Hallo tt-board.
Wir (mein Vater und Ich) haben vor einiger Zeit bei meiner TT Bahn den Trafo wechseln müssen. Es war noch ein guter alter Piko Trafo FZ1. Leider funktionierte er nicht mehr richtig. Die rote Kurzschlusslampe leuchtete, ohne das etwas an der Elektrik geändert wurde. Auch einige Weichen sind dadurch fest gegangen. Ich hatte dann Schritt für Schritt die Elektrik zurückgebaut, um den Fehler zu finden. Leider erfolglos. Der Trafo funktioniert anfangs mit einzeln angeschlossenen Teilen noch. Ich stellt aber fest das, das die Kurzschlusslampe, nach einiger Nutzung wieder kam, auch mit Einzelteilen. Dadurch haben wir zu dem Entschluss, das vielleicht ein neuer Trafo mal an der Zeit war. Mein Vater ging zu einem Laden in unserer Nähe, lies sich beraten, und kaufte dementsprechend einen neuen. Dies war letztes Jahr im Februar. Danach kam die Sommerpause.
Jetzt in der Winterzeit, wurde die Platte wieder aufgebaut, und ich begann die Elektrik neu anzuschließen bzw. neu zu verlegen. Die Weichen schalteten aber nicht mehr richtig. Uns kam die große Frage warum? Nachdem ein Elektrotechniker (Freund) zu Besuch kam, prüfte er alles durch, und kam zu dem Entschluss das die Gleichstromspannung nicht ausreicht um die Weichen zu schalten. Es gab einige die besser schalteten als andere. Er meinte man bräuchte Wechselspannung, damit die Spulen betriebenen Weichen ordnungsgemäß funktionieren. Gemeinsam suchten wir einen guten Wechselspannungstrafo bei conrad raus, den wir zusammen einbauten. Weichen funktionierten einwandfrei. Ich war begeistert.
Was ich bei unserer Suche auch gefunden hatte, war ein Multitimer, und ich war begeistert was man damit alles machen kann. Das führte dazu das ich das Schaltpult, wo sowieso alles inzwischen abgeklemmt war, neu aufzubauen. Dadurch vielen schon einige Taster weg, weil der Multitimer diese Funktionen übernehmen sollte.
Infolge dessen habe ich viel über Elektrik gelesen, hatte auch versucht zu verstehen was der Multitimer überhaupt macht. Ich lernte Optokoppler kennen. Über die Optokoppler kam ich zu Reedschaltern, und freute mich, das ich somit mit der Lok, verschiedene Dinge steuern konnte. Mir öffnete sich eine völlig neue Welt
.
Über einige Suchen kam ich dann zur Fahrstraßensteuerung. Das so was sich mit Analog machen lässt wusste ich bis dahin noch nicht. Auch super fand ich, das man über die Weichenrückmeldung, sich optisch anzeigen lassen kann, welche Fahrstraße aktiv ist, und man sogar über ein Relais diese Fahrstraße mit der Gleisspannung versorgen kann.
Aber es tauchten einige Probleme auf. Erstens war mein Wissen Richtung LED, Dioden, Widerständen, Induktionsspannung, Gleichrichten, Kondensatoren, Transistoren, Spannungsverhalten nach Verbrauchern usw. gleich Null. Glücklicherweise ist das heutzutage alles sehr gut beschrieben im Internet, und saugte regelrecht die neuen Informationen auf, und verstehe nun vieles, was da überhaupt so passiert. Was mir fehlt ist die Erfahrung, der Umgang mit den Richtigen begriffen, und vielleicht habe ich auch etwas falsch verstanden. Daher bitte etwas Rücksicht, wenn ich etwas Falsch benenne aber noch verständlich ist was ich meine.
