Stromlose Abschnitte und Gold-Caps Teil 2

Elektronisches und digitales - Bitte keine Fragen zum MZS

Moderator: fido

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Stoffel
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Re: Stromlose Abschnitte und Gold-Caps

Beitrag von Stoffel »

Moin Tyron,

Du hattest in Deinem Posting, dass mich so verwundert hat, von 4,7 Ohm gesprochen, später aber von 47 Ohm. Wieviel Ohm hat der 1 Watt Widerstand jetzt tatsächlich?
No, Sir :!: Wer lesen kann, ist im Vorteil. :wink: :twisted:

Ich verwende immer 47 Ohm, 1 Watt, wie geschrieben. So ist der Ladestrom noch erträglich, auch wenn mehrere Lokomotiven mit leeren Caps auf den Gleisen herum stehen. Die 4,7 Ohm Lösung ist von Fido. Geht sicher auch, solange man eben nur zwei, drei Fahrzeuge auf die Anlage stellt.




(Nebenbei: bitte achtet ein wenig darauf, dass das dieser Thread nicht zum Chat sich mausert. Schließlich sind wir ein Forum, kein Chatroom.)


Grüße vom St :scherzkeks: ffel
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Tyron
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Re: Stromlose Abschnitte und Gold-Caps

Beitrag von Tyron »

Hallo Stoffel,

mea culpa! Von 47 Ohm und nichts anderem hast Du gesprochen. Asche über mein Haupt :oops:

Gehen wir von 22V, 47 Ohm und 100.000µF aus, so ergibt sich ein anfänglicher Ladestrom, der rund 10 Watt entspricht. Nach rund 4,5 Sekunden ist die Leistung des Ladestroms bei 1 Watt angekommen. In den ersten 4,5 Sekunden fließen im Schnitt also rund 5W, was einer 5fachen Unterdimensionierung des Widerstands über einen Zeitraum von 4,5 Sekunden entspricht. Wow! In meinem Falle war dies nur eine 2fache Unterdimensionierung über 3 Sekunden (siehe hier). Wie weit lässt sich das strecken?

Fido, wieviel Watt hat Dein 4,7 Ohm Widerstand und welche Kapazität lädst Du damit auf?

Johannes, wieviel Ohm hat Dein 2 Watt Widerstand?

Daaaaaaaanke :lol:
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fido
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Re: Stromlose Abschnitte und Gold-Caps

Beitrag von fido »

Hallo Tyron,

ich verwende 4,7 Ohm bei 5W. Die Goldcaps haben 1 F oder 2F. Mit Kapazitäten darunter gebe ich mich nicht ab, weil die Wirkung zu gering ist.

Inzwischen habe ich 5 Loks auf Goldcaps umgebaut und habe keine Probleme, auch nicht mit theoretischen Stromspitzen beim Laden. Meine Zimo-Zentrale zeigt mir auch keine Stromspitzen an.

Ich empfehle Dir, eigene Loks auf Goldcaps umzubauen, über einige Monate damit Erfahrungen zu sammeln und dann sprechen wir nochmals darüber.


Hallo Stoffel,

10x 1F in Reihe bleibt 1F (die Spannungen addieren sich) :-)
:runningdog: Viele Grüße, fido
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Tyron
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Re: Stromlose Abschnitte und Gold-Caps

Beitrag von Tyron »

Hallo Fido,

danke für die Antwort. Vorneweg muss ich Dich allerdings korrigieren: Stoffel hat völlig Recht: Bei in Reihe geschalteten Kondensatoren ist die Gesamtkapazität geringer als die Einzelkapazitäten. Die Regel lautet:

1/Cges = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3 + ...

Bei identischen Kapazitäten, wie in den Fällen, die wir hier diskutieren, braucht man die Einzelkapazität nur durch die Zahl der Kondensatoren zu teilen. 12 Goldcaps 1F in Reihe ergeben 83.000µF und keinesfalls 1F. Sorry, aber in diesem Punkt muss ich Dich leider enttäuschen :cry: :wink:

Aus diesem Grund sind ja eben parallel geschaltete Elkos bei vorhandenem Platz durchaus eine Alternative. Denn sie sind in der Praxis um ein Vielfaches billiger. Gehen wir von den Preisen bei Reichelt aus, kosten 10 Goldcaps 1F über 30 Euro (bei eBay sind die 2,5V Goldcaps praktisch nie zu haben). Die resultierenden 100.000µF bekommt man bei eBay in Form klassischer Elkos hingegen für 10 bis maximal 15 Euro.

