THEMA: Signalschaltung mit Relais

Tag Jonas! Schaltest du analog oder digital? Du hast Lichtsignale?
im Prinzip geht das. Nun brauchen die LEDs ja Dauerstrom, die Weiche doch wohl eher einen Impuls, wenn Du Dich nicht nur auf die Endabschaltung der Weiche verlassen willst.
Also würde ich primär die Weiche ansteuern, die einen kurzen Impuls kriegt ( Taster nutzen), diese Impuls schaltet dann das BISTABILE Relais. Bistabil, da es in beiden Stellung stabil stehen bleiben Soll.
Korrigiert mich Leute!
Also brauchst du nur einen Taster, der die Weiche steuert.
Gruß vom Rainer

Hallo Jonas,
bei Weichenantrieben mit Endlagenabschaltung , brauchst du keine Relais. Da werden die LED's parallel zu den Weichenspulen angeschlossen. Achtung du mußt aber eine Diode in die gemeinsame Anodenleitung bei Versorgung mit Wechselspannung. Vergesse auch die strombegrenzenden Widerstände für die LED's nicht.
Schau mal hier im Forum unter Elektrik Weichenrückmeldung.
Ansonsten benötigst du ein bistabiles 2 Spulenrelais z.B. ein HFD2-l12 Fa Reichelt.
https://www.reichelt.de/signalrelais-bistabil-2...2v-p101943.html?r=1.
Dieses wird dann parallel zu den Spulen des Weichenantriebs geschaltet.

Gruß Gerd

Hallo Rainer,
Die Weichen wollte ich mit Schaltern an der Anlagenseite schalten. Sollte man der Entabschaltung nicht vertrauen?

Ich sehe aber bei Bistabilen Relais das Problem, dass das Signal auf Grün stehen bleibt wenn man die Weiche umstellt. Das Relais soll aber wieder in den Ausgangszustand zurück fallen damit das Signal auf Rot wechselt.
Hat jemand einen Rat wo es solche Relais zu kaufen gibt?

Hallo Jonas,

ist Deine Zeichnung bereits komplett?

Wenn ja, habe ich folgende Anmerkungen:

1. Der Weichenantrieb wird eine Endabschaltung haben - sonst brennt er Dir vermutlich durch. Wenn er eine Endabschaltung hat, fällt das monostabile Relais direkt nach dem Schalten wieder ab. D.h. das Signal wird nur kurz grün aufleuchten.

2. Warum benutzt Du nicht den noch freien Umschalter des Weichenantriebs?

3. LED ohne Vorwiderstand zu betreiben wird schief gehen.

Monostabile Relais gibt es schon noch einige zu kaufen. Die meisten haben auch einen weiten Bereich von Schaltspannungen, die sie vertragen. Wenn z.B. 12V drauf steht, können die z.B. im Bereich von 8 V bis 25 V funktionieren.

Viele Grüße,

Udo.

Angehängt die gesamte Schaltung mit 6 Weichenantrieben und drei Signalen und ein Plan wo welche Weiche und welches Signal stehen soll. Die LED werden nicht ohne Vorwiderstand betrieben, das sind fertige Sperrsignale von Mafen wo Widerstände bereits eingebaut sind. Wie müsste ich die Schaltung den machen damit ich die Umschalter an den Weichen nutzen kann? Benötige ich dann monostabile oder bistabile Relais? Ich hoffe mein Vorhaben ist verständlich erklärt.

Mit freundlichen Grüßen



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Hallo Jonas,

nimm monostabile Relais und verbinde sie mit dem Umschalter des Anfriebs statt sie zwischen Schalter und Antrieb zu setzen. Letzteres wird wegen der Endabschaltung nicht funktionieren, außerdem würde durch die Reihenschaltung von 2 Relais und Antrieb möglicherweise die Weiche nicht mehr umschalten.
Wenn die Relaisspulen einen ausreichend hohen Widerstand haben, so dass dadurch der Antrieb nicht schaltet, könntest Du sie noch vertauscht parallel zu den Tastern schalten - so wie man eine Rückmeldung realisieren würde. Aber wenn es sowieso einen Schalter am Antrieb gibt würde ich den nehmen.

