Hallo Mikado!
Hab mit großem Interesse deine Ausführungen gelesen.
Kannst du zu deinem Schaltungsaufbau einen Plan reinstellen? Welche Werte haben deine Widerstände?
Hab selbst eine Ausbildung als Elektroniker genossen, aber mir ist der Aufbau deiner Schaltung noch nicht ganz klar.
Gruß Crawlers
Strompufferung duch Elkos
Moderator: fido
Re: Strompufferung duch Elkos
Hallo, ich habe mir nun auch bei Conrad 2 Kondensatoren (47.000 uF) gekauft und gegeneinander gepolt (Bi-Polar gemacht) und einfach direkt an den LGB-Motor (ohne Digitaldekoder) parallel angeschlossen und es hat wahre Wunder gewirkt. Es wird ein Auslauf von 5 bis 10cm erreicht. Vor allem bei 2-achsigen Loks wirkt es erheblich, denn die bleiben bei Schienenverunreinigungen kaum noch stehen. Einziges Problem ist die doch erheblich Größe der Kondensatoren, denn 2 solcher Kondensatoren passen nicht in jede Lok rein.
Eigentlich ist es schon skandalös, daß sich an der LGB-Antriebstechnik seit 1970 nichts mehr weiterentwickelt hat. Mechanische Schwungmassen sind bei HO und N heute selbstverständlich und die Laufeigenschaften sind daher butterweich, eine wahre Freude. Bei LGB hat sich bis heute (mechanisch) nichts getan. Vom LGB-Kundenservice erhielt ich zum Thema Kontaktschwierigkeiten einmal den sagenhaften Tipp "Sie müssen nur den Trafo hoch genug aufdrehen, wenn die Lok schnell fährt bleibt sie auch nicht stehen". Toll!! Gott sei dank sind diese LGB-ler nun seit diesem Monat endgültig von Bord gegangen. Bei LGB/Märklin braucht es einen kompletten Neuanfang, mit neuen Leuten, neuem Geist. Vielleicht kommt dann doch einmal der neue Motorblock mit mechanischer Schwungmasse...
Eigentlich ist es schon skandalös, daß sich an der LGB-Antriebstechnik seit 1970 nichts mehr weiterentwickelt hat. Mechanische Schwungmassen sind bei HO und N heute selbstverständlich und die Laufeigenschaften sind daher butterweich, eine wahre Freude. Bei LGB hat sich bis heute (mechanisch) nichts getan. Vom LGB-Kundenservice erhielt ich zum Thema Kontaktschwierigkeiten einmal den sagenhaften Tipp "Sie müssen nur den Trafo hoch genug aufdrehen, wenn die Lok schnell fährt bleibt sie auch nicht stehen". Toll!! Gott sei dank sind diese LGB-ler nun seit diesem Monat endgültig von Bord gegangen. Bei LGB/Märklin braucht es einen kompletten Neuanfang, mit neuen Leuten, neuem Geist. Vielleicht kommt dann doch einmal der neue Motorblock mit mechanischer Schwungmasse...
Re: Strompufferung duch Elkos
Hallo allerseits,
ich habe mir auch so meine Gedanken zur Pufferung gemacht, in meinem Fall ging es um modifizierte Playtrain(Faller)-Loks. Der zur Verfügung stehende Platz ist nicht berauschend, der Elko darf maximal 25mm Durchmesser und 50mm Länge haben, damit man ihn in den Kessel und das dann fehlende Gewicht wieder in die Nachbildungen von Sand/Dampfdom und die beiden Kästen vor der Führerhausfront kriegt. Kurz und gut, es ist nur Platz für einen Kondensator. Aus Versuchen erhielt ich einen ausreichenden Kapazitätswert von 10000µF. Ein Kondensator heißt, man muß eine Gleichrichterschaltung mit Umpolrelais einsetzen. Die veröffentlichten Schaltungen sagten mir alle nicht zu, deshalb habe ich meine eigene entworfen, deren Prototyp ich vorstellen möchte. Ich möchte vorausschicken, daß der Langzeittest noch aussteht, bis jetzt läuft die Sache jedoch problemlos. Ein bißchen Elektronik muß jedoch in die Lok rein, also 'analog pur ohne das Halbleiterteufelszeug' geht es nicht. Dafür ist diese Schaltung aber auch für PWM-Fahrpulte geeignet.