Elkos kosten also die Hälfte oder weniger und sind in der Handhabung sehr viel flexibler, wie ich weiter oben bereits geschrieben habe. Denn ich kann die Kapazität nachträglich ändern, während ich mich bei Goldcaps von vornherein auf eine Kapazität festlegen muss. Vielleicht brauche ich ja gar keine 100.000µF. Das kann man ja durch Tests auf der eigenen Anlage ermitteln. Dann komme ich möglicherweise schon mit 5 Euro für meinen Energiepuffer hin. Das ist ein kleiner Unterschied!


Nun aber zu Deinem Widerstand:

4,7 Ohm mit 5 Watt bei 160.000µF (also 12mal 2F Goldcaps) bedeuten bei 22 Volt Spannung einen anfänglichen Stromfluss von 4,7 Ampère, was satten 100 Watt entspricht. Deine Goldcaps sind dann in knapp 4 Sekunden aufgeladen.

Dabei muss der Widerstand die Überlast nur rund 1 Sekunde aushalten. Dann ist die Leistung bereits auf 5 Watt abgesunken. In dieser ersten Sekunde fließen grob überschlagen im Schnitt 50 Watt.

:idea: Wir können also festhalten, dass ein Hochlastwiderstand offensichtlich kurzzeitig durchaus die 20fache Nominal-Leistung verträgt.

Schauen wir noch mal auf den zweiten Wert, also die Unterdimensionierung im Verhältnis zu dem Zeitraum, bis die Nominalleistung erreicht ist, so ergibt sich bei Dir eine 10fache Überlast über 1 Sekunden und bei Stoffel eine 5fache Überlast über knapp 5 Sekunden. Wie das zu beurteilen ist, kann man sicherlich erst nach weiteren Praxiswerten sagen.

Warten wir also zunächst auf die Angabe von Johannes.

:?: Kann sonst noch jemand Werte aus der Praxis beisteuern?
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fido
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Re: Stromlose Abschnitte und Gold-Caps

Beitrag von fido »

Tyron hat geschrieben:Bei in Reihe geschalteten Kondensatoren ist die Gesamtkapazität geringer als die Einzelkapazitäten.
Hi,

das ist richtig.

Aber es macht keinen Sinn, große Elkos einzubauen, nur weil man keine Erfahrung in der Dimensionierung der Bauteile hat. Erfahrungen wurden in dieser Diskussion genug genannt.

Ob man nun wenige Gold-Caps mit einem Festspannungsregler bzw. eine Ladewiderstand oder einen Festspannungsregler als Strombegrenzung einbaut, ist egal. Das alles funktioniert nach den Erfahrungen gut.

Vermutlich ist es nicht schlecht, vor 8x 2F 2,5V Goldcaps einen 78S20 zu hängen - plus Ladewiderstand nach dem Spannungsregler. Das gibt eine höhere Kapazität als bei 12x Coldcap. Ich probiere das im nächsten Modell mal aus.
:runningdog: Viele Grüße, fido
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Re: Stromlose Abschnitte und Gold-Caps

Beitrag von squirrel4711 »

Hi Jungs,

dies ist ein "Selbstbauforum" für den Modellbau. Theoretische Überlegungen mögen zwar interessant sein, gehören dann aber auf eine andere Platform. Auch der jeweilige theoretische "Nachweis" über Fehler bei der Schaltungsauslegung ist nicht unbedingt dieses Forums würdig. Zu bedenken gebe ich ausserdem, daß die meisten der Forumsmitglieder die Beschäftigung mit der Bahn und dem Forum als Freizeitaktivität (HOBBY) betreiben. Erwartete Antworten auf Fragen bedürfen also einer gewissen Geduld des Fragesteller; ein Anrecht auf Antwort gibt es sowieso nicht. Mich wundert meistens das in der Praxis Dinge "laufen" die gemäß theoretischem Nachweis eigentlich unmöglich funktionieren können. Noch mehr wundert mich das der theoretische Ansatz, incl. der darin enthaltenen Spekulationen, dann dann dazu benutzt wird die Praxis in Frage zu stellen.

