THEMA: Problem mit Phasenanschnittsteuerung und GAMs

Hallo Hansjörg,

da hilft nur Glättung der Spannung / des Stromes, entweder mit Kondensator oder Spule.

Bei herkömmlichen Motoren macht das die dem Motor eigene Induktivität. Die ist beim GAM viel kleiner, so dass die abgehackt zugefürte Leistung abgehackt in Bewegung umgesetzt wird. Ähnlich ist es bei der Beleuchtung:: Während die LEDen flink reagieren und flackern, haben Birnchen ihre thermische Trägheit und leuchten nahezu konstant.

Viele Grüße & viel Erfolg,

Udo.

Ein Kondensator füllt die Teile der Phase auf, die zuvor angeschnitten wurden.

Jürgen H.

Hallo Hansjörg,
kann es sein, dass du Pulsweitenmodulation (PWM) meinst? Phasenanschnitt kenne ich nur bei Wechselstrom.
Entscheiden hierfür ist die Frequenz. Wenn diese zu gering ist, dann zeigen GAM solches Verhalten. Ich kenne deine Module nicht, kann also nichts über die Technik sagen. Solange du aber nicht die Fahrtrichtung (Umpolung) wechselst, kannst du es mal mit Kondensatoren (Elektrolyt) versuchen. Diese müssen aber richtig gepolt werden. Ich würde es mal mit 220µF oder 470µF versuchen. Unbedingt mindestens 25V Spannungsfestigkeit beachten. Höher- kein Problem, geringer-Problem!
Gruß Holger

Hallo Holger,

Phasenan- und -abschnitt kann man mit gepulstem Gleichstrom genau so machen, ist bei älteren Schaltungen durchaus zu finden.

Man kann auch Elkos antiseriell zusammen schalten zu einem "ungepolten" Kondensator.

Grüße, Peter W.

Hallo Hansjörg,

den Unterschied zwischen Phasenanschnitt und Pulsweite haben Peter und Holger schon erklärt. Dass GAMs besser mit höherfrequenter Pulsweitenmodulation betrieben werden sollen, hat Udo beschrieben - idealerweise werden GAMs mit reinem Gleichstrom betrieben. Versorge mal das Fahrzeug auf einem Testgleis mit reiner Batteriespannung - das Laufverhalten müsste sich schlagartig bessern.

Mecktronics stammt aus den Niederlanden. Ich habe mal meine Niederländischkenntnisse aus dem Studium reaktivert und bin auf deren Homepage gegangen. In der Dokumentation ( https://www.meekeren.nl/data/mediablocks/Documentatie.pdf ) steht, dass die Versorgungsspannung für die Bauteile ( voedingsspanning  ) 12 Volt seperat erfolgen muss, während der Bahnstrom ( rijspanning ) aus "dem üblicherweise vorhandenen Regler" kommt. Danach müsstest Du also einen Modellbahntrafo o.ä. mit Anschnittssteuerung für den Bahnstrom angeschlossen haben. Was die Blocksteuerung von mecktronics aus dieser Spannung macht, kann ich der Dokumentation nicht entnehmen. Aber:
- "Das gesamte System arbeitet auf Basis der Zugortung. Das heißt, es wird immer gemessen, ob sich irgendwo in einem Block ein fahrender oder stehender Zug befindet"
- Die Blocksteuerung steuert, wie sich ein Zug innerhalb des Blocks bei Anfahrt und Stopp verhält.
Das heißt: Deine Blocksteuerung beeinflusst den Bahnstrom. Was das Bauteil aus dem angeschnittenen Bahnstrom dann macht, kann ich der Dokumentation nicht entnehmen.

Dein Video lässt mich vermuten, dass der GAM - für ihn ungünstig - mit Phasenanschnitt versorgt wird und dass die Geschwindigkeitsreduzierung im Block "lediglich" durch Spannungsreduzierung erfolgt.

Kannst Du die externe Versorgung des Bahnstroms mal auf reinen Gleichstrom umstellen? Also entweder einen "altmodischen" Modellbahntrafo ohne Phasenanschnitt anschließen oder testweise sogar Batteriespannung?

