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Daddy baut! - Nachhilfe in Physik

zirne

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Schöneck (Hessen)
Hallo!

Nach mehr als 20 Jahren aus der Schule, benötige ich bei einem Verständnisproblem Eure Hilfe.
Wir wollen die ersten Trennstellen schneiden. Diese machen wir selbst, um keine Trenn- und Unterbrechergleise kaufen zu müssen und löten dann Kabel direkt an das Gleis. Nun wollen wir aber mit mehreren Trafos arbeiten über die sog. Z-Schaltung, wie hier im Board vorgeschlagen. Nun meine Frage:

Muss ich die einzelnen Fahrstreckenbereiche komplett voneinander, d.h. beide Gleise durchtrennen? Oder nur eine Seite (so wie die im Handel erhältlichen Trenn- und Unterbrechergleise) und wenn ja, welche Seite. Mein Verständnisproblem ist; gibt es bei zwei angeschlossenen Trafos, die unterschiedlich gestellt sind (Bild 2) nicht einen Kurzschluss auf dem nicht getrennten Gleis? Oder wie war das noch mit der Masse?

Könnte ein Fachmann dies einmal für einen (der Physik vergessen hat) erklären? Danke!!!

Danke!

Zirne
 

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umschaltung

ich hab bei mir das gleis zweimal getrennt (beide schienen, abstand der trennstellen ca. 1,30m) und zum umschalten verkabelt. ich kann also wahlweise mit dem einen oder dem anderen trafo auf dem gleis fahren, oder es komplett abschalten und einen zug abstellen (bei mir is da ein blocksignal und ein haltepunkt...)

---steht übrigens auch bei groeschis link bei kommentaren...---
 
Es genügt vollkommen, nur eine Schiene zu trennen, wenn die Fahrtregler jeweils über einen eigenen Trafo verfügen.
Ein Kurzschluß tritt nur auf, wenn eine Lok versucht die Trennstelle zu überfahren, während die Fahrtregler auf unterschiedliche Fahrtrichtungen eingestellt sind.


P.S.:
Kauf Dir doch mal ein Buch, das ist wirklich Urschleim der in jeder Anfängerbroschüre drin steht...
 
@Stardampf hast zwar recht, aber bekomme mal Sonntags Bücher!;)
Also:
Wenn Jeder Fahrregler einen eigenen Trafo besitzt, reicht es eine Gleisseite zu trennen. Die (Isolierte) ausgangsspannung jedes Fahrreglers wird dann einseitig auf einen Bezugspunkt (Masse) gelegt, und diese Masse dann an die Durchgehende schiene.
Sollten mehrere Fahrregler aus einen einfachen Trafo (eine Sekundärwicklung) betrieben werden, so erfolgt ja die Polumschaltung am Ausgang auch Eingangsbezogen, und damit würden 2 unterschiedlich gepolte Fahrregler einen Kurzschluss erzeugen. Hier muß jeder Fahrreglerbereich beidseitig isoliert (beide schienen getrennt) werden.
Ferner gibt es noch die möglichkeit, Fahrregler mit Gegentaktendstufe zu verwenden, die aus einem Gemeinsamen Trafo mit 2 Wicklungen (oder eine Wicklung und Spannungsverdopplereinweggleichrichtungsschaltung) und somit mit +/-Ufmax versorgt werden. Hier ist die Mittelanzapfung/Nullpunkt der Trafowicklungen der gemeinsame Bezugspunkt der Regler, und kann somit wie bei der 1. Variante mit einer Durchgehenden Schiene verbunden werden.
Aber diese Regler sind im Mobabereich doch seltener an zu treffen.
Damit ist erst einmal die Anlage im ruhezustand "Kurzschlußfrei", und könnte betrieben werden. Aber jetzt kommt eine Lok, und überfährt eine Trennstelle zwischen zwei Fahrreglern. Solange beide Fahrregler die selbe Fahrtrichtung vorgeben, klppt das überfahren der Trennstelle auch recht problemlos. Lediglich bei Spannungsunterschieden (oder bei Pulsweiteneglern Phasenlagenunterschieden) macht die Lok einen satz, oder wird schneller oder langsamer (und alle am langsameren regler hängenden Loks machen auch einen Bocksprung)
Wenn aber beide Regler in die entgegengesetzte Fahrtrichtung stehen, dann liegt zwischen den beiden Gleisabschniten eine Spannungsdifferent von |Uf1|+|Uf2|, der dann vom Radsatz der Lok kurz geschlossen wird. Damit bleibt die lok auf der Trennstelle stehen, und schließt BEIDE Fahrregler über ihre Radsätze/Schleifer/Verkabelung kurz, was zur zerstörung des Schwächsten Gliedes in der Kette (oft Lokverkabelung oder Stromabnehmer) führen kann.
Daher sollte verhindert werden, das eine Lok diese Trennung zwischen 2 Stromkreise versehendlich überfährt. (Der Mensch als Beachter der Vorschrift" Überfahrt nur bei beide regler auf gleiche Richtung" ist hier meist zu unzuverlässig)
Daher sollte die Trennung zwischen beiden Fahrreglerkreisen über eine "Schutzstrecke" erfolgen.
Diese Schutzstrecke benotigt mindestens 3 Trennungen auf einer Seite.
Reglerbereich 1 | über Diode nur auf Ausfahrt in richtung Reglerbereich 1 | Über Diode nur Ausfahrt in richtung Reglerbereich 2 | Reglerbereich 2
(Bei Reglern mit gemeinsamen Trafo sind beide Seiten 3 mal zu Trennen)
Damit ist zwar ein Haltfreies Durchfahren bei gleicher reglerstellung möglich, jedoch sind weiterhin Bocksprünge/Geschwindigkeitsänderungen nicht ausgeschlossen.
Daher kann man noch eine Variante mit Zwangshalt Aufbauen.
Hier sind dann 3 Trennungen nötig:
Reglerbereich 1 | Umschaltstrecke über Schalter Ausfahrt über Dioden in Reglerbereich 1 oder 2 | Reglerbereich 2
Hier wird der Schalter erst auf Reglerbereich 1 geschaltet, der Zug fährt ein, und bleibt Stehen (Fahrspannung über Diode gesperrt)
Nach umschalten auf Fahrregler 2 führt nun der Zug in den Reglerbereich 2 aus, wenn er über die Diode von dort die Ausfahrtpolarität bekommt.
Solte man hier das Umschalten vergessen, so ist wieder mit Bocksprüngen zu rechnen. Dies ließe sich dann wohl nur noch mit aufwändiger Elektronischer Spannungsvergleichsschaltung zur Steuerung der Spannung in der Schutzstrecke realisieren.
So, hoffe, das es nicht zu viel elektrik war, aber das (einfache) Problem läst sich nicht ganz so einfach lösen, wie es oft scheint, da man oft den Störenfried "lok" beim überfahren der trennstelle vernachlässigt.
 