Viele Grüße
   Andreas

ps. Die Vorwiderstände in der Skizze zur Vereinfachung wegzulassen finde ich völlig in Ordnung

Hallo Jonas,

ich würde eine Schaltung wie im Anhang dargestellt vorschlagen.

Ob Du alles (Weichenantriebe, Relais, Signallichter) über eine Spannungsversorgung machst, oder über verschiedene, liegt natürlich bei Dir. Ich finde eine Trennung nicht verkehrt; damit bist Du sicher, dass die Relais-Ströme Deine Weichenantriebe nicht am Schalten hindern.

Falls Du die Umschalter der Weichenantriebe nicht nutzen kannst, müsstest Du bistabile Relais parallel schalten.

Das eingezeichnete Relais ist monostabil, ohne Spannung am Relais steht das Signal auf Halt.

Nur wenn die Weichen 1.1 und 1.2 beide richtig stehen, zieht das Relais an und das Signal zeigt Fahrt. Wenn eine der beiden Weichen falsch stehen, fällt das Relais ab und das Signal zeigt Rot.

Ob Du nun noch zusätzliche Schalter zum Abschalten des Signallstromes einbaust, bleibt natürlich Dir überlassen. Ebenso, ob Du Dich auf die Endabschaltung der Weichenantriebe verlässt.

Viele Grüße,

Udo.

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Hallo Andreas,
wie verbinde ich den die Relais mit den Umschaltern? In der Anleitung steht der vierte und sechste Pin von links gehen an die Außenschiene und der mittlere Anschluss an das Herzstück. An welche Anschlüsse muss ich dann das Relais anschließen?

Hallo Jonas,



Wenn Du den Umschalter des Antriebs zur Herzstückpolarisierung brauchst, ist der natürlich nicht mehr frei und Du kannst ihn für die Signalschaltung nicht nutzen. Wenn Du keine weiteren (freien) Umschalter am Weichenantrieb hast, musst Du sie Dir machen. Entweder schaltest Du parallel zu den Antrieben bistabile Relais oder, falls Du Dich auf die Endabschaltung der Antriebe verlässt, kannst Du die Antriebe mit mehrpoligen Kippschaltern schalten - ein Pol (=Umschalter) schaltet den Strom für den Antrieb, der andere Pol (= Umschalter) den Strom für die Signale.

Viele Grüße,

Udo.

Super, danke Udo!
Auf meine Stromanschlüsse angewandt, sieht das dann so aus? Gibt es ein System dahinter sodass ich das auf die anderen Signale anwenden kann? Sodass zum Beispiel Signal 03 nur grün kann, wenn Weiche 3 auf Abzweig, Weiche 2 auf Gerade und Weiche 1.1 auf Abzweig steht?

Edit: Wenn ich mehrpolige Kippschalter verwende brauche ich doch trotzdem Relais, oder? Ich möchte ja Signale und Weichen mit seperaten Schaltern schalten, nur das Rot gezeigt wird wenn die Weichenstellung keine Ausfahrt ermöglicht.
Die in der Weiche intigerierte Herzstückumstellung benötige ich vorallem bei Weiche 1.1 und 1.2, da dort die Peco Dreiwegeweiche verbaut ist, die extra mit vorbereiteten Anschlüssen geliefert wird.

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Ich habe jetzt etwas mit den mehrpoligen Schaltern gebastelt, dabei ist folgendes herausgekommen. Die Stromzufuhr habe ich von 18V auf 24V erhöht um handelsübliche 24V Relais zu schalten, aber da die Antriebe und die Signale mit 16V betrieben werden, müsste ich doch dort ein Widerstand vorbauen können (?) Liege ich damit richtig oder habe ich ein falsches Verständnis über Elektrik und Widerstände?