Das zweite Problem war, Fahrstraßen lassen sich nur sinnvoll über eine Diodenmatrix steuern. Diese Diodenmatrix, macht aus der Wechselspannung nun eine Pulsierend Gleichspannung wo die zweite Welle die abgeschnitten wird fehlt. Da war sie wieder die Gleichspannung, die ich eigentlich vermeiden wollte, weil die Weichenantriebe damit nicht Richtig funktionieren. Alles was jetzt folgt, ist nur theoretisch entstanden und ist bei mir noch nicht in der Praxis getestet wurden. Nach einigen knobeln kam ich zu dem Entschluss, das sich das ganze nur mit sehr vielen Relais realisieren lassen würden. Hinzukommt das die meisten Relais mit Gleichspannung funktionieren. Also hätte ich das Signal von der Weichenrückmeldung von Wechselspannung gleichrichten müssen um so ein Relais zu steuern. Was ich nicht heraus gefunden habe, funktioniert ein Relais auch mit pulsierender Gleichspannung (Ich könnte mir vorstellen das das Relais dann ganz oft und schnell schalltet, es könnte dazu aber auch zu träge sein, und es funktioniert einwandfrei). Eine alternative wären AC steuernde Relais, aber diese sind relativ teuer. Eine weitere Frage kam mir auch auf. Spulen betriebenes Zubehör soll man ja Vorzugsweise mit Wechselspannung betreiben. Im Relais ist ja auch eine Spule. Warum werden diese dann bevorzugt mit Gleichspannung betrieben?
Im weiteren Stöbern im Internet, stellte ich fest, das viele Fahrstraßen mit Gleichstrom betrieben werden, wenn man mit der Rückmeldung über Transistoren LEDs zur Anzeige steuern möchte. Auch einige gute Schaltpläne fand ich. Diese musste ich zwar erweitern, das sollte aber kein Problem sein. Also entschied ich mich dazu die Wechselspannung davor mit einem Brückengleichrichter zu Gleichspannung zu wandeln. In einem anderen guten Beitrag wurde empfohlen pro weiche eine 1000µF Kondensator nach dem Gleichrichter einzubauen (Oder in Summe einen Kondensator), damit auch die Weichen genügend Leistung bekommen. Die Spannung steigt dann, nach den Aussagen des Autors, auf über 21V, dies würde die Weichen aber nicht stören, weil durch die Spule nur kurz die etwas höhere Spannung fliest, bis zur Endabschaltung. Außerdem würden dadurch die Weichen auch zuverlässiger schalten.
Beim Weiteren stöbern im Internet über Transistoren fand ich "Funkenlösch"Dioden. Eine Spule baut ja eine Induktionsspannung auf. Diese kann Rückläufig bis zu 500V im Millisekundenbereich sein. Dies würde jeden Transistor über kurz oder lang zerstören. Jetzt habe ich Fahrbahnsteuerungschaltpläne im Netz gefunden, die Nutzen diese Dioden an einer Weiche und es gibt auch welche wo diese Diode fehlt. Auch bei einigen Schaltungen mit Relais fehlt diese Diode. Warum ist das so? Wie erkennt man, wann man eine braucht, und wann nicht. Das bestücken ist ja kein Problem, zumal diese Dioden nur wenige Cent kosten. Also habe ich mich dazu entschieden, diese zu verbauen (erst mal theoretisch ^^).
Geglättete Gleichspannung hat eine 1,4mal höhere Spannung als die Wechselspannung. Ich habe unseren neuen Wechselspannungstrafo mal gemessen. Dort lagen 17,9V an. Das wären dann Rund 25,06V Gleichspannung nach dem gleichrichten und glätten. Das wäre natürlich etwas sehr viel, dachte ich mir. Nach etwas weiteren Stöbern fand ich heraus das dies die Leerlaufspannung war. Also nochmal zur Platte gefahren Signale angeschlossen und gemessen. 17,5V. Hmm. Eigentlich sollten nur 16V anliegen. Ich habe dann ein paar Glühlampen dazu geschaltet, und siehe da, 16V. Wieder etwas gelernt.
Also habe ich nach dem Gleichrichten mit glätten 22,4V. Für die Weichen gut, für die LEDs und die schon gekauften Relais schlecht. Also muss ich die vorhandene Spannung reduzieren. OK nehme ich Widerstände. Nur was für Widerstände?