So, hoffe, das es nicht zu viel elektrik war, aber das (einfache) Problem läst sich nicht ganz so einfach lösen, wie es oft scheint, da man oft den Störenfried "lok" beim überfahren der trennstelle vernachlässigt.

Ich hab mir das lange posting jetzt nicht ganz genau durchgelesen . aber ne kurzfassung :

2 Regler mit jeweils eigenem Trafo -> geht
2 Regler mit einem Trafo und je einer wicklung auf diesem Trafo -> geht
2 regler mit einem Trafo und gemeinsamer wicklung -> geht nicht
2regler mit einem trafo und gem. wicklung mit Mittelschanschluß und mittelanschluß = Masse -> geht

und zu deinem problem des trennstellenüberfahrens bei unterschiedlicher polung / fahrspannung auf dem gleis :
Entweder eine "intelligente" kurzschlußsicherung benutzen .
oder aber kurz vor den trennstellen kontaktgleise vorsehen die in die eigene umschaltung eingreifen und einen kurzschluß an der trennstelle verhindern .
 
Eine Schiene ist völlig ausreichend. Ich würde die rechte wählen. Vergiss aber nicht, auch an den Trafos die "linken" untereinander zu verbinden.

Wie schon jemand erzählte, kann die Lok beim Überfahren und unterschiedlichen Spannungen "springen", wenn sie mit einem Drehgestell auf dem anderen Abschnitt steht.

Nie verstanden habe ich, warum sie das auch manchmal bei gleichen Spannungen tut. Ein kurzer Beschleunigungssatz und dann wars gut. Wenn ich dann den Netzstecker eines Trafos gedreht habe, war der Effekt weg. Warum, weiss ich nicht.

Gruss
Hans-Jürgen
 
Servus Hans-Jürgen,

du verwendest doch Fleischmann-Trafos mit FMS? Hierbei wird beim "Aufdrehen" des Reglers zunächst nur jede zweite Halbwelle von Null an erhöht - das erlaubt ein geführvolleres Anfahren und Rangieren.

Treffen nun am Übergangspunkt die "volle Halbwelle" des einen Trafos und die "verringerte Halbwelle" des zweiten aufeinander, dann addieren diese sich zu einer "Vollwelle" (Alles mal simpel ausgedrückt). Durch das Umpolen eines Trafos - wie von dir vorgenommen - hast du wieder symmetrische Spannungsvehältnisse.

Gruß - Bernhard
 
Ja danke, Bernie, das macht Sinn. Mist ist nur, dass ich bei den Trafos schon die Stecker abgeschnitten und sie dann auf einen Klemmenkasten verdrahtet habe. Das ist beim Rumdrehen immer ein elendiges Gefummele :(

Gruss
Hans-Jürgen
 
Jetzt mal, jede noch so mögliche Eventualität ausgeblendet, drüber nachgedacht reicht die Trennstelle auf einer Seite vollkommen aus.
Im zweiten Bild kann man am Fragezeichen die Spannung des einen plus der jeweiligen Spannung des anderen Fahrreglers messen - also maximal die doppelte Fahrspannung.

