Baubericht: Gleisbildstellpult-Eigenbau für Gartenbahn (LGB)

[jack]

@Heizer

Das ist schon richtig, wenn man denn unbedingt ungesiebte Gleichspannung verwenden will.
Aber zwei Elkos mit 4700µF hinter dem Gleichrichter sind ja nicht besonders aufwändig.

[Frédéric]

Nach ein paar Tagen Sendepause gibt's endlich wieder was zu berichten.


Die Ausgangsleitungen für die Schalter werden verlegt und direkt an Steckverbindungen weitergereicht. Bis jetzt habe ich hier reichlich primitive, aber funktionierende Stecker selbst gebastelt. Aber auf lange Sicht hätte ich schon gern etwas massiveres. Ich überlege derzeit, ob man vielleicht 13polige Anhängerstecker und -kupplungen benutzen sollte... Hat da vielleicht jemand einen Vorschlag?


Fast genauso arbeitsintensiv war das Lackieren der Acrylplatte. Ich bin nicht 100%ig zufrieden mit dem Lackauftrag, aber er muss wohl reichen, wenigstens lässt er definitiv kein Licht mehr aus dem Innenraum durch, wenn dort später eine Lichtquelle hineinkommt.
Oben links kann man übrigens den Netzschalter und die Abschnittsschalter erkennen. Diese sind notwendig, um die Ladeströme der Kondensatoren nicht alle auf einmal an den Trafo weiterzureichen. Optimal wäre natürlich eine automatische Relais-Schaltung mit Zeitverzögerung, aber das liegt etwas außerhalb meiner elektrotechnischen Kenntnisse.

Mittlerweile spüre ich etwas Zeitdruck - ich habe hier noch fünf Tage, von denen ich vier zum Arbeiten nutzen kann. Trotzdem denke ich, dass ich noch fertig werde.

Dann bis bald,

Frédéric.

[Sörn]

Hi Frédéric!

Diese sind notwendig, um die Ladeströme der Kondensatoren nicht alle auf einmal an den Trafo weiterzureichen.

Du kannst mit einem Widerstand ganz einfach den Ladestrom begrenzen. Einfach einen Widerstand zwischen den einen Pol des Trafoausgangs und der restlichen Schaltung machen. Der Widerstand sollte dabei relativ klein sein (wenige Ohm), aber (zumindest Kurzzeitig) viel Last aushalten können.

Genauer gesagt sollte er so beschaffen sein, das an ihm die maximal zulässige Last abfällt, die der Trafo Dir gibt. Wenn Dein Trafo Dir 22V bei 2A liefert, benötigst Du einen Widerstand von 22V/2A (Ohm'sches Gesetz:

Code: Alles auswählen

U = R * I <=> R = U / I

) - also ca. 11 Ohm. Wahrscheinlich tun's auch 10 oder weniger, denn die restliche Schaltung hat schliesslich auch einen Widerstand, der nur im Moment (bruchteil einer Sekunde) des Einschaltens 0 Ohm beträgt, aber dann schnell wächst während sich die Kondensatoren aufladen - je nachdem wie schnell die Kurzschlusssicherung des Trafo's greift. Was Du also brauchst ist ein geeigneter Widerstand, der 1-2W aushält (kurzzeitig 44W).

Durch den Widerstand werden die Kondensatoren zwar Anfangs und nach jedem Umschaltvorgang langsamer geladen, aber im Betrieb dürfte das nicht allzu sehr stören, da das wirklich nur einige Milli- bis Sekunden sein dürften. Positiver Nebeneffekt: Beim Einschalten wird auch der Strom durch die bereits in Position befindlichen Weichen verringert und die Antriebe weniger belastet. Wenn Du während des Umschaltvorgangs schnellere Umschaltzeiten benötigst, kannst Du noch einen weiteren Kondensator parallel (vom Trafo aus gesehen hinter dem Lastwiderstand) schalten.

Finde ich klasse das Du das alles so schön dokumentierst - ich verfolge schon seit einigen Tagen gebannt den Fortschritt - weiter so!

Schönen Gruß
- Sören

[Harzbahnfreund]

Hallo Frédéric,

geeignete, robuste Steckverbinder gibt es bei Reichelt.
Schau dir mal die Bestandteile an:
ML A12 oder ML A20 (Messerleisten)
FL B12 oder FL B20 (Federleisten)

dazu passende Gehäuse GL K12 oder GL K20

ergeben sehr robuste, hochbelastbare Steckverbinder.

