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THEMA: Spannungsabfall normal ???

THEMA: Spannungsabfall normal ???
Startbeitrag
GG - 20.10.05 17:42
Folgende Situation, Anlage besteht aus 2 Boosterkreise. Versorgt wird jeder Kreis mit einem Trafo 15V 45VA und jeweils einen Booster Lenz LV 100. In jedem Kreis sind 3 Gleisbesetztmelder 8 fach von LDT. Die Einspeisung erfolgt nur über den GBM.
Die Länge der Gleise ist in jedem Kreis in etwa gleich.
Schattenbahnhof 8 Gleise Kreis 2, HBF 6 Gleise Kreis 1.
Trafo und Booster sind das gleiche Fabrikat.
Gemessene Spannung am Gleis in 24 Gleisbereiche für Kreis 1 zwischen 14,5 und 15 V.
Gemessene Spannung am Gleis in 24 Gleisbereiche für Kreis 2 zwischen 14,0 und 14,5 V.
Diese Werte ergeben sich ohne das ein Fzg. auf dem Gleis steht.
Folgende Fzg. werden im HBF Kreis 1 abgestellt
5 Dieselloks Beleuchtung an
13 Schnellzugwagen Beleuchtung an
10 Güterwagen mit 2 Achsen, Achsen mit Widerstandslack bestrichen
Spannungsabfall in den Bereichen  in dem die Fzg. stehen auf 12,2 V
Rest des Kreis 1 auf 13V.
Das gleiche Bild ergibt sich auch bei Kreis 2 jedoch reduziert durch ca. 0,5 V der geringeren
Eingangsspannung.
Ist das normal das die Spannung, ohne das ein Fzg. bewegt wird so weit abfällt?
Für mich ergibt sich folgendes Problem. Die Geschwindigkeitskennlinie der einzelnen Loks wurde mittels PC über eine Messstrecke eingestellt. Da jede einzelne Lok diesen Bereich separat abfährt steht ihr dann auch die volle Spannung zurVerfügung. Geht die Lok nun in seinen Zugverband reduziert sich die Spannung auf 12,2V und erreicht somit nicht mehr die eingestellte Geschwindigkeit.

Gruß Gunther

Wie mißt Du den Spannungsabfall?
Also was ich meine, Es handelt sich beim DCC Signal um eine hochfrequente Wechselspannung. Eine exakte Messung kann deshalb nur mittles Oszi erfolgen. Die herkömmlichen Multimeter machen da schon bei wenigen Herz oberhalb der Netzfrequenz schlapp.

Interessant wäre auch zu wissen, welchen Widerstand Du mittels dem Lack bei den Güterwager erreichst. Ich meine schon mehrmals den Tipp gelesen zu haben, lieber die Überbrückung mittels SMD Widerständen zu machen, da hier ein möglichst großer Widerstand und damit auch geringer Stromverbrauch eingestellt werden kann.

Ansonsten kann man beim Lenz nicht auch die Ausgangsspannung erhöhen ?
Gruß Dirk
mit einem Multi, da beide Spannungsmessungen mit dem gleichen Gerät gemessen werden kann man aber die Richtung des Abfalls erkennen.
Widerstand je Achse zwischen 350 und 500 kOhm
Der LV100 hat diese Möglichkeit leider nicht, erst der Nachfolger LV101.

Gruß Gunther
Neusilber hat einen relativ grossen Widerstand (die exakten ahlen findest du im Internet). Eine 1mm2 Neusilberschiene hat ungefähr die gleich schlechte Leitfähigkeit wie ein 0.09mm2 Kupferdrähtchen!