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Tut mir leid das ich so oft hintereinander poste, aber würde im Beitrag #11 beschriebenes mit folgendem Relais funktionieren: https://www.reichelt.de/dil-miniaturrelais-hjr...ml?&trstct=pos_1  ?
Im Vergleich dazu habe ich auch ein Relais anstatt mit 5A mit 2A gefunden, aber ein wenig teuer. Gäbe es einen Grund für die teureren mit 2A anstatt 5A? Um von 24V auf 16V runterzuregeln, habe ich gelesen, kann ich auch ein Spannungsregler verwenden, muss ich bei der Suche auf mehr achten als die Eingangsspannung von 24V und die Ausgangsspannung von 16V?

Hallo Jonas,


Das System dahinter ist, dass die zu den Weichen gehörenden Umschalter die Spannung für das monostabile Relais schalten. D.h. steht Weiche 1.1 links, wird die Relais-Spannung weiter zur Weiche 1.2 geleitet, steht die Weiche 1.1 rechts, wird die Spannung nicht weiter geleitet. Bei der Weiche 1.2 passiert das analog, steht die Weiche 1.2 rechts, wird keine Spannung weiter geleitet, steht die Weiche 1.2 links, wird die Spannung (die bei Weiche 1.2 ja nur ankommt, wenn Weiche 1.1 richtig steht) zum Relais durchgeschaltet.

Die Umschalter der Weichen sind hintereinander zwischen Spannung und Relais geschaltet. Diese hintereinander-Schaltung entspricht einer logischen UND-Verknüpfung: Das Relais bekommt Spannung, wenn Weiche 1.1 UND Weiche 1.2 richtig stehen, sonst nicht.

Im Grunde hast Du bei Deiner Schaltung in #11 diese UND-Verknüpfung realisiert, in dem Du mehrere monostabile Relais in die Versorgung der Signallampen gehängt hast. Kann man auch machen und ergibt logisch dasselbe.

Ich für meinen Teil bevorzuge Schaltungen mit möglichst geringer Anzahl Relais und würde daher die mehrpoligen Schalter anders nutzen. Ich würde jedem Signal ein einziges monostabiles Relais zuordnen. Deren Spannungsversorgung würde ich analog zu der Schaltung in #7 über die zweiten Umschalter der Weichenschalter realisieren. Dazu müsste man nur die Leitungen, die in der Schaltung aus #7 über die Weichenantriebs-Umschalter laufen, über die Umschalter der mehrpoligen Schalter führen.


Grundsätzlich hast Du recht, mit einem Vorwiderstand kannst Du die Spannung an den Antrieben herabsetzen. Ich würde aber zunächst mal schauen, ob das notwendig ist.

Wenn Du Dir auf der Reichelt-Seite für das von Dir in #12 verlinkte Relais das Datenblatt ansiehst, wirst Du feststellen, dass das Relais im Spannungsbereich 18 VDC bis 31,2 VDC arbeitet. Insofern musst Du da an Deiner Spannungsversorgung mit 18 V nix ändern. Beachte allerdings, dass Du Dir die DC-Variante ausgesucht hast. Die wird nur funktioneren, wenn Du Deine Antriebe mit Gleichspannung schaltest. Eine AC-Variante des Relais gibt es allerdings auch.

Möglicherweise vertragen Deine Weichenantriebe auch die 24 V, das hängt von den Antrieben ab. Müsstest Du mal in die Anleitung schauen und/oder den Hersteller fragen. Für Peco-Antriebe kann ich Dir versichern, die kommen auch mit 24 V klar. So dass es auch von diesem Standpunkt selbst bei Versorgung mit 24 V nicht unbedingt irgendwelcher Vorwiderstände bräuchte.

Deine Idee in #12 mit Spannungsreglern würde ich als zu kompliziert verwerfen. Ehe ich sowas machen würde, würde ich, wie in #7 vorgeschlagen, die Versorgung der Antriebe von der Versorgung der Relais trennen.

Dann noch eine allgemeine Anmerkung: Du bezeichnest Deine Weichenstellungen mit "Gerade" und "Abzweig". Da muss man, um Deine Schaltungen zu verstehen, immer mitdenken, was für eine Weiche gerade eingebaut ist - für eine Linksweiche geht der Abzweig in die andere Richtung als für eine Rechtsweiche. Ich habe mir daher angewöhnt, die Stellung der Weichen mit "Links" und "Rechts" zu bezeichnen. Das ist unabhängig vom Weichentyp eindeutig.