Ich hoffe, das hilft Dir.
Viele Grüße
Fred

Hallo miteinander,
Vielen Dank für die Tipps! In der Doku von mecktronics (siehe Bild) steht, dass die Geschwindigkeitsregelung per Phasenanschnitt über Thyristoren passiert. Dementsprechend habe ich hinter meinem Versorgungstrafo nur eine Gleichrichtung, keinen Glättungskondensator. Nur auf diesen Abschnitten führt sich der Zug so seltsam auf, wenn die Geschwindigkeit heruntergeregelt ist.
Ich habe einmal spaßeshalber einen Goldcap parallel geschaltet. Der Zug fährt sofort viel sauberer. Nur, die Besetztmeldung ist so stets aktiviert (vermutlich weil der Widerstand des Cs nicht unendlich ist), so dass kein Zug mehr in den Blockabschnitt fährt. Das ist also keine brauchbare Lösung. Ich vermute einmal, wenn ich das ganze System mit DC speise, funktioniert die Geschwindigkeitregelung mit Bremsen und Beschleunigen nicht mehr.
Beste Grüße,
Hansjörg

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Einen Thyristor kann man nur in Verbindung mit Wechselspannung betreiben, denn er benötigt zum Ausschalten den Nullpunkt, mit Gleichspannung bleibt er einmal gezündet, immer im Ein- Zustand. Daher darf auch die ihm zugeführte Spannung (hier Gleichrichtung ohne Glättung) nicht mit einem Kondensator geglättet werden. Ob das hinter dem Thyristor mit einem Glättungskondensator funktioniert, kann ich nicht sagen. Scheinbar schon (das zeigt das Experiment mit dem Goldcap).
Da ich selbst entsprechende Blockbausteine seit einigen Jahren in meinem Programm habe, bin ich erstaunt darüber, dass es auch Lösungen mit Thyristoren gibt. Meine Bausteine arbeiten aber allesamt mit PWM, auch mit bis zu 25KHz. Für GAM's gerade richtig.
Man lernt doch nie aus

Hallo,

Fred, hier gibt es kein ‚Phasenanschnitt‘ sondern nur PWM ‚Puls-Weiten-Modulierung‘. Das bedeutet, es wird keine Phase angeschnitten -das geht nur bei Wechselstrom, sondern es werden Gleichspannungsimpulse erzeugt, die in ihrer Dauer variiert werden. Die Impulse haben dabei immer die volle Spannung.

Ansonsten wäre mein Gedanke, Kondensator und Widerstände in SMD-Bauform direkt in das Fahrzeug zu bauen…. Elektrolyt-Kondensatoren dürften keinen Sinn machen, sonst rast der Zug quasi mit Vollgas durch die Gegend…

Jens

Das ist nicht richtig.
EIne Halbwelle kann ebensogut angeschnitten werden.

Wie viel Volt verträgt denn der Goldcap?


Jürgen H.

Hallo Hansjörg,
der Baustein SSS von mecktronics regelt offensichlich den Bahnstrom innerhalb des von ihm angesteuerten Blocks mit einer thyristorgesteuerten Phasenanschnittsteuerung. Eine Glättung der Spannung vor dem SSS sollte dann wenig bringen. Der Thyristor steuert bei einem eingestelltem Wert durch, abhängig von der von Dir eingestellten Anfahr-,  Abbrems- und Grundgeschwindigkeit (drei Potentiometer auf der Platine, siehe https://www.mecktronics.nl/index.php?action=ar...20000002&lang=NL ). Eine Glättung vor dem SSS kann dieses Regelverhalten nur grob beeinflussen. Sinnvoller wäre hier wohl, die Spannung im Triebwagen also damit hinter dem SSS zu glätten. Im Triebwagen könnte ja der Platz für einen Kondensator reichen. Reicht der Platz nicht, könntest Du die Spannung auch glätten, indem Du die Kondensatoren parallel zum Gleis schaltest. Dann würde die Glättung aber alle Fahrzeuge im Block betreffen.
Welche Kondensatoren in Frage kommen haben Peter und Holger schon geschrieben.
viele Grüße
Fred

Hallo Jens,
ich habe die Beschreibung #6 so verstanden, dass durchaus die Phasen angeschnitten werden. Ich sehe das also wie Jürgen H.
Eine Impulsweitenregulierung regelt - soweit ich mich an meinem E-Unterricht am beruflichen Gymnasium erinnere - eben die Dauer (=Weite) eines Rechtecksignals. Vgl.: https://www.krafthand.de/artikel/pulsweitenmodulation-pwm-65871/