Konsequenz: Du sollst das Gleis häufig einspeisen und dabei grosse Kabel verwenden (0.75mm2 oder grösser)

Felix
@ 3
Ringleitung 1 qmm, Einspeisung wie unter @1 angegeben über den GBM je Booster 24 Einspeisungen im Abstand von ca. 1,2m.
Die Spannung ohne Fzg. finde ich ja OK. Der Spannungsabfall durch die ruhende Fzg. finde ich doch recht groß.
Meine Frage bezieht sich darauf ob dieser Abfall bei ruhenden Fzg. normal ist???
Bei Betrieb würde er ja nochmals absinken.

Gruß Gunther
Hm, also and er Verkabelung scheint es nicht zu liegen. Rechne doch mal den "Leerlaufstrom" aus; vielleicht ist der Booster bzw. dessen Trafo damit schon ziemlich gefordert?

Noch eine Frage: Merkst du im Fahrbetrieb etwas von dem Spannungsabfall? Wenn nicht, müsste man doch mal mit dem Grafen Oszillo das ganze durchgehen. Der weiss vielleicht Rat.

Felix
Speist du jeden Booster mit einem eigenen Trafo, oder hängen beide Booster an einem Trafo? Wenn es 2 Trafos sind miß doch mal die einzelnen Ausgangsspannungen, die nur 0,5V Unterschied können eine Fertigungstoleranz der Trafos und/oder der Booster sein. Miß doch mal die Leerlaufspannung der Booster, sie müssten ohne Eingangssignal 0V betragen. Es könnten Abgleichfehler der Boosterverstärker sein.
Gruss Bernd
Mache mal Folgendes:
1. Ausgangsspannung der Trafos messen, dabei Booster angeschlossen, aber keine Fahrzeuge auf den Gleisen
2. Ausgangsspannung der Trafos messen, dabei Booster angeschlossen, nacheinander die Fahrzeuge auf die Gleise setzen
Wird dabei die Trafoausgangsspannung niedriger, ist der Trafo relativ "weich" in seiner Kennlinie und das die Ursache. Der LV100 hat immer den gleichen Spannungsabfall, da die Endstufe durchschaltet oder sperrt. Liniearbetrieb wäre das Aus für den Booster. Das Verhalten ist nur durch geregelte Booster (z.B. LV101/2) bzw. duch eine geregelte (stabilisierte) Versorgungsspannung der Booster zu beseitigen.
Beim Messen der Spannung am Gleis kommt die Diodenkennlinie der Besetztmelder ins Spiel. Ist das Gleis unbesetzt, fliesst bei der Messung der Spannung nur der Strom durch das Meßinstrument. Da die Dinger meist Eingangswiderstände von 20MOhm oder mehr haben, liegt die Flußspannung, die über der Diode abfällt, nahe Null. Wird der Gleiskreis aber belastet und es fliesst ein Strom im Milliamperebereich, stellt sich die über die Diode abfallende Spannung auf rund 0,7 Volt ein.

Thomas
> die über die Diode abfallende Spannung auf rund 0,7 Volt ein.

und wenn ich mich richtig irre, hat es mehr als eine Diode in Serie im GBM (also wird der Spannungsabfall ein Mehrfaches von 0.7V)?

Felix
Stimmt Felix, die LDT-Belegtmelder haben ja zwei Dioden in Serie (zumindest laut Foto auf der Webseite), da wirds mit dem Spannungsabfall noch schlimmer (1,4 Volt). Ich war von meinen Blücher-Belegtmeldern ausgegangen, da reicht eine Diode pro Richtung aus.