Die Baugruppen der Schaltung sind:
1. Die Anschaltung des Umpolrelais.
Dieses ist ein 5V-Relais mit 2A Kontaktbelastbarkeit. Durch die Stützkondensatoren und Dioden spricht es ab einer Effektivspannung von 3V (ungesiebte Gleichspannung am Gleis) an und schaltet den Motor entsprechend um. Der Motor dreht dabei noch nicht.
2. Die Kondensator-Ladeschaltung.
Es gibt keinen Grund, wenn man wie ich mit 14V maximal fährt, einen Kondensator höherer Spannungsfestigkeit einzubauen, wenn man es nicht unbedingt muß. Dieser Vishay-Typ ist für 105° Arbeitstemperatur bei 16V= ausgelegt und hat die Abmessungen von 25x49mm. Die Transistorladeschaltung begrenzt die Spannung am Kondensator auf ~ 13,5V, der höchste Ladestromstoß kann ca. 3,5A ( für msec! ) betragen und wird deshalb vom Gleichrichter klaglos, vom Transistor sowieso verdaut. Der 'Tiefpaß' in der Ladeschaltung ist für die PWM-Fahrer, weil sich der Kondensator so nur auf den Mittelwert der Spannung aufladen kann. Die Verlustleistung ist so gering, daß der Transistor ohne Kühlung auskommt.
Gruß vom Heizer
Pufferschaltung (ateshci)
Elko-Puffer für Loks
ich habe mir auch so meine Gedanken zur Pufferung gemacht, in meinem Fall ging es um modifizierte Playtrain(Faller)-Loks. Der zur Verfügung stehende Platz ist nicht berauschend, der Elko darf maximal 25mm Durchmesser und 50mm Länge haben, damit man ihn in den Kessel und das dann fehlende Gewicht wieder in die Nachbildungen von Sand/Dampfdom und die beiden Kästen vor der Führerhausfront kriegt. Kurz und gut, es ist nur Platz für einen Kondensator. Aus Versuchen erhielt ich einen ausreichenden Kapazitätswert von 10000µF. Ein Kondensator heißt, man muß eine Gleichrichterschaltung mit Umpolrelais einsetzen. Die veröffentlichten Schaltungen sagten mir alle nicht zu, deshalb habe ich meine eigene entworfen, deren Prototyp ich vorstellen möchte. Ich möchte vorausschicken, daß der Langzeittest noch aussteht, bis jetzt läuft die Sache jedoch problemlos. Ein bißchen Elektronik muß jedoch in die Lok rein, also 'analog pur ohne das Halbleiterteufelszeug' geht es nicht. Dafür ist diese Schaltung aber auch für PWM-Fahrpulte geeignet.
Die Baugruppen der Schaltung sind:
1. Die Anschaltung des Umpolrelais.
Dieses ist ein 5V-Relais mit 2A Kontaktbelastbarkeit. Durch die Stützkondensatoren und Dioden spricht es ab einer Effektivspannung von 3V (ungesiebte Gleichspannung am Gleis) an und schaltet den Motor entsprechend um. Der Motor dreht dabei noch nicht.
2. Die Kondensator-Ladeschaltung.
Es gibt keinen Grund, wenn man wie ich mit 14V maximal fährt, einen Kondensator höherer Spannungsfestigkeit einzubauen, wenn man es nicht unbedingt muß. Dieser Vishay-Typ ist für 105° Arbeitstemperatur bei 16V= ausgelegt und hat die Abmessungen von 25x49mm. Die Transistorladeschaltung begrenzt die Spannung am Kondensator auf ~ 13,5V, der höchste Ladestromstoß kann ca. 3,5A ( für msec! ) betragen und wird deshalb vom Gleichrichter klaglos, vom Transistor sowieso verdaut. Der 'Tiefpaß' in der Ladeschaltung ist für die PWM-Fahrer, weil sich der Kondensator so nur auf den Mittelwert der Spannung aufladen kann. Die Verlustleistung ist so gering, daß der Transistor ohne Kühlung auskommt.