Gruß
Rainer

PS : Dieses Posting ist keine Diskussionsgrundlage des BBF
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Re: Stromlose Abschnitte und Gold-Caps

Beitrag von Regalbahner »

Hallo Rainer ,

lass doch die Jungs diskutieren .
Schließlich ist das ein sehr interessantes Thema
und bekanntlich führen viele Wege nach Rom :wink:
Wie groß das Interesse der Buntbahner ist , kann man deutlich am
Verhältnis zwischen den Beiträgen und de Aufrufen im Vergleich
zum T1 Thread :sleep: sehen .

Tschau Christoph

PS: Dieses Posting muss nicht beantwortet werden :wink:
geht nicht gibt's nicht

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Aha, die Polizei ist auch schon da.

Beitrag von Tyron »

Hallo Rainer,

warum diese Zurechtweisung? Ich glaube, Du hast überhaupt nicht verstanden, um was es hier geht. Hier werden keine theoretischen Beweise um ihrer selbst Willen geführt, sondern Grundlagen für die Anwendung in der Praxis erarbeitet. Niemand hat behauptet, dass irgend etwas nicht funktionieren könne, was doch nachweislich funktionert, und niemand hat irgend wen zu Antworten genötigt.

All den hier diskutierten Puffer-Einbauten in der Praxis liegen theoretische Überlegungen zugrunde. Und wie man hier wiederholt gesehen hat, ist das zugrunde liegende Wissen oftmals lückenhaft oder fehlerhaft. Dadurch werden in diesem Thread Empfehlungen gegeben, die schlicht und einfach falsch sind und andere in die Irre führen. Das kann aber nicht Sinn und Zweck des Forums sein.

So wurde weiter oben z.B. über Zusatzelektronik gesprochen, damit alle Goldcaps gleichmäßig aufgeladen werden. So etwas braucht man nicht, weshalb ich dies richtig gestellt habe (natürlich kann man auch Leute unsinniges Zeug löten lassen und sich ins Fäustchen lachen). Oder gerade heute hat sich gezeigt, dass Fido drei Jahre nach seinem Goldcaps-Ersteinbau immer noch nicht wusste, welche Kapazität er da eigentlich verbaut hat. Das ist ja nicht schlimm, zeigt aber das hier Aufklärungsbedarf vorliegt und das Thema bisher zwar ausgiebig, aber letztlich eher oberflächlich behandelt wurde.

Nun gilt es, Fehler richtig zu stellen und das theoretische Wissen um die inzwischen gewonnenen Erfahrungen zu bereichern, um daraus halbwegs allgemein gültige Richtlinien abzuleiten, von denen dann alle etwas haben, die entsprechende Puffer in ihre Loks einbauen wollen. Und ausgerechnet an diesem Punkt tauchst Du als Ordnungshüter des Forums auf, um diesen Schritt zu unterbinden. Dass Dir dieses systematische und gewissenhafte Vorgehen weniger taugt als drei Jahre Halbwissen und munteres Draufloslöten, verstehe ich nicht. Ich bin der Meinung, ein Forum ist genau dafür da, Erfahrungen zu sammeln, die Prozesse zu verstehen und daraus dann Tipps für die Praxis abzuleiten, die allen helfen.

Im übrigen — und da gehe ich nun auch auf Deinen Kommentar ein, Fido — müssen die Erfahrungswerte des einen nicht für den anderen gelten. Das hat in diesem Fall zwei ganz konkrete Gründe:

1) Zum einen die Verschmutzung der Schienen. Auf einer sauberen Anlage wird die ganze Ladeelektronik viel weniger beansprucht als auf einer besonders dreckigen, oxidierten Außenanlage, auf der ein permanentes Laden und Entladen statt findet. Das ist auch genau der Grund, warum ich auf Johannes Antwort so gespannt bin. Denn es kann durchaus sein, dass seine 2W-Widerstände durchgebrannt sind, obwohl sie weniger unterdimensioniert waren, nur weil die Anlage weniger gute Voraussetzungen bietet. Auf dieses Thema wurde bisher praktisch nicht eingegangen.