Viele Grüße
Fred

Hallo Holger, #7
der Thyristor erhält - meines Wissens - den Nullimpuls (=Auschalten der Last) auch bei gleichgerichteter pulsierender Gleichspannung. Wird diese gleichgerichte Spannung allerdings durch Kondensatoren geglättet, kann der Thyristor durchaus "durchgeschaltet" bleiben.
Auf die Schnelle habe ich dazu nur eine Animation auf wikipedia gefunden: https://de.wikipedia.org/wiki/Thyristor#/media/Datei:Thyristor_ani.gif  Der Nullpunkt entspricht dabei technisch dem "Ausschalter" im Lampenstromkreis.

viele Grüße
Fred

Hallo Miteinander,

ja, der Thyristor arbeitet auch mit pulsierender Gleichspannung. Wie schon einige geschrieben haben, darf aber VOR dem Thyristor kein Glättungskondensator sein. DANACH ist erlaubt. Das erhöht dann die Geschwindigkeit in einem gewissen Rahmen.

Vorsicht, Goldcaps haben eine maximale Spannung von 3,3V oder 5,5V. Darüber ist mir nicht bekannt (außer es werden mehrere in Reihe geschaltet).

Viele Grüße, Joni

Ich nehme mal an in deiner Blocksteuerung ist wirklich ein Thyistor drin.

So warum "füttern" wir dann nicht einfach die Schaltung mit Pulsierendem Gleichstrom von höherer Frequenz (mal abgesehen davon mit welcher Schaltung (*) man das macht).

Damit die Steuerung des Thysisors funktioniert und man Perioden von 0 bis 100% anschneiden kann muss da dann auch eine Ladeschaltung mit R und C drin sein und nicht nur ein simper Poti der den Zündzeitpunkt des Thyristors bestimmt.

Da ist eine wunderschöne Schaltung:
https://de.wikipedia.org/wiki/Phasenanschnittst...euerung_DC-Motor.png

Diese R/C muss auf die Frequenz des Pulsierenden Strom am Eingang abgestimmt sein. Sonst zündet der Thyristor nicht zur richtigen Zeit.
In der Beispielschaltung sind das R1*C1 für 100% und (R1+P1) * C1 für 0%

So Eingangsfrequenz ändern geht nicht. Ich würde raten: Pech gehabt wenn du in das Modell keinen Decoder mit Pufferschaltung einbaust. Der kann aus niederfrequenter PWM/Phasenanschnitt dann hochfrequente PWM machen.

Grüße,
Harald.

(*) Effektendstufe oder rotierender Umformer

Hallo miteinander,
Keine Sorge, der Goldcap verträgt 5,5V, und am Gleis liegen im Mittel etwa 6V an. War auch nur ein kurzer Versuch. Ein Elko würde aber auch gehen, da die Blöcke immer nur in einer Richtung befahren werden.
Aber die Glättung am Gleis bringt wegen des Belegtmelders nichts, der dann nicht mehr funktioniert. Ich weiß nicht, ob ein Elko da einen höheren Widerstand hat, das müsste ich ausprobieren.
Klar könnte man da etwas ins Fahrzeug einbauen... Aber anscheinend habe ich hier doch ein prinzipielles Problem, dass der Thyristor nicht mit DC läuft. Tja, schade, da bleibt vermutlich nur der gute alte Ohm'sche (Vor)Widerstand.
Beste Grüße,
Hansjörg

Hallo Hansjörg,

ich befürchte, mit einem Widerstand wirst du wohl nicht weit kommen. Denn der Spannungsabfall am Widerstand ist vom Strom abhängig. Und die Motoren in den Loks ziehen unterschiedlich hohe Ströme. Insbesondere die GAM haben recht niedrige Ströme. Eine Lok damit könnte sausen, während eine andere vielleicht stehen bleibt - bei gleichem Vor-Widerstand.

Viele Grüße, Joni

Hallo Joni,
Naja, als Analogi habe ich das Problem sowieso. Mal sehen.
Beste Grüße,
Hansjörg

Hallo Hansjörg,

du kannst es mal mit einem Kerko 22µF oder 220µF jeweils 25V in der Lok parallel zum Motor versuchen. Allerdings mußt du dafür in die Lok auch ein AEM Modul einsetzen was vor dem Motor / Kerko sitzt. Sonst wirkt der Kerko nämlich auch den Ausgang der Blockstellen Moduls.
Vorteil des Kerko gegenüber einem Elko: dem ist die Polarttät der Spannung egal.