Gruß vom Heizer
Pufferschaltung (ateshci)
Elko-Puffer für Loks
Zuletzt geändert von ateshci am Fr 19. Jun 2009, 21:20, insgesamt 1-mal geändert.
Re: Strompufferung duch Elkos
Hallo Heizer,
Deinen Schaltplan finde ich sehr interessant, vor allem den Einsatz der Lampe zur Spannungsregulierung am Relais. Ich würde gerne die Schaltung mal nachbauen, aber da habe ich zwei Fragen:
a) Kannst Du den Schaltplan auch nochmal OHNE den Tiefpassfilter für PWM-Fahrpulte einstellen, denn ich fahre mit einem ganz normalen 15 V (5 A) stabilisiertem Laptop-Netzteil von Conrad im Garten. Und: Braucht man die Kondensator-Ladeschaltung überhaupt? Die Schaltung kann doch sicherlich noch einfacher sein, oder?
b) Da ja wahrscheinlich alles beim Conrad zu erhalten ist, wäre natürlich noch eine kurze Liste mit den Bauteilen und den Bestell-Nummern (mit Preisen?) toll, damit man gleich losbestellen und basteln kann.
Ich frage mich, wieso solche Platinen nicht schon längst fertig angeboten werden von Massoth, Dietz, ESU, usw. Die verpennen den riesigen Markt der Analogbahner...
Alex.
Deinen Schaltplan finde ich sehr interessant, vor allem den Einsatz der Lampe zur Spannungsregulierung am Relais. Ich würde gerne die Schaltung mal nachbauen, aber da habe ich zwei Fragen:
a) Kannst Du den Schaltplan auch nochmal OHNE den Tiefpassfilter für PWM-Fahrpulte einstellen, denn ich fahre mit einem ganz normalen 15 V (5 A) stabilisiertem Laptop-Netzteil von Conrad im Garten. Und: Braucht man die Kondensator-Ladeschaltung überhaupt? Die Schaltung kann doch sicherlich noch einfacher sein, oder?
b) Da ja wahrscheinlich alles beim Conrad zu erhalten ist, wäre natürlich noch eine kurze Liste mit den Bauteilen und den Bestell-Nummern (mit Preisen?) toll, damit man gleich losbestellen und basteln kann.
Ich frage mich, wieso solche Platinen nicht schon längst fertig angeboten werden von Massoth, Dietz, ESU, usw. Die verpennen den riesigen Markt der Analogbahner...
Alex.
Re: Strompufferung duch Elkos
Hallo alex,
ich habe gerade einen passenden 25V-Typ bei Conrad gefunden:
Art.-Nr.: 445540 - 62
Relais Artikel-Nr.: 502880 - 62
Gleichrichter Art.-Nr.: 501433 - 62
Da kannst Du für Deine Zwecke den Transistor etc. durch einen Widerstand von 4,7Ohm/1W und dazu antiparallel eine Diode BY254 ersetzen. Beim Aufladen, also Strom in den Elko hinein, begrenzt der Widerstand den Strom auf 3A, beim Entladen, also Strom aus dem Elko heraus, leitet die Diode am Widerstand vorbei.
Das Problem bei diesen Stromspeichern liegt doch darin, dass, wie beim Schwungrad, die wenigste Energie dann zur Verfügung steht, wenn sie am meisten gebraucht wird, nämlich bei der Langsamfahrt. Der Kondensator wird bei niedriger Spannung nur teilgeladen. Beim normalen Analogfahren ist es auch sehr schwierig, eine brauchbare Lösung zu finden. Die Supercaps ( 6 Stück in Serie mit Ri < 1,5Ohm ) haben zwar die notwendige Kapazität, aber eigentlich zu viel. Wie willst Du für den Ausfallspeicher ein vernünftiges Kriterium finden zwischen Spannungausfall und Schnellbremsung? In jedem Fall würde Deine Lok entsprechend der Speicherzeit für mehrere Sekunden nachlaufen, bevor sie zum Stillstand käme. Auch würde das Fahrverhalten sehr 'zäh' werden, weil Geschwindigkeitsänderungen nach unten immer stark verzögert wirksam würden.