2) Dann wären da noch die Loks selbst. Loks haben verschiedene Abmessungen und Anzahlen von Stromabnehmern und sehr unterschiedliche Leistungsaufnahmen. Eine lange Lok mit vielen Stromabnehmern, ohne Sound und ohne Rauch braucht sicherlich einen kleineren Puffer, als eine kurze Lok mit Rauch, Sound und entfernten Schleifern, an der noch ein besonders schwerer Zug hängt. Auch die Innenbelüftung und damit die Wäremeabfuhr vom Widerstand spielt eine nicht unwesentliche Rolle. So genau werden in diesem Thread ja gar nicht alle Faktoren beschrieben, als dass man daraus allgemeingültige Erfahrungswerte ableiten könnte.

Summa summarum wird die optimale Kapazität von so vielen Faktoren bestimmt, dass in meinen Augen das experimentelle Ermitteln der beste Weg in der Praxis ist. Wenn man gerne viel Geld ausgibt, kann man natürlich sicherheitshalber überall 10mal 3,3F oder mehr einbauen. Aber das wäre kein wirklich qualifizierter Rat. Denn manchmal reicht schon ein Zehntel dieses Werts. Wenn der Platz für herkömmliche Elkos vorhanden ist — und das ist er in vielen Loks durchaus —, gibt es in meinen Augen keinen Grund, das Drei- bis Sechsfache zu bezahlen, um eine platzsparendere Lösung einzubauen. In kleinen Loks haben Goldcaps die Nase vorne — gar keine Frage. Der Platzbedarf liegt etwa bei einem Fünftel regulärer Elkos.

Eine Unterdimensionierung des Ladewiderstands ist zwar nicht zwingend nötig, aber aus Gründen des Platzes und der Ladezeit sinnvoll. Wenn man so etwas vorhat, muss man letztendlich einen Anhaltspunkt haben, wie weit man unterdimensionieren darf, ohne dass es problematisch wird. Hier helfen Erfahrungswerte oder Testergebnisse, zu deren Verständnisse man dann Formeln heranziehen muss. Wer auf Nummer Sicher gehen will, kann natürlich auch hier wie bei der Kapazität überdimensionieren und die Wattzahl an den anfänglichen Ladestrom angleichen. Ich persönlich ziehe es jedoch vor, die Prozesse etwas genauer zu beleuchten und zu verstehen — und scheine da erfreulicherweise nicht der einzige zu sein.
Zuletzt geändert von Tyron am Do 30. Nov 2006, 20:36, insgesamt 1-mal geändert.
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Re: Aha, die Polizei ist auch schon da.

Beitrag von fido »

Tyron hat geschrieben:Summa summarum wird die optimale Kapazität von so vielen Faktoren bestimmt, dass in meinen Augen das experimentelle Ermitteln der beste Weg in der Praxis ist.
Hallo Tyron,

dann tue es doch bitte einfach! Teste verschiedene Loks mit verschiedenen Motoren, Decodern und Soundmodulen auf verschiedenen Anlagen und Gleisen und melde Dich mit den praktischen Erfahrungen wieder.
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Re: Stromlose Abschnitte und Gold-Caps

Beitrag von Tyron »

Hmmm, seltsames Forum, in dem man dauernd vorgeschrieben bekommt, was man sagen darf und was man tun soll. :?

Ich habe lediglich meine von sachlichen Argumenten unterstützte Meinung geäußert, dass die in diesem Thread veröffentlichten Erfahrungswerte nicht unbedingt verallgemeinert werden können und dass man mit herkömmlichen Elkos dieselben Ergebnisse deutlich billiger erzielen kann. Ich weise damit auf Alternativen hin, die bei 10 Loks schnell mal 200 Euro einsparen können oder sogar mehr.

Pinkle ich Dir damit irgendwie ans Bein, dass ich es wage, das Wundermittel Goldcaps in Frage zu stellen und eine abweichende Meinung zu haben? Warum diese unsinnige Forderung, dass ich nun für alle erdenklichen Kombinationsmöglichkeiten Testergebnisse liefern soll? Installierst Du dann im Gegenzug in allen meinen Loks Goldcaps?
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