Dazu für den Vorschlag einen Begrenzungswiderstand zum Laden der Elkos einzusetzen bietet sich das ZEITRELAIS 1 an (auch von Reichelt), das den Begrenzungswiderstand nach einer eingestellten Zeit von einigen Sekunden
überbrückt. Die Zeitrelaisschaltung gibt es auch als Bausatzplatine von Conrad,
da gibt es preisliche Unterschiede.

Freundliche Grüße

Volker

[Holger BS]

Moin Frédéric
soweit ich erkennen kann hast Du die Acrylglasplatte von vorne/oben lackiert.
Hast Du schon mal darüber nachgedacht so eine Platte von hinten/unten zu lackieren?
Hat den Vorteil, dass Du bei entsprechender Staub und Schmutzfreiheit eine makellose Oberfläche erhältst.
Aber wahrscheinlich hast Du noch weitere Beschriftungsschritte vor,
so dass mein Vorschlag eventuell dem gewünschten Ergebnis entgegen steht.
Sonnige Grüße, H lger

[Frédéric]

Vielen Dank für all die Blumen!

Die Vorschläge kann ich leider nicht direkt umsetzen, weil ich nur noch ein paar Tage an der Anlage bin, danach ist erstmal wieder Baupause. Trotzdem landen die alle auf einem Merkzettel und werden für die nächsten Besuche eingeplant.

Die Acrylglasplatte ist von unten angeschliffen, damit sie das Licht noch stärker streut und die gleichmäßige Ausleuchtung verbessert. Bei einer lackierten Unterseite würden Kratzer auf der Oberseite massiv auffallen, das kann man gut an der geschliffenen Unterseite sehen, wenn man sie umdreht. Da ist es mir schon lieber, wenn ich einfach mit einem feinen Pinsel die beschädigte Lackfläche nachbessern kann. Und da die ganze Sache im Einsatz draußen und dazwischen in einer Garage stehen wird, ist ein Mindestmaß an Staub und Schmutz vorprogrammiert.

Zum Baufortschritt:


Heute habe ich Schalter für die Stromabschnitte an die Fahrtregler angeschlossen und verdrahtet. Ein erster Fahrtest war voll befriedigend, es macht schon Spaß, die Lok per Schalterdruck von einem Regler an den anderen abgeben zu können.

Parallel wurde ein erster Betriebstest mit den Weichenschaltern gemacht. Das Schalten der Antriebe funktioniert reibungslos. Dafür habe ich aber folgende Beobachtung gemacht:
Wenn der Weichenschalter auf "Abzweig" steht, lädt sich der "Geradeaus"-Kondensator auf, die Spannung steigt erwartungsgemäß langsam bis auf 22V. Wenn ich nun aber auf "Geradeaus" schalte, fällt die Spannung schlagartig auf ca. 6,5V ab und bleibt dann stabil.
Ich erkläre mir das so: Die zu verrichtende Arbeit des Motors wird vom Kondensator bedient, dieser entlädt sich und wird vom Trafo aufs Neue geladen. Dieser Ladeprozeß wird aber unterbrochen, wenn der Widerstand des Kondensators größer wird als die 10kOhm des Widerstands, über diesen fließt dann Strom zum Motor. Ist das so glaubhaft?
Interessanter Nebeneffekt: Drückt man die Weiche per Hand wieder auf "Abzweig", nimmt der EPL-Antrieb den Kampf dagegen auf und wird wiederum über den Kondensator vom Trafo gefüttert. Die Weiche reagiert wie eine elektrische Federweiche.

Frage nun ans Forum: Habe ich das so richtig verstanden? Und: Haltet ihr diese Restspannung von 6,5V (die ja Dauerstrom bedeutet) für gefährlich für die EPL-Motoren?

Davon unabhängig ist mir die doppelte Verlustleistung ein Dorn im Auge. Mal sehen, wie sich jacks Vorschlag mit dem umzuladenden Einzelkondensator dagegen ausnimmt.

Grüße,

Frédéric.

[Harzbahnfreund]