Dann muß man sehen, daß die Kosten für ein solches Teil, wie gezeigt, genauso hoch wie für einen DCC-Decoder sind, der das alles viel eleganter kann und mit Akku/Supercap zu puffern ist.
Gruß vom Heizer
ich habe gerade einen passenden 25V-Typ bei Conrad gefunden:
Art.-Nr.: 445540 - 62
Relais Artikel-Nr.: 502880 - 62
Gleichrichter Art.-Nr.: 501433 - 62
Da kannst Du für Deine Zwecke den Transistor etc. durch einen Widerstand von 4,7Ohm/1W und dazu antiparallel eine Diode BY254 ersetzen. Beim Aufladen, also Strom in den Elko hinein, begrenzt der Widerstand den Strom auf 3A, beim Entladen, also Strom aus dem Elko heraus, leitet die Diode am Widerstand vorbei.
Das Problem bei diesen Stromspeichern liegt doch darin, dass, wie beim Schwungrad, die wenigste Energie dann zur Verfügung steht, wenn sie am meisten gebraucht wird, nämlich bei der Langsamfahrt. Der Kondensator wird bei niedriger Spannung nur teilgeladen. Beim normalen Analogfahren ist es auch sehr schwierig, eine brauchbare Lösung zu finden. Die Supercaps ( 6 Stück in Serie mit Ri < 1,5Ohm ) haben zwar die notwendige Kapazität, aber eigentlich zu viel. Wie willst Du für den Ausfallspeicher ein vernünftiges Kriterium finden zwischen Spannungausfall und Schnellbremsung? In jedem Fall würde Deine Lok entsprechend der Speicherzeit für mehrere Sekunden nachlaufen, bevor sie zum Stillstand käme. Auch würde das Fahrverhalten sehr 'zäh' werden, weil Geschwindigkeitsänderungen nach unten immer stark verzögert wirksam würden.
Dann muß man sehen, daß die Kosten für ein solches Teil, wie gezeigt, genauso hoch wie für einen DCC-Decoder sind, der das alles viel eleganter kann und mit Akku/Supercap zu puffern ist.
Gruß vom Heizer
Re: Strompufferung duch Elkos
Hallo Heizer,
ja das stimmt natürlich, daß bei Langsamstfahrt auch die Kondensatoren nur wenig bringen und die schnelle Notbremsung bei dieser Schaltung nicht nötig ist. Aber letztendlich geht es uns Analogbahner ja auch nicht um das Steuern (das lieben die Digitalos) sondern einfach nur darum, daß die Lok auch mal ein verschmutztes Gleis von 10cm überrollen kann, ohne das der Zug gleich wieder steht. Und das bei einer Fahrt mit ca. 13 Volt. Bei Langsamstfahrten reichen wahrscheinlich auch 47.000 uF nicht aus, aber wie gesagt es geht ja um den Normalbetrieb bei 13 Volt.
Ich habe es schon mit zwei gegensätzlich gepolten Kondensatoren (Bi-polar)versucht, das bringt bei je 47.000 uF auch schon einiges an Effekt, aber diese Kondensatoren sind halt schon zu groß für einen LGB-Stainz. Und die großen mehrachsigen oder Drehgestell-Loks brauch das ja eh nicht, die laufen auch so gut.
Zeichnest Du uns nochmal den vereinfachten Schaltplan?
LG, Alex
ja das stimmt natürlich, daß bei Langsamstfahrt auch die Kondensatoren nur wenig bringen und die schnelle Notbremsung bei dieser Schaltung nicht nötig ist. Aber letztendlich geht es uns Analogbahner ja auch nicht um das Steuern (das lieben die Digitalos) sondern einfach nur darum, daß die Lok auch mal ein verschmutztes Gleis von 10cm überrollen kann, ohne das der Zug gleich wieder steht. Und das bei einer Fahrt mit ca. 13 Volt. Bei Langsamstfahrten reichen wahrscheinlich auch 47.000 uF nicht aus, aber wie gesagt es geht ja um den Normalbetrieb bei 13 Volt.
Ich habe es schon mit zwei gegensätzlich gepolten Kondensatoren (Bi-polar)versucht, das bringt bei je 47.000 uF auch schon einiges an Effekt, aber diese Kondensatoren sind halt schon zu groß für einen LGB-Stainz. Und die großen mehrachsigen oder Drehgestell-Loks brauch das ja eh nicht, die laufen auch so gut.