Jetzt wurde ich wieder mit dem Ohmschen Gesetz konfrontiert was ich vor langer Zeit mal in der Schule hatte. Anwenden konnte ich es damals, aber richtig verstanden hatte ich es damals noch nicht ^^. Im Netz gibt es inzwischen sehr viele gute Erklärungen, auch Rechner für Vorwiderstände. Dort wurde auch angezeigt wie viel Watt im Widerstand verbraten werden. Da kam auch schon das nächste Problem. Ein gekaufter Kohleschichtwiderstandssatz hatte nur Widerstände mit einer Festigkeit bis 1/4 Watt. Aber selbst zur LED vorgeschaltete einzelne Widerstand, wie auch der Widerstand für die Relais verbrauchte bis zu 0,5 Watt. Ergo, die Widerstände würden nicht lange halten. Also wieder das Netz durchstöbern um herauszufinden, wie ich dies umgehen kann. Man kann mehrere Relais parallel schalten und somit den Verbrauch auf die Relais aufteilen. Natürlich gibt es auch Bauteile die die Spannung reduzieren. Aber warum nicht die vorhandenen Widerstände nutzen? Auch der Kauf von Widerständen die mehr Watt vertragen wäre eine Option. Was besser ist konnte ich bisher nicht herausfinden.
Im Grunde denk ich, das die entworfene Schaltung nun von der Theorie in die Praxis kann. Vielleicht erbarmt sich der ein oder andere User sich mal ein Blick darauf zu werfen, und erkennt evtl. Fehler oder zeigt mir wie es viel einfacher gehen würde.
Auch Vorschläge/Anregungen etwas anders zu machen aus der oder der Erfahrung heraus sind gerne gelesen.
Ich habe mich in TinyCAD probiert den Schaltplan zu zeichen.
TinyCad Datei
PDF Export
Bilddatei Export
Das Bild ist natürlich von der Grafik nicht so prickelnd.
Vorraus vielen Dank
Wir (mein Vater und Ich) haben vor einiger Zeit bei meiner TT Bahn den Trafo wechseln müssen. Es war noch ein guter alter Piko Trafo FZ1. Leider funktionierte er nicht mehr richtig. Die rote Kurzschlusslampe leuchtete, ohne das etwas an der Elektrik geändert wurde. Auch einige Weichen sind dadurch fest gegangen. Ich hatte dann Schritt für Schritt die Elektrik zurückgebaut, um den Fehler zu finden. Leider erfolglos. Der Trafo funktioniert anfangs mit einzeln angeschlossenen Teilen noch. Ich stellt aber fest das, das die Kurzschlusslampe, nach einiger Nutzung wieder kam, auch mit Einzelteilen. Dadurch haben wir zu dem Entschluss, das vielleicht ein neuer Trafo mal an der Zeit war. Mein Vater ging zu einem Laden in unserer Nähe, lies sich beraten, und kaufte dementsprechend einen neuen. Dies war letztes Jahr im Februar. Danach kam die Sommerpause.
Jetzt in der Winterzeit, wurde die Platte wieder aufgebaut, und ich begann die Elektrik neu anzuschließen bzw. neu zu verlegen. Die Weichen schalteten aber nicht mehr richtig. Uns kam die große Frage warum? Nachdem ein Elektrotechniker (Freund) zu Besuch kam, prüfte er alles durch, und kam zu dem Entschluss das die Gleichstromspannung nicht ausreicht um die Weichen zu schalten. Es gab einige die besser schalteten als andere. Er meinte man bräuchte Wechselspannung, damit die Spulen betriebenen Weichen ordnungsgemäß funktionieren. Gemeinsam suchten wir einen guten Wechselspannungstrafo bei conrad raus, den wir zusammen einbauten. Weichen funktionierten einwandfrei. Ich war begeistert.
