du sowieso brauchst.
>
>Was den Preis ausmacht, sind die Relais.
>
>Ich muss allerdings zugeben, dass ich mein Netzteil bei einer
>Verschrottungsaktion meines Arbeitgebers abgestaubt habe.
Nicht unbedingt. Relais sind auch aus Altbeständen preiswert bei den
diversen "Elektronikschrotthändlern" zu haben. Und als Netzteil genügt
(zumindest für Relais) eine Graetzbrücke und ein ausreichend dimension-
ierter Kondensator.
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rush...@zsdjh.rus.uni-stuttgart.de (Joerg Hertzer) schreibt:
>>>Optokoppler (das ist einer!) "Gluehlampe auf Fotodiode" ist m.E. etwas
>>>ungewoehnlich, aber warum nicht.
>>>
>>>Aber mit der Schaltung steuerst Du Deine Weichen?
>>
>>Die Schaltung ist eigentlich reichlich "ALT" und Primitiv:
>
>Du machst also die Rueckmeldung ueber den Optokoppler. Habe ich Deiner
>Beschreibung vorher nicht entnommen.
Das Problem war ursprünglich, verschiedene Formen von Antrieben (Relais,
Doppelspulenantriebe, Motorisch) irgendwie so unter einen Hut zu kriegen,
das sie für den steuernden Computer identisch sind. Dabei ergab sich der
Koppler als kleinster gemeinsamer Nenner, in der Schaltung selbst brauchen
nur 2 Drahrtbrücken umgelötet werden, um sie an die Antriebe anzupassen.
(Das geht allerdings nur für die gesamte Gruppe.)
>>>Wobei ich vermute, dass Deine Schaltung rasche Aenderung des Stromes
>>>falsch bewertet.
>>
>>Mag sein, da das verwendete Netzteil in meiner Bastelbude entstand.......
>> ......und eigentlich ganz anderen Zwecken dient(e).
>
>Falls da ein integrierter Operationsverstaerker drin ist, folgender
>Tip:
>
>Selbst kommerzielle Schaltungen mit OP-Amps haben sehr oft durch falsch
>ausgelegte Frequenzkompensation unnoetig schlechte dynamische
>Eigenschaften. Die beliebten OP-Amps mit interner Frequenzkompensation
>(z.B. 741) sind fuer frequenzunabhaengige Rueckfuehrungen - also reine
>Widerstandsnetzwerke - ausgelegt, sobald da frequenzabhaengige Glieder
>drin sind - z.B. Kondensatoren, aber auch Leistungstransistoren - ist
>die interne Frequenzkompensation falsch dimensioniert und stoert sogar
>eine im Grundsatz durchaus moegliche Frequenzkompensation innerhalb des
>Rueckfuehrungsnetzwerkes.
Wenn ich Dir jetzt schreibe, das es sich um eine Elektronische Sicherung
in Form eines bistabilen Multivibrators gehandelt hat....... ;-))))))
Ist Geschichte. Inzwischen ist das Netzgerät mehrfach umgebaut worden und
als "Reserve-Zweitgerät" im hinteren Teil der Bastelkiste gelandet.