Zeichnest Du uns nochmal den vereinfachten Schaltplan?
LG, Alex
Re: Strompufferung duch Elkos
@alex,
also hier die Einfachversion. Der Kondensator sollte schon der Conrad-Typ sein, damit etwas mehr Spannungsreserve da ist.
Die Bauteilwerte siehe mein voriger Beitrag.
Gruß vom Heizer
STPUFFER1 (ateshci)
also hier die Einfachversion. Der Kondensator sollte schon der Conrad-Typ sein, damit etwas mehr Spannungsreserve da ist.
Die Bauteilwerte siehe mein voriger Beitrag.
Gruß vom Heizer
STPUFFER1 (ateshci)
Zuletzt geändert von ateshci am Fr 19. Jun 2009, 21:19, insgesamt 1-mal geändert.
Strompufferung duch Elkos
Hallo allerseits,
die Pufferung gerade bei Langsamfahrt hat mir nun doch keine Ruhe gelassen und da die 'Supercaps' mit ihren Riesenkapaziäten recht billig zu haben sind, habe ich eine Lok mit einem solchen Speicher gebaut. Diese sind NICHT mit den 'Goldcaps' zu verwechseln, denn die letzteren sind nicht hochstromfähig. Der Speicher besteht aus 6 solcher Kondensatoren zu je 3,3F, die in Serie geschaltet sind und hat eine Kapazität von 0,55F = 550000µF bei 12,5V und den Abmessungen (LxBxH) 40x25x25mm³, bei 1,67F ( 6Stck à 10F ) wäre er 40x25x40mm³. Das ist natürlich schon erheblich kleiner als ein Speicherakku. Die Lok schafft es jetzt, problemlos bei Schleichfahrt eine tote Strecke von ca. 5..10cm zu überwinden. Bei voller Fahrt sind genau so 20..30cm drin. Es gibt auch keinen Gummibandeffekt. Die Elektronik, die benötigt wird, entspricht vom Platz her einem Decoder ( allerdings kommt die ohne µC aus ). Nur scheint mir das doch unter die Rubrik: 'Schaltungen, die die Welt nicht braucht' zu fallen.
Wie dem auch sei, ich werde sehen, daß ich ein Video davon mache, aber erst nach meinem Urlaub.
Gruß vom Heizer
die Pufferung gerade bei Langsamfahrt hat mir nun doch keine Ruhe gelassen und da die 'Supercaps' mit ihren Riesenkapaziäten recht billig zu haben sind, habe ich eine Lok mit einem solchen Speicher gebaut. Diese sind NICHT mit den 'Goldcaps' zu verwechseln, denn die letzteren sind nicht hochstromfähig. Der Speicher besteht aus 6 solcher Kondensatoren zu je 3,3F, die in Serie geschaltet sind und hat eine Kapazität von 0,55F = 550000µF bei 12,5V und den Abmessungen (LxBxH) 40x25x25mm³, bei 1,67F ( 6Stck à 10F ) wäre er 40x25x40mm³. Das ist natürlich schon erheblich kleiner als ein Speicherakku. Die Lok schafft es jetzt, problemlos bei Schleichfahrt eine tote Strecke von ca. 5..10cm zu überwinden. Bei voller Fahrt sind genau so 20..30cm drin. Es gibt auch keinen Gummibandeffekt. Die Elektronik, die benötigt wird, entspricht vom Platz her einem Decoder ( allerdings kommt die ohne µC aus ). Nur scheint mir das doch unter die Rubrik: 'Schaltungen, die die Welt nicht braucht' zu fallen.
Wie dem auch sei, ich werde sehen, daß ich ein Video davon mache, aber erst nach meinem Urlaub.