Viele Grüße,

Udo.

PS:

Ist kein Problem, solange Du nicht in derselben Frequenz Antworten erwartest .

Vielen Dank für die ausführliche Antwort!

Danke für die Erklärung!
Das Problem ist, das ich die Umschalter von Weiche 1.1 und 1.2 nicht nutzen kann, wegen der drei Wege Weiche die eine Herzstückpolarisierung benötigt. Da ich aber eben diese Weichen für alle Signale benötige kann ich keine UND Schaltung realisieren, glaube ich.
In dem Datenblatt des verlinkten Relais steht unter anderem: "Magnetsystem 360mW" wo die Nennspannung mit 3 bis 48V AC gegeben ist. Mir ist aber noch nicht ganz klar ob man über den Link das Relais mit 200mW (DC) oder mit 360mW (AC) kauft.
Wenn ich das komplett seperiere, also Signale und Antriebe mit 16V AC, und die Relais mit 24V DC betreibe, benötige ich doch auch zwei Netzteile? Kommen den am Signal noch 16V an, oder hat man einen merkbaren Spannungsabfall durch die Relais?

Ich hatte schoneimal nachgefragt mit welcher Spannung die Antriebe laufen, als Antwort kam: "die Antriebe sind gemäß NEM Norm für 16 V AC Zubehörspannung ausgelegt." Ob die bei 24V überfordert wären, kann ich nicht sagen.
Ich bin ja gerade echt begeistert das mir jemand mit so viel Ahnung hilft, das hilft mir sehr weiter, danke sehr!]

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Hallo Jonas,


Lies nochmal #9. Oder schau in den Anhang: Die Umschalterfunktion, die in #7 noch die Weichenantriebe gemacht haben (1. Bild), machen nun die Schalter selbst (2. Bild).


Unter dem Reiter "Technische Daten" steht:



Das stimmt schon. Interessant ist aber der in den Tabellen angegebene Spannungsbereich. Und der ist in beiden Varianten (200 mW = DC oder 360 mW = AC) für Relais mit der Nennspannung von 24 V mit 18,0 V bis 31,2 V angegeben (für andere Nennspannungen ergeben sich andere Bereiche).


Ja, das würde das bedeuten. Da würde aber auch ein alter ausgedienter Modellbahntrafo reichen. Entweder den "Lichtausgang" benutzen (= AC-Relais kaufen) oder den Fahrstromausgang (= DC-Relais und einen Kondensator zum Glätten kaufen).


Auch in Deiner Schaltung hängen Relais und Signal parallel an der Spannungsversorgung. Das bedeutet, Deine Spannungsversorgung muss bei 16 V genügend Strom für Signale und Relais liefern.

Bei den von Dir verlinkten Relais weißt Du ja aus dem Datenblatt, dass die 200 mW Leistung benötigen. Je nachdem, wieviele Relais gleichzeitig anziehen müssen ergibt sich eine andere Leistung. Sind es 5 Relais, wird 1 Watt maximal für die Relais benötigt.

Dieselbe Rechnung müsste man nun für die Signale aufmachen, nehme ich einen LED-Strom von 10 mA an (hoch gegriffen, moderne LED leuchten auch mit weniger mA gut), ergibt sich für jede Leuchte 10 mA * 16 V = 160 mW. Bei 3 Signalen kommt da ein Gesamtbedarft von 480 mW zusammen. Alle Signale aufaddieren, dann kennst Du die Gesamt-Leistung, die Dein Netzteil abgeben muss.

Ich würde dann noch 20% Sicherheitsaufschlag zugeben, denn je nach Netzteil kann die Spannung bei hoher Belastung schon mal kleiner werden, was sich im Extremfall in der Leuchtstärke der Signale widerspiegelt oder darin, dass ein Relais nicht mehr anzieht. Wenn man da nicht auch die Versorgungen trennt ...