Ich habe da schon versuche mit einem PWM Signal gemacht.
Bein PWM hebt der Kerko die Spannung durch glättung aber an.

Und natürlich funktionieren Thyristorsteuerungen zur Motorregelung auch bei Gleichspannung. Nur darf diese nicht geglättel sein. So werden nämlich die Motoren der 12V Proxxon Geräte in der Geschwindigkeitsregelung angesteuert.

Auch funktionieren PWM Regler mit um die 120Hz mit GAM ohne das die Motoren in Rauch aufgehen.
Zum einen Erfahrungswerte mit einem Gerät von Conrad, zum anderen verweise ich da auch gerne an den TFI2 von Tillig
https://www.tillig.com/dateien/Produkte/TTModel...NL_FR_2014_02_23.pdf

Gruß Detlef

Hallo,

nenne mir doch bitte eine Bezugsquelle für Kerkos 220 uF / 25 V.

Grüße, Peter W

Hallo Peter,

eBay kommen dann vom China Mann
mal so auf die schnelle, sind aber selten zu finden

https://www.ebay.de/itm/303568371826?hash=item4...7Ctkp%3ABFBMoOqvj95h
https://www.ebay.de/itm/403131221959?hash=item5...7Ctkp%3ABFBMoOqvj95h

Gruß Detlef

Würde mich auch interessieren. Solch hohe Kapazitäten in Kerko?
Und ein Elko hat gleichstrommäßig einen unendlich hohen Widerstand (eben jeder Kondensator). Hier werden Begriffe wild umhergeworfen! Was ist ein AEM Modul?

Das ist ein Modul, das den Motor von der Gleisspannung entkoppelt.
Damit soll in Verbindung einer Scheungmasse ein längerer Auslauf  erreicht werden, da der Motor nicht mehr als Generator in das Gleissystem arbeitet.

Das Modul gab es mal bei sb-Modellbau zu kaufen, für Analogbahner zu empfehlen.

Grüße Michael Peters

Die Diskussion über die Ansteuerung von GAM mit niederfrequenter PWM kommt immer wieder zurück.

Jeder Hersteller von Glockenankermotoren (auch NICHT China Hersteller) weist darauf hin, dass GAM mit hoher Frequenz angesteuert werden muss.
Das heißt nicht, dass sie bei niedrigen Frequenzen nicht funktionieren!

Es ist daher kein Zufall, dass die Hersteller von Decodern einen GAM/Faulhaber-Modus haben......
denn bei der Verwendung niedriger Frequenzen ist die Garantie anders!

Siehe auch #4 auf https://www.1zu160.net/scripte/forum/forum_sho...b2=&sb3=#x967292

oder die Aussage im Handbuch der maxon academy im angehangte Bild.

Gaugemaster in seinem FAQ-Blatt auch angegeben, dass seine Feedback-Controller (mit niedrigen Frequenzen) NICHT mit GAM verwendet werden dürfen. https://www.gaugemasterretail.com/media/downlo...rsal_Instruction.pdf

Ed

Die von E ten Dam zu diesem Beitrag angefügten Bilder können nur von registrierten Usern gesehen werden - Login

Hallo Ed,

und was sagst du hierzu?

https://www.tillig.com/dateien/Produkte/TTModel...NL_FR_2014_02_23.pdf

Seite 4 zu lesen reicht.

Lügt die Firma Tillig da?

Was ist mit langjährigen Erfahrungen von Benutzern von niederfrequenter PWM mit GAM? Llügen die auch oder Glücksache?
https://www.1zu160.net/scripte/forum/forum_show...mp;sb2=&sb3=#aw6

Kann es auch sein das die Flankensteilheit des PWN Signals Auswirkungen  auch die Verträglichkeit der niedrigen PWM Frequenz mit den GAM hat?
Und wie sieht es mit möglichen Spannungsspitzen - die ständig aufkommen -  des Signals aus die über der Nennspannung / Betriebsspannung des Motors liegen
https://www.1zu160.net/scripte/forum/forum_show...p;sb2=&sb3=#aw20

Beide Beiträge stammen im übrigen auch dem deinem 1 link im Beitrag

Gruß Detlef

PS: meine PWM Regler (Conrad) haben mal an einem Oszi gehangen, das Ausgangssignal ist alle andere als ein sauberes Rechtecksignal, schon abgerundete Flanken, vielleicht liegt es daran das es damit keine Probleme gibt?