Gruß vom Heizer
Re: Strompufferung duch Elkos
Hallo Heizer, warum glaubst Du, daß Dein Beitrag unter die Rubrik "Schaltungen die die Welt nicht braucht" gehört? Im Gegenteil!! Diese Schaltung ist für zweiachsige Analog-Loks Pflicht wenn sie im Garten ruckelfrei fahren sollen. So etwas sollte es als Serienprodukt geben, ich würde die Platine sofort 10 mal kaufen. Aber die gewerblichen Elektronik-Nachrüster sind und bleiben verkappte Digitalos die gerne Stunden am Bildschirm statt am Modell verbringen. Eisenbahnromantik am PC mit CV-Werten, na toll! Deren digitale Zusatzfunktionen braucht die Modellbahnwelt tatsächlich nicht. Deine Schaltung hingegen brauchen 80% der Stainz-Fahrer... Glückwunsch und danke für Deinen Beitrag. 
Alex
AlexRe: Strompufferung duch Elkos
@alex
Eins ist jedenfalls klar - Du würdest die Schaltung brauchen. Aber schau selbst nach sonstigen Reaktionen. Ich sehe das so: Das ist ein bißchen wie die Wiederbelebung von Polaroid-Fotos im Zeitalter der Digitalfotografie.
Außerdem - ist es wirklich so prickelnd, bei einer Gartenbahn an den Fahrregler 'gekettet' zu sein? Mehrzugbetrieb nur mit den durchaus problematischen abschaltbaren Gleisabschnitten machen zu können? Da schließe ich das übliche 'Digital' mit ein, denn das ist ohne teure Erweiterungen zur drahtlosen Fernsteuerung auch nur ortsfester Fahrregler und der Zug in der Pampa.
Auf die Schnelle ein paar Serienfotografien von heute morgen. Der ganze Elektronikbettel samt Puffer ist im Führerhaus:
puffer0 (ateshci)
puffer1 (ateshci)
puffer2 (ateshci)
puffer3 (ateshci)
Nur so ein paar Puffer-Werte für stromlosen Betrieb:
Bergauf (7% Steigung) mit Grenzlast (schleudert ab und zu ) und vorher voller Fahrspannung - 1,5m
Bergab mit schiebenden Wagen und vorher voller Fahrspannung - 7m
Marcel möge mir verzeihen, daß ich wieder die nicht modifizierte Playtrain-Lok genommen habe
Zusatz am 19.06:
http://www.youtube.com/watch?v=GSyFpQrPAnM
http://www.youtube.com/watch?v=ZW6qGOap ... annel_page
http://www.youtube.com/watch?v=2D3Ocpdg ... annel_page
Wenn es im Video zu ruckeln scheint, abspielen wiederholen. Das ist ein Artefakt.
Gruß vom Heizer
Eins ist jedenfalls klar - Du würdest die Schaltung brauchen. Aber schau selbst nach sonstigen Reaktionen. Ich sehe das so: Das ist ein bißchen wie die Wiederbelebung von Polaroid-Fotos im Zeitalter der Digitalfotografie.
Außerdem - ist es wirklich so prickelnd, bei einer Gartenbahn an den Fahrregler 'gekettet' zu sein? Mehrzugbetrieb nur mit den durchaus problematischen abschaltbaren Gleisabschnitten machen zu können? Da schließe ich das übliche 'Digital' mit ein, denn das ist ohne teure Erweiterungen zur drahtlosen Fernsteuerung auch nur ortsfester Fahrregler und der Zug in der Pampa.
Auf die Schnelle ein paar Serienfotografien von heute morgen. Der ganze Elektronikbettel samt Puffer ist im Führerhaus:
puffer0 (ateshci)
puffer1 (ateshci)
puffer2 (ateshci)
puffer3 (ateshci)
Nur so ein paar Puffer-Werte für stromlosen Betrieb:
Bergauf (7% Steigung) mit Grenzlast (schleudert ab und zu ) und vorher voller Fahrspannung - 1,5m
Bergab mit schiebenden Wagen und vorher voller Fahrspannung - 7m
Marcel möge mir verzeihen, daß ich wieder die nicht modifizierte Playtrain-Lok genommen habe
Zusatz am 19.06:
http://www.youtube.com/watch?v=GSyFpQrPAnM
http://www.youtube.com/watch?v=ZW6qGOap ... annel_page
http://www.youtube.com/watch?v=2D3Ocpdg ... annel_page
Wenn es im Video zu ruckeln scheint, abspielen wiederholen. Das ist ein Artefakt.
Gruß vom Heizer