Hallo Frédéric,

wenn Du die Schaltung so ausgeführt hast, wie du sie gezeichnet hast,
also der Weichenschalter als zweipoliger Umschalter schaltet jeweils einen Zweig aktiv, dann geschieht Folgendes:
Der Kondensator lädt sich über den Weichenantrieb auf, die Weiche schaltet und das Spiel ist zu Ende, weil der Widerstand des Kondensators sehr hoch geworden ist. Nun fließt nur noch ein Strom über den parallel geschalteten Entladewiderstand, der bei 10 Kiloohm 2 Milliampere kaum überschreiten dürfte. (Bei ca. 22V Gleichspannung)
Wenn du die Weiche umschaltest, lädt sich der andere Kondensator über den Weichenantrieb auf. Der erste Kondensator entlädt sich über den Widerstand. Wenn zu zu schnell hin und herschaltest, haben sich die Kondensatoren noch nicht vollständig wieder entladen. Das könnte zu Störungen führen. Also immer einige Sekunden zwischen den Schaltvorgängen warten.
Ein Tipp:
Miss doch mal mit einem Multimeter den Strom am Weichenantrieb.
Du schleifst das Multimeter in Reihenschaltung direkt am Weichenantrieb ein.
Strommessbereich einschalten und dann muesstet du einen Strom von etwa 2-3 Milliampere messen können, wenn die Weiche nicht geschaltet wird.
Schaltest du dann die Weiche um, fließt Kurzzeitig ein größerer Strom, der den Antrieb schaltet und dann fließt wieder ein geringer Strom von 2-3 Milliampere in anderer Richtung. Das siehst du am Multimeter, ob es den Strom mit negativem Vorzeichen oder ohne anzeigt.
Der nächste Schaltvorgang läuft genauso ab. Es fließt im Ruhezustand immer der geringe Strom von 2-3 Milliampere, jeweils in der einen oder anderen Richtung. Davon wird aber der Antrieb nicht beschädigt und belastet den Trafo auch nicht. Du könntest sogar hier eine Leuchtdiode mit Vorwiderstand parallel zum Entladewiderstand einschleifen, die dir immer den Schaltzustand der Weiche grün für "gerade" oder rot für "rund" anzeigt und weiterhin, wenn diese leuchtet, die ordnungsgemäße Funktion des Antriebes signalisiert.
Es gibt dafür preisgünstige Low-Cost Versionen der LED´s, die sich mit 2mA Stromaufnahme begnügen.

Die Schaltung von Jack hat den Vorteil, dass kein Reststrom fließt und besticht durch ihre Einfachheit, deshalb probiere die Schaltung ruhig einmal aus und wenn das alles funktioniert baust du diese Variante ein.
Und denk dran Bastelarbeit ist keine Akkordarbeit, es schleichen sich bei hektischer Vorgehensweise nur Fehler ein und im Endergebnis entsteht Frust, weil man nicht zufrieden ist.

Freundliche Grüße

Volker

[ateshci]

Hallo,
viele für das Problem brauchbare Schaltungen findet man hier:http://home.cogeco.ca/~rpaisley4/CDPSU.html
Das funktioniert auch mit EPL anstelle der Spulenantriebe.

[jack]

Die verlinkten Schaltungen haben leider mit dem vorliegenden Fall recht wenig zu tun.
Immerhin handelt es sich bei den "switch machines" um 2-Spulenantriebe, die man einfach mit zwei Drucktastern schalten kann.
Fehlerhaft ist die Strombegrenzungsmethode mit dem 220Ohm-Widerstand (1. Schaltung). Der Widerstand muß nach dem Aufladen des Kondensators auf jeden Fall überbrückt werden, da man sonst den Innenwiderstand der Stromversorgung künstlich vergrößert und sich damit jede Menge Probleme einhandelt.

Gruß
Jack

[Frédéric]

Hallo Volker,

ich habe versucht, den Reststrom zu messen, aber offenbar stelle ich mich zu dumm an, ich habe kein konkretes Messergebnis erhalten. Ich werde die Sache erstmal auf sich beruhen lassen, es gibt in der Zwischenzeit genug anderes zu tun.

Gestern bin ich nicht mehr zum posten gekommen, deshalb der verspätete Bericht für Freitag, den 17.


Großes Lack-Kratzen auf der Acrylplatte: Hier eine Montage, um die Arbeitsschritte zu verdeutlichen: Die Konturen für Beschriftungsfelder und Gleisverlauf werden mit dem Cutter angeritzt, dann der Lack mit Hilfe eines Schraubendrehers mit sauberer Kante angehoben und abgezogen oder - wie hier - in kleine Bruchstücke zerlegt. Übrig bleibt ein Fenster, das mit selbstklebenden Etiketten verkleidet wird. Diese liefern guten Kontrast bei Tage und lassen bei Nacht Licht durch.


Am Ende des Tages waren alle Schilder aufgeklebt, als nächstes werden die Gleisverläufe aufgeklebt. Über das Ganze kommt dann eine dünne (2mm) Acrylplatte, die alles vor Witterung und Beschädigung schützen soll.

Jetzt, wo endlich alle Elemente ineinander greifen und die Fortschritte wesentlich deutlicher sichtbar sind, steigt die Vorfreude auf die erste Inbetriebnahme doch gewaltig an. Heute Abend folgt voraussichtlich das nächste Update.