Ich würde allerdings auf der selben Seite zwei Trennstellen einbauen und Dioden zum entkoppeln verwenden sowie auf technische Weise dafür sorgen das JEDES Tfz darauf anhalten muss damit man es mit dem anderen Fahrregler in den nächsten Abschnitt weiterfahren kann.
 
Ich möchte mal wieder das gute alte "Ins richtige Gleis mit der Berliner TT Bahn" empfehlen. Da ist u.a. auch die Z-Schaltung wunderbar uns elches-sicher dargestellt. Wenn ichs kapier, kapierts auch jmd anderes *g*
 
Hallo und erst einmal vielen Dank für die vielen Antworten!

Ich möchte mal wieder das gute alte "Ins richtige Gleis mit der Berliner TT Bahn" empfehlen. Da ist u.a. auch die Z-Schaltung wunderbar uns elches-sicher dargestellt. Wenn ichs kapier, kapierts auch jmd anderes *g*

Ja, das habe ich auch nach einer Antwort aus dem Jan. letzten Jahres gemacht.

Hallo, sollte sich Deine Vorstellung nicht anhand der bekannten Z-Schaltung realisieren lassen?
Dazu findet man ja in der Literatur zur BTTB "Ins richtige Gleis..." Gruß Thomas

Nun, als ich die Gleise trennen wollte, bin ich jedoch an den Bildern auf Seite 40 unten (die ich mangels Scanner und eventuell auch Erlaubnis per Powerpoint nachgezeichnet habe) gescheitert, da hier für mich ein Kurzschluss erkennbar war. Nun war ich mir leider nicht sicher und bevor ich beide Gleise trenne, habe ich lieber im Board gefragt.

Vielen Dank, werde den morgigen freien Tag einmal in mich gehen, was ich nun machen werde.

Zirne
 
Nur mal ein Z-Praxisbeispiel das wohl einige von uns anwenden:

Ich fahre die Blockstrecken, also den Automatikbereich mit Konstantspannung. Die linke Schiene ist verantwortlich für die Blocksteuerung, in die rechte wird Plus eingespeist. Nun kann man ja nicht überall gleich hohe Spannung aufschalten, 9V fürs Gefälle, 11V für die Ebene und 13V für die Steigung haben sich bewährt. Eine gebremste Kurve und andere Feinheiten sind natürlich auch möglich.

Wie auch immer, die rechte Schiene wird entsprechend unterteilt und jede Sektion mit einem separaten Trafo verbunden. Und jetzt wirds philosophisch: Einige Modellbahner zapfen EINEN dicken Trafo an und reduzieren die Abgänge individuell, ich habe mich eben für ein Dutzend Fleischmann-Trafos entschieden. Gebraucht natürlich, von der Börse. So ist jeder Abschnitt mit dem Drehknopf optimierbar.

Das ist jedenfalls meine Z-Schaltung. Sie ist nicht sehr elegant und riecht ein bisschen nach Dinosaurier, aber sie funktioniert und ist sehr betriebssicher.

Gruss und einen schönen Maifeiertag
Hans-Jürgen
 
Entscheidung gefällt, auch wenn noch nicht richtig verstanden, so werden wir nur ein Gleis trennen. Das andere Gleis wird dann die sog. gemeinsame Masse oder mit dem Wortgebrauch aus "Ins richtige Gleis" die sog. Null-Leiter-Schiene. Leider haben wir zu unseren Trafos (Titan 816 - 38VA) keine Beschreibung, da gebraucht gekauft.

Daher würde ich gern wissen, ob der blaue oder rote Anschluß am Ausgang für die Tfz. am o.g. Trafo Titan 816 die gemeinsame Masse oder den Null-Ausgang darstellt. Wäre schön wenn mir hier jemand helfen könnte.

Viele Grüße

Zirne
 
Ich tippe mal, dass der blaue Anschluss auf die linke Schiene geht. Klemm doch einfach mal ein Gleisstück an. Fährt die Lok richtig rum, hats gestimmt. Viel kaputt machen kannst Du nicht.

Gruss
Hans-Jürgen
 
Entscheidung gefällt, auch wenn noch nicht richtig verstanden, Daher würde ich gern wissen, ob der blaue oder rote Anschluß.. die gemeinsame Masse oder den Null-Ausgang darstellt.

Das ist vollkommen egal, nur mußt Du Dich für EINE Farbe entscheiden und den Anschluß bei JEDEM Trafo durchverbinden. Dann geht davon ein Draht an die durchgehende, nicht getrennte Schiene. Der jeweils andere Trafoanschluß geht dann zu den getrennten Schienen oder - wenn Du wirklich eine Z-Schaltung baust -, auf den Drehschalter, der es gestattet, jedem getrennten Abschnitt wahlfrei einen beliebigen Trafo 'Z'uzuschalten. In dem Augenblick kannst Du für eine durchgehende Zugfahrt die in Frage kommenden Abschnitte auf einen Trafo legen und hast am Übergang keine Probleme mit Reglerstellung und Polung - alles andere beschriebene ist nämlich keine Z-Schaltung, sondern nur Trennung in verschiedene Stromkreise.
Gruß vom Heizer
 
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