Was ich bei unserer Suche auch gefunden hatte, war ein Multitimer, und ich war begeistert was man damit alles machen kann. Das führte dazu das ich das Schaltpult, wo sowieso alles inzwischen abgeklemmt war, neu aufzubauen. Dadurch vielen schon einige Taster weg, weil der Multitimer diese Funktionen übernehmen sollte.
Infolge dessen habe ich viel über Elektrik gelesen, hatte auch versucht zu verstehen was der Multitimer überhaupt macht. Ich lernte Optokoppler kennen. Über die Optokoppler kam ich zu Reedschaltern, und freute mich, das ich somit mit der Lok, verschiedene Dinge steuern konnte. Mir öffnete sich eine völlig neue Welt
.Über einige Suchen kam ich dann zur Fahrstraßensteuerung. Das so was sich mit Analog machen lässt wusste ich bis dahin noch nicht. Auch super fand ich, das man über die Weichenrückmeldung, sich optisch anzeigen lassen kann, welche Fahrstraße aktiv ist, und man sogar über ein Relais diese Fahrstraße mit der Gleisspannung versorgen kann.
Aber es tauchten einige Probleme auf. Erstens war mein Wissen Richtung LED, Dioden, Widerständen, Induktionsspannung, Gleichrichten, Kondensatoren, Transistoren, Spannungsverhalten nach Verbrauchern usw. gleich Null. Glücklicherweise ist das heutzutage alles sehr gut beschrieben im Internet, und saugte regelrecht die neuen Informationen auf, und verstehe nun vieles, was da überhaupt so passiert. Was mir fehlt ist die Erfahrung, der Umgang mit den Richtigen begriffen, und vielleicht habe ich auch etwas falsch verstanden. Daher bitte etwas Rücksicht, wenn ich etwas Falsch benenne aber noch verständlich ist was ich meine.
Das zweite Problem war, Fahrstraßen lassen sich nur sinnvoll über eine Diodenmatrix steuern. Diese Diodenmatrix, macht aus der Wechselspannung nun eine Pulsierend Gleichspannung wo die zweite Welle die abgeschnitten wird fehlt. Da war sie wieder die Gleichspannung, die ich eigentlich vermeiden wollte, weil die Weichenantriebe damit nicht Richtig funktionieren. Alles was jetzt folgt, ist nur theoretisch entstanden und ist bei mir noch nicht in der Praxis getestet wurden. Nach einigen knobeln kam ich zu dem Entschluss, das sich das ganze nur mit sehr vielen Relais realisieren lassen würden. Hinzukommt das die meisten Relais mit Gleichspannung funktionieren. Also hätte ich das Signal von der Weichenrückmeldung von Wechselspannung gleichrichten müssen um so ein Relais zu steuern. Was ich nicht heraus gefunden habe, funktioniert ein Relais auch mit pulsierender Gleichspannung (Ich könnte mir vorstellen das das Relais dann ganz oft und schnell schalltet, es könnte dazu aber auch zu träge sein, und es funktioniert einwandfrei). Eine alternative wären AC steuernde Relais, aber diese sind relativ teuer. Eine weitere Frage kam mir auch auf. Spulen betriebenes Zubehör soll man ja Vorzugsweise mit Wechselspannung betreiben. Im Relais ist ja auch eine Spule. Warum werden diese dann bevorzugt mit Gleichspannung betrieben?
Im weiteren Stöbern im Internet, stellte ich fest, das viele Fahrstraßen mit Gleichstrom betrieben werden, wenn man mit der Rückmeldung über Transistoren LEDs zur Anzeige steuern möchte. Auch einige gute Schaltpläne fand ich. Diese musste ich zwar erweitern, das sollte aber kein Problem sein. Also entschied ich mich dazu die Wechselspannung davor mit einem Brückengleichrichter zu Gleichspannung zu wandeln. In einem anderen guten Beitrag wurde empfohlen pro weiche eine 1000µF Kondensator nach dem Gleichrichter einzubauen (Oder in Summe einen Kondensator), damit auch die Weichen genügend Leistung bekommen. Die Spannung steigt dann, nach den Aussagen des Autors, auf über 21V, dies würde die Weichen aber nicht stören, weil durch die Spule nur kurz die etwas höhere Spannung fliest, bis zur Endabschaltung. Außerdem würden dadurch die Weichen auch zuverlässiger schalten.