Anmerkung am Rande: Der Vorteil bei meiner Schaltung mit einem Relais pro Signal ist, dass immer nur ein Relais Strom benötigt. D.h. die Leistung, die für die Relais-Schaltung benötigt wird, ist maximal 200 mW. Egal, wieviel Bahnhofsgleise und/oder Signale noch dazu kommen - solange nicht zusätzliche Fahrtstraßen dazu kommen, so dass zwei oder mehr Signale gleichzeitig grün leuchten.



Eine höhere Spannung beeinflusst im Extremfall die Lebensdauer des Antriebs (und der Endabschaltung), schalten werden die auch mit 24 V. Ich habe Erfahrungen mit Peco und Roco-Antrieben. Peco halten 24 VDC (natürlich nur als Impuls) mühelos aus, bei den Roco-Antrieben kommt die Endabschaltung nach ca. 10 Jahren Betrieb an die Grenze. Aber natürlich sind 24 V AC nochmal was anderes ...

Viele Grüße,

Udo.

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Hallo Jonas,
und alle anderen beteiligten Diskussionsteilnehmer,
wenn ich die Schaltung im Ausgangspost betrachte ist das Relais in Serie mit dem Antrieb geschaltet. wie sollte das Relais auf Dauer angezogen bleiben wenn im MWA2 ( Hofmann? ) ein Endschalter integriert ist  und zum Richtungswechsel Einweggleichrichter vor dem Motor sitzen?
So zumindest bei den alten Unterflureweichenantrieben von Conrad?
Sehe ich da was falsch?
Fragende Grüsse
Herwig

Hallo Herwig,

nein, das siehst Du richtig. Wie in #4 bereits geschrieben: Wenn der Antrieb Endabschaltung besitzt, wird das Relais nicht dauerhaft anziehen können. Die aktuellen Schaltungsentwürfe sehen ja auch anders aus.

Viele Grüße,

Udo.

So, leider habe ich bis Montag erstmal kein Zugang mehr zu der Software am PC, deswegen habe ich den aktuellsten Plan mit der Hand gezeichnet, ich hoffe man kann trotzdem verstehen was ich meine ;)
Ich habe jetzt die Schalter verwendet sodass maximal zwei Relais pro Signal benötigt werden. Bei Weiche 3 muss neben dem Schalter auch der Umschalter verwendet werden, das Signal soll schließlich grün sein dürfen wenn die Weiche auf Links steht, oder wenn Weichen 1.1, 2 und 3 auf rechts stehen. Soweit ich das verstehe, müsste es soweit funktionieren. Ich hoffe ich stelle mich nicht zu blöd an.
Bezüglich der Spannungsversorgung. Ich habe mal ein wenig rumgeschaut, der Arnold ass 7095 bietet einen Wechselstromausgang mit 16V (für die LEDs und die Antriebe) und einen Gleichstromausgang bis 12V für die Relais. Mit 7.5VA beim Wechselstrom sollte das ja passen bei den drei Signalen die jeweils zwei weiße und zwei rote LEDs haben, plus die 6 Antriebe, plus Häuserbeleuchtung oder ähnliches in der Zukunft.
Wäre das erstmal ein guter Anfang? Also vier 12V DC Relais und der Trafo?

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Ich glaube ich habe mich etwas verrechnet, 7.5VA entsprechen bei 16V nur 0.43A. Das reicht dann wohl eher nicht. Ich suche mal weiter nach Trafos die mindestens 0.6Ampere liefern können, um auch Zukunftssicher zu sein..

Edit:
Ist wohl der Fleischmann 6735 erstmal ausreichend? Hat zwar nur 14V Wechselspannung und 0.5A, dürfte aber für den Anfang zum testen erstmal reichen (wenn ich mich nicht verrechnet habe)

Hallo Jonas,

um zu sagen, ob der Trafo reicht oder nicht, müsste man wissen, was die Antriebe an Strom ziehen.

Ansonsten sieht Deine Schaltung nicht schlecht aus (auch wenn ich sie im Detail nicht durchgeschaut habe).

