Geschwindigkeit einer analogen Bahn steuern

[n8walker1987]

Hallo!

Seit einiger Zeit baue ich meine analog Modellbahn mit Hilfe einer alten Siemens SPS um. Bisher habe ich mit Hilfe der digitalen Ausgänge die Weichen, Signale und anderen Kram geschaltet. Die digitalen Eingange habe ich zur Überwachung der Gleisabschnitte genutzt.

Nun möchte ich jedoch auch über diese Steuerung auch die Geschwindigkeit meiner Loks steuern. Testweise habe ich einen alten LED-Dimmer mit 0-10V Steuereingang dafür "missbraucht". Er Arbeitet mit 12V (auch die Loks). Jedoch gefällt mir dies noch nicht so richtig. Dieser Arbeitet mit Pulsweitenmodulation (PWM) und die Loks fiepen stark im unteren Drehzahlbereich. Der Dimmer arbeitet mit 2kHz.

Hab ihr einen Vorschlag, wie man mit Hilfe einer Schaltung / Bauteils mit Hilfe der Steuerung die Geschwindigkeit regeln kann? Mir stehen als analog Ausgänge 0...10V und 4...20mA zur Verfügung.
Ich hoffe die Angaben reichen.

mfG Matthias

 

[ateshci]

Im Internet gibt es 100e Anleitungen, ansonsten hier im board:
Ein Beispiel, wie man es sich komplett selbst baut.

 

[TT1]

Ich zitiere mal aus dem link:

...wir sollten schon so um die 1500 bis 2000 Hertz einstellen, damit der Motor ruhig und "rund" läuft.


Fiept dann fast mit der gleichen Frequenz...


Schaltungen mit Halbwellenanfahrt gibt's oft mit 100 Hertz, brummt dann eventuell.

Für neumodische Glockenankermotoren auch nicht so der Hit.

 

[ateshci]

Es geht doch um die Schaltung im Prinzip, durch Verändern des RC-Gliedes lassen sich fast beliebige Frequenzen einstellen. Wer das nicht sehen kann, sollte vielleicht was fertiges kaufen.

 

[flicflac]

Ich glaube der Nachtwanderer sucht eher eine Schaltung ohne PWM, reine Spannungsregelung.

@n8walker1987
Ich bin zwar auch etwas in SPS bewandert, aber aus den 10V Ausgangskarten als Steuerspannung eine Umwandlung für 12V /2 A (geschätzt) zu machen, da bist du wahrscheinlich in einem SPS-Forum besser aufgehoben. Mag sein das jemand sowas schon realisiert hat. Muss ja nicht für die Moba sein, geht ja nur um die grundlegende Schaltung.

Gruß flic

 

[n8walker1987]

Hallo!

Ich wollte schon ganz gern mit PWM arbeiten. Ich habe halt nur mal eine Schaltung gesucht, mit der ich dies realisieren kann. Ich habe bisher nur Schaltungen gefunden, die über ein Poti gesteuert werden konnten.

mfG Matze

 

[Klein_Elektro_Bahn]

Ich weiß ja nicht, was Du suchst, vielleicht so etwas hier ... ?

K_E_B

 

[n8walker1987]

Das Problem von Spitzenlicht habe ich nicht. Die Anlage soll analog bleiben. Ich habe nach alternativen zu meinem bisherigen LED-Dimmer gesucht. Ich habe gedacht-das es vielleicht schon einmal jemanden gab, der so etwas versucht hat und mir ein paar Tipps geben kann.

Im Prinzip ging es darum, das ich die PWM mit meinem Analogsignal steuern wollt und welche Frequenz am besten dafür geeignet ist. Da ich bisher nur einen fertigen LED-Dimmer benutzt hatte und noch keine Erfahrung mit Eigenbauten gemacht habe wäre auch ein Schaltplan oder Projekt ganz gut.

Mfg Matze

 

[grummholz]

Vor ca 30 bis 35 Jahren habe ich mal so ein Projekt betreut. Die Steuerung war eine PC600 (Numerik-SPS) Kernstück der PWM war ein TDA 1060 (B260), desen Eingng über einen Spannungsteiler am Analogausgang (max +- 10 V hing). Der Ausgang des TDA 1060 hat über einen Inverter zwei in Brücke geschaltene Leistungs-OPV gesteuert, sodass Vor- und Rückwärtsbetrieb softwäremäßig gesteuert wurde. Alles hat gut funktioniert, die PWM-Frequenz ist jederzeit wählbar.
Ich könnte die Schaltung liefern, bedeutet aber einen kompletten schaltungstechnischen Aufbau.
Wenn Du an Deinen LED-Regler an das Poti rankommst, könntest Du den SPS-Ausgang mit Schutzwiderstand oder Spannungsteiler anstelles des Poti-Schleifers verbinden. Dann wär Dein Problem gelöst.