[quote nr=#24 name=BR65]Lügt die Firma Tillig da?

Was ist mit langjährigen Erfahrungen von Benutzern von niederfrequenter PWM mit GAM? Llügen die auch oder Glücksache?[/quote]

Wie bereits gesagt: Das heißt nicht, dass sie bei niedrigen Frequenzen nicht funktionieren!

Wenn jedoch ein Motor aufgrund der Verwendung Zb eines Tillig TFi2 (Aber hier kann jeder Name stehen) ausfällt, müssen Sie sich an diesen Lieferanten wenden, um die Garantie zu erhalten (weil sie sagen, dass ihr System dafür geeignet ist, während die Motor Hersteller angeben, dies nicht zu tun).

Es hat also NICHTS mit Lügen zu tun - Es geht darum, wer für die Garantie zuständig ist, wenn ein Motor kaputt geht!!

Erhalten Sie Garantie auf Ihr PKW, wenn Sie Zb Motorteile einer Marke verwenden, die dort nicht hingehört und dann etwas Kaput geht (weil einige Leute sagen dass es auch funktioniert........)?

Ed

Grundsätzlich laufen GAM auch mit niedriger PWM. Allerdings zeigen sie vom Laufverhalten gerade in niedrigen Frequenzbereich oft seltsames Verhalten bezüglich gleichmäßigem Lauf bzw. Drehzahl. Ganz davon abgesehen, dass es technisch nicht besonders dienlich ist, wenn sie mit niedrigfrequenter PWM gespeist werden. Das sollte man tunlichst vermeiden. Das war auch einer der Gründe, meinem ersten Blockmodul 2024, welches mit 190Hz PWM arbeitet, ein weiteres speziell für GAM folgen zu lassen. Dieses 2026 arbeitet mit 25KHz. Damit ist das Verhalten von GAM's deutlich besser, speziell was das Langsamfahren betrifft. Deshalb kann ich auch nicht verstehen, wieso Tillig in seiner Beschreibung des Tfi schreibt, dass die 123Hz PWM gut für Glockenankermotoren sei.
Da muss ich Ed schon Recht geben. Funktionieren tut's. Ob es gut ist, steht auf einem anderen Blatt.
Gruß Holger

Hallo miteinander,
Ich habe einige Loks mit diesem Problem, aber es ist nur prägnant, wenn ich die Gleisspannung herunterregele. Manche Loks sind viel zu klein, um da noch groß etwas einzubauen.
Ansonsten habe ich mal probiert, einen Elko ans Gleis zu klemmen, da wurde die Besetztmeldung nicht wie beim Goldcap ausgelöst. Aber ich muss noch einen größeren ausprobieren. Natürlich habe ich mittlerweile verstanden, dass meine analoge Blocksteuerung suboptimal ist, aber mal eben das ganze System mit 50 Blöcken auszuwechseln, ist ziemlich aufwendig.
Beste Grüße,
Hansjörg

Hallo,
Um den ganzen Problemen mit Ruckeln aus dem Weg zu gehen schaltet man einen Digitaldecoder vor den Motor. Der steuert den Motor mit 20 bis 40 kHz an, was für einen runden und gleichmäßigen Lauf sorgt und schaltet in auf analog.
Preisgünstig ist der PD10MU von DM-Toys für rund 23 Euro.
Gruß Dieter  

Hab ich doch in 14 schon gesagt. Aber ist das falsche Religion oder warum wird das ignoriert?

Grüße,
Harald.

Hallo Harald,
Okay, leider haben Decoder auch Probleme mit dem Phasenanschnitt (mal abgesehen von den allgemein eher miesen analogen Fahreigenschaften) . Als ich das vor einiger Zeit probiert habe, lief die Lok gar nicht. Es kann natürlich sein, dass es da bessere und schlechtere (Decoder) gibt.
Beste Grüße,
Hansjörg