Thomas
Hallo,
möchte das Thema Spannungsabfall nochmals aufgreifen. Das man mit einem Multi den genauen Wert nicht messen kann habe ich verstanden. Da ich aber alle Messungen mit dem gleichen System messe, denke ich, dass der Weg in welche Richtung der Spannungsabfall geht, erkennbar ist.
Die Situation ist wie folgt, Kreis 1 mit HBF, hier stehen max 2 Zuggarnituren nur kurzfristig.
In diesem Kreis befindet sich auch die Messstrecke. Gemessene Spannung am Gleis ohne das ein Fzg. im HBF steht 14,8V. Kreis 2 mit Schattenbhf., gemessene Spannung ohne Fzg. 14,5V. Im Fahrbetrieb stehen immer 8 Zuggarnituren mit Beleuchtung im Schattenbhf., Restliche Fzg. sind auf der Strecke. Im Kreis 2, Schattenbhf. messe ich nun eine Spannung von 11,8V bedingt durch die wechselnd abgestellte Fzg.
Bei der Überfahrung Kreis 1 zu 2 verändert sich die Geschwindigkeit der Fzg. minimal.
Großes Problem habe ich nun im Schattenbhf., bevor die Anlage in 2 Kreise aufgeteilt wurde,
erfolgte das Halten ca. + - 3 cm. ( mittiges halten über virtuellen Melder ). Dies ist jetzt leider nicht mehr der Fall. Alle Garnituren halten ca. 10cm früher. Die Fzg. haben alle lastgeregelt
Decoder, z.B. DCX74 von Tran.
Der Verstärker LV100 hat leider keine Möglichkeit der Spannungseinstellung, dies wurde auch
von der Fa. Lenz bestätigt.
Nun meine Überlegung, beide Trafos, 15V und Booster sind das gleiche Fabrikat.
Nenne es mal Lehrlaufspannung (ohne Fzg.) ist in beiden Kreisen mit 14,8 V bzw. 14,5V annähernd gleich. Dies ändert sich jedoch sobald alle Fzg. an ihrer Position stehen.
Dann habe ich einen Spannungsunterschied 1 zu 2 von 3V.
Eingemessen wurden die Fzg. im Kreis 1 mit der höheren Spannung.
Macht es Sinn, Kreis 2 mit einem Trafo 18V zu versorgen? Könnte somit die 3V Unterschied
aufheben.
Es grüßt Euch ein leicht frustrierter Modellbahner

Gunther
Hallo,
messe doch mal wie schon unter (7) geschrieben die Spannung der Trafos, also am Ausgang des Trafos bzw. am Eingang der Booster in beiden Lastzuständen (ohne/mit Fahrzeugen). Ich vermute nach wie vor Unterschiede in den Trafos als Ursache. Sollten dort gleiche Werte gemessen werden, tausche die beiden Booster gegeneinander aus und wiederhole die Messungen. Ich würde nicht den zweiten Kreis mit 18V versorgen - mein Ratschlag wäre eher der Einsatz geregelter Booster bzw einer geregelten Spannungsquelle für beide Booster.

Thomas
Wie speisst Du die Gleise ein? Eine Schiene über die GBM ist mir klar aber was machts Du mit der 2ten Schiene. Sinnvoll wäre hier auch eine mehrfache Einspeisung wie das schon öfter hier und auf anderen Seiten gelesen habe.

Ansonsten tippe ich auch auf Toleranzen der Trafos und den Boostern. Interessant zu wissen wäre allerdings der Stromverbrauch der stehenden Fahrzeuge direkt am Trafo gemessen! Dann kann man besser Rückschlüsse ziehen.
Hallo Gunther,

Du schreibst, daß du im Schattenbahnhof 8 Garnituren mit Beleuchtung stehen hast, die eingeschaltet ist. Hier liegt dein Spannungsabfall. Du hast sicherlich die Beleuchtungen von den Wagenherstellern eingebaut oder? dann hast du ca. je Wagen 200 mAh Stromverbrauch, sind dann nach Adam Riese bei 13 Waggons 2,6 Amperé die schonmal hier fließen. Dazu kommt noch die Lokbeleuchtung und der Leerlaufverbrauch der Dekoder. Da schätze ich daß du so bei 3 - 3,5 Amperé beisammen hast. wenn du dann deinen 45 VA Travo hernimmst und in die Formel einsetzt (U*I=P)hast du 45VA/3,5A=12,8V!!!! Dein Travo kann also gar nicht mehr liefern!
Du solltest entweder den Schattenbahnhof mit Mehreren Trafos dieser Größe Betreiben oder einen Größeren Trafo anschaffen.