 

[Klein_Elektro_Bahn]

Schaltung für einen PWM-Fahrregler

Das Problem von Spitzenlicht habe ich nicht. Die Anlage soll analog bleiben. ...

Die Anlage von Spitzenlicht ist ANALOG! Bitte die zweite Hälfte des Threads lesen.

Im Prinzip ging es darum, das ich die PWM mit meinem Analogsignal steuern wollt und welche Frequenz am besten dafür geeignet ist. Da ich bisher nur einen fertigen LED-Dimmer benutzt hatte und noch keine Erfahrung mit Eigenbauten gemacht habe wäre auch ein Schaltplan oder Projekt ganz gut.

Schreib hierzu mal Foriker "TT-Bauer" eine PN. Ggf. kann er Dir mit einer Schaltung (Impulsfrequenz 100 Hz) und einem programmierten Prozessor weiter helfen ...

K_E_B

 

[TT-Jan]

Guten morgen Matthias,

für Deine Steuerausgänge 0-10V/20mA kannst Du:

1. DC-Betrieb
Kollektorschaltung (Emitterfolger), Längstransistor-Schaltung als DC-Leistungsverstärker Verwenden. Das wäre die einfachste preiswerteste Lösung. (hat einige Nachteile)

2. PWM Steuerung
hier solltest Du heraus finden welche Frequenz Dein Fuhrpark (und Gehör) verträgt.
Grundsätzlich kannst Du auch hier mit Deinem Steuerausgang jedes PWM-Modul steuern, es sind je nach Schaltung aber immer Anpassungen (ggf Ersatzschaltung) nötig.


Viele Grüße

TT-Jan

 

[Klein_Elektro_Bahn]

... 1. DC-Betrieb
Kollektorschaltung (Emitterfolger), Längstransistor-Schaltung als DC-Leistungsverstärker Verwenden. Das wäre die einfachste preiswerteste Lösung. (hat einige Nachteile) ...

... genau so im besagten Thread von Spitzenlicht zu finden!

K_E_B

 

[VT-Fan]

Moin Matze,
Schau doch nochmal den Link aus Beitrag #2 vom Heizer an.
Ich denke, die letzte(!) Schaltung daraus ist das, was Du brauchst.
P4 weglassen und Deine analoge 0-10V Steuerspannung an R14 anlegen.
Damit steuerst Du dann die PWM von 0-100%.
Das sollte funktionieren.
Grüße Achim

P.S. Den Kondensator C2 musst Du für 50Hz Ausgangsfrequenz dimensionieren, damit laufen viele der alten Loks am besten.

 

[n8walker1987]

Hallo!

Vielen Dank für die Antworten. Ich werde dann mal eine Schaltung nachbauen und ein Feedback geben.

 

[ateshci]

Ich schreibe das mal hier rein, weil der Titel wohl am Besten dazu passt.
Es geht mal wieder um die niederfrequente (ca. 140 Hz) PWM-Ansteuerung von Permanentmagnetmotoren und ob diese Schäden verursachen kann. Dazu nur voraus: Wichtig, ob der Motor das verträgt, ist das Stromintegral über die Zeit, die Ankerinduktivität und ob z.B. die Bürsten aus Graphit und entsprechender Dicke sind. Das ist bei den alten BTTB-Motoren sowieso und bei den neuen Motoren nur bei denen mit Graphitbürsten gegeben. Die eisenlosen Motoren haben oft Edelmetallbürsten und ihre Ankerinduktivität ist für so etwas zu niedrig - dieser niedrigfrequente Betrieb tötet sie.
Ohne weitere Bewertung hier mal die Oszillogramme für den Stromverlauf an einer BTTB-V36. Gleiche Geschwindigkeit, einmal mit normalem Trafo, das anderes Mal mit dem Hornby-Fahrregler bei 15V und 19V
Gemessen wurde der Strom über den Spannungsabfall an einem 1Ohm-Widerstand (blau) die Skala bedeutet 0,2V entsprechen 200mA.
Rot ist der jeweilige Spannungsverlauf.
Erstmal Normaltrafo:

Dann 15V

zuletzt 19V

Man beachte besonders die Maximalwerte des Motorstroms