Zu den 12 VDC aus dem Modellbahntrafo:

Der Modellbahntrafo wird eine ungeglättete Spannung liefern. Da ist es ein bisschen ein Glücksspiel, ob die Relais damit klar kommen, wird wahrscheinlich funktioneren, muss aber nicht. Wenn Du sicher gehen willst, besorge Dir einen Glättungskondensator dazu, sowas in der Art müsste hinreichen:

https://www.reichelt.de/elko-axial-2-2-mf-63-v-...ml?&trstct=pos_2

Beim Anschluss zwingend auf die Polarität achten!


Hintergrund zur Glättung ist bei Wikipedia ganz gut erklärt:
https://de.wikipedia.org/wiki/Gl%C3%A4ttungskondensator

Ansonsten viel Spaß beim Probieren, und berichte ruhig mal, was daraus geworden ist!

Viele Grüße,

Udo.

Erstmal vielen Dank für die zahlreichen Erklärungen, insbesondere Udo!
Ich werde, nachdem ich heute beim Elektrohändler um der Ecke war, der mir ebenfalls sehr geholfen hat, die 12V Relais mit einem Spannungswandler und einen Gleichrichter versorgen. Die gesamte Schaltung wird mit einem Sicherheitstransformator von der Firma Weiss versorgt, der 50 VA bei 16V AC liefert, das wird erstmal ausreichen. Wenn ich alles zusammen habe werde ich, vermutlich in meinem anderen Thread, berichten ob die Schaltung funktioniert und wie es weitergeht.
Nochmal vielen Dank!

Mit freundlichen Grüßen

So, die ersten Kabel sind an das Stellpult gelötet. Leider sind meine Lötkünste.. nun ja nicht die besten. Hat jemand eine Idee wie ich die Lötstelle sichern kann, sodass die Kabel nicht beim dran wackeln abfallen?
Das ganze ist echt ein Gefummel..
Noch dazu muss ich hoffen das überall Strom durchkommt, ich habe den Trafo noch nicht zum testen.


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Hallo Jonas,



Ich hätte ja spontan gesagt, mach' Schrumpfschlauch "drum herum"... - aber das wäre natürlich nur die Auswirkung (mehr schlecht als recht) bekämpfen! Wenn, dann sollte man an der "Ursache" arbeiten. Denn mit "kalten" Lötstellen holst du dir langfristig Ärger ins Haus und wirst dann, wenn das Kabel ab ist, aber im Schrumpfschlauch versteckt, erst recht "einen Wolf suchen". Denn dann ist die fehlerhafte Lötstelle nicht mehr offenliegend zu sehen. Aber du hast dann früher oder später Wackler im System, die dich wahnsinnig machen werden...

Also lautet meine Empfehlung Wahl des richtigen Lötkolbens, am besten eine Lötstation, bei der man die Temperatur auch regeln kann, damit der Kolben "lötet" und nicht "klebt". Gutes Lötzinn, "Radiolot", verwenden und dann klappt das auch mit der dauerhaften Verbindung, ohne dabei den Schalter gleich mit zu "braten". Und ruhig vielleicht einen noch nicht eingebauten Schalter "opfern" und mit ein paar Drähten und dem Schalter vorher ein wenig üben...

meint grüßend
Roland

P.S. über den restlichen "fliegenden" Aufbau sach' ich jetzt mal nix... - ich hoffe, deine Relais, der Transi und der Gleichrichter sind nur "Testaufbau"? Als Dauerlösung gruselt mir immer bei einer solchen "fliegenden Verdrahtung". Da gehört ne ordentliche Lochrasterplatine zu...

Hallo Jonas,

um einen Draht an einem anderen festzulöten kann man -- wenn genug Platz ist -- an einem Draht eine kleine Öse biegen und diese auf den anderen Draht schieben. Dann lässt sich die Verbindung ohne dritte Hand verlöten.
Beim Löten: heiß und kurz! Nicht zu kalt und dafür lange Zeit rumbraten.
Und ja, eine Lochrasterplatine kann recht hilfreich sein...

Viele Grüße
Michael