Grüße
Andy
Hallo !

Nur eine kleine Korrektor zum Stromverbrauch der meisten Innenbeleuchtungen der gängigen Hersteller bei:
Flm. 50 mA, ältere liegen bei 100 mA.
Minitrix 100 mA
Roco 50 mA
Arnold 50 mA

Gruß Twingo
kannst Du denn nicht die Gleise im Schattenbahnhof, für die Züge, die abgestellt sind mittels einfachem Schalter stromlos schalten, oder benötigt man bei digitalbetrieb auch für abgestellte, nicht sichtbare Züge ständig Spannung am Gleis. Hier werden sondt spielend 2 -3 Amp. für nichts verbraten und der Trafo schlapp gemacht. Wenn der Zug wieder in das Fahrgeschen eingreifen soll, schaltet man die Spannung für das betreffende Gleis ein.
Als steinzeitlicher, aber zufriedener  Analogfahrer fällt mir dies so ein. Bei meinem Schattenbahnhof wird so verfahren. Klärt mich auf, wenn es so nicht geht.
H-W
Hallo Leute,
@7 Spannung fällt mit jeder Garnitur die ich auf das Gleis stelle
@12 Einspeisung beidseitig
@13 würde mal sagen je Reisezugwagen 100mA x 13 = 1,3A. Für jede stehende Lok rechne ich mit 100mA also nochmals 800mA zu. Fahrende Fzg. rechne ich mit 500mA. Zwischen 4 u. 5 Fzg. sind immer unterwegs wobei natürlich in diversen Bahnhöfen auch mal wieder 2 oder 3 Garnituren stehen. Also nochmals ca.2,5A zu. Komme so auf rund 4,6A.
@15 ist bei dugital auch möglich. Aufwand und Kosten sind recht hoch. Jedes Gleis muß einzeln angepaßt werden. Da PC Steuerung, Fzg. werden per Zufall aufgerufen, ist es mit einem einfachen Schalter nicht möglich.

Was werde ich tun. Habe mir heute einen LV102 mit einer Leistung von 5A bestellt. Außerdem habe ich noch einen Trafo 18V 90VA.
Mit meinem Gesamtverbrauch komme ich auf ca.4,6A.
Werde nun die beiden Kreise, mittels Strombrücke, wieder zusammenführen und dann mal sehen wie sich das ganze dann darstellt. Vorteil im ganzem Kreis liegen die gleichen Bedingungen vor. Sollte das nicht klappen, Brücke entfernen u. eien 2 Booster und Trafo kaufen. Dann sollte aber Ruhe sein.
Unser Hobby ist doch was schönes, oder???
Danke Euch alle für die Hinweise.

Gruß Gunther
Nun ja, ist auch ein Ansatz. Allerdings behaupte ich mal, daß auch dieser Trafo mit steigendem Strom in der Spannung einbricht. Damit gibt es wieder Unterschiede bei der Einmessung von Fahrzeugen bei verschiedenen Lastzuständen des Boosters. 5A-Booster sind auch so der Grenzfall, da der Kurzschlußßstrom und die damit verbundene Belastung von Fahrzeugen und Gleisen/Weichen schon erheblich ist. Da der LV102 Dich rund 115 Euronen kosten dürfte, hätte ich, wie schon @11 vorgeschlagen, empfohlen, für rund 83 Euronen ein geregeltes Netzteil 15V / 6,8A zu kaufen. Für 112 € gibt es auch ein Netzteil mit 15V / 10A, welches noch den Einsatz eines dritten Boosters zulassen würde.

Thomas
Habe gerade bei Reichelt geregelte Netzteile mit 15V / 6,7A für rund 31 € gesehen. Geht also bedeutend billiger und ermöglicht die Nutzung der mittlerweile preiswerten Lenz LV100.

Thomas


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