Beim Weiteren stöbern im Internet über Transistoren fand ich "Funkenlösch"Dioden. Eine Spule baut ja eine Induktionsspannung auf. Diese kann Rückläufig bis zu 500V im Millisekundenbereich sein. Dies würde jeden Transistor über kurz oder lang zerstören. Jetzt habe ich Fahrbahnsteuerungschaltpläne im Netz gefunden, die Nutzen diese Dioden an einer Weiche und es gibt auch welche wo diese Diode fehlt. Auch bei einigen Schaltungen mit Relais fehlt diese Diode. Warum ist das so? Wie erkennt man, wann man eine braucht, und wann nicht. Das bestücken ist ja kein Problem, zumal diese Dioden nur wenige Cent kosten. Also habe ich mich dazu entschieden, diese zu verbauen (erst mal theoretisch ^^).
Geglättete Gleichspannung hat eine 1,4mal höhere Spannung als die Wechselspannung. Ich habe unseren neuen Wechselspannungstrafo mal gemessen. Dort lagen 17,9V an. Das wären dann Rund 25,06V Gleichspannung nach dem gleichrichten und glätten. Das wäre natürlich etwas sehr viel, dachte ich mir. Nach etwas weiteren Stöbern fand ich heraus das dies die Leerlaufspannung war. Also nochmal zur Platte gefahren Signale angeschlossen und gemessen. 17,5V. Hmm. Eigentlich sollten nur 16V anliegen. Ich habe dann ein paar Glühlampen dazu geschaltet, und siehe da, 16V. Wieder etwas gelernt.
Also habe ich nach dem Gleichrichten mit glätten 22,4V. Für die Weichen gut, für die LEDs und die schon gekauften Relais schlecht. Also muss ich die vorhandene Spannung reduzieren. OK nehme ich Widerstände. Nur was für Widerstände?
Jetzt wurde ich wieder mit dem Ohmschen Gesetz konfrontiert was ich vor langer Zeit mal in der Schule hatte. Anwenden konnte ich es damals, aber richtig verstanden hatte ich es damals noch nicht ^^. Im Netz gibt es inzwischen sehr viele gute Erklärungen, auch Rechner für Vorwiderstände. Dort wurde auch angezeigt wie viel Watt im Widerstand verbraten werden. Da kam auch schon das nächste Problem. Ein gekaufter Kohleschichtwiderstandssatz hatte nur Widerstände mit einer Festigkeit bis 1/4 Watt. Aber selbst zur LED vorgeschaltete einzelne Widerstand, wie auch der Widerstand für die Relais verbrauchte bis zu 0,5 Watt. Ergo, die Widerstände würden nicht lange halten. Also wieder das Netz durchstöbern um herauszufinden, wie ich dies umgehen kann. Man kann mehrere Relais parallel schalten und somit den Verbrauch auf die Relais aufteilen. Natürlich gibt es auch Bauteile die die Spannung reduzieren. Aber warum nicht die vorhandenen Widerstände nutzen? Auch der Kauf von Widerständen die mehr Watt vertragen wäre eine Option. Was besser ist konnte ich bisher nicht herausfinden.
Im Grunde denk ich, das die entworfene Schaltung nun von der Theorie in die Praxis kann. Vielleicht erbarmt sich der ein oder andere User sich mal ein Blick darauf zu werfen, und erkennt evtl. Fehler oder zeigt mir wie es viel einfacher gehen würde.
Auch Vorschläge/Anregungen etwas anders zu machen aus der oder der Erfahrung heraus sind gerne gelesen.
Ich habe mich in TinyCAD probiert den Schaltplan zu zeichen.
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Das Bild ist natürlich von der Grafik nicht so prickelnd.
Vorraus vielen Dank
