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THEMA: Weichenschaltung
THEMA: Weichenschaltung
Reindeer - 31.12.07 16:50
Hallo,
Ich mache langsam ernst mit meiner Anlage, und schon gibt's die ersten Hürden, und ich brauche Hilfe. Mein Schattenbahnhof hat sieben Durchfahrgleise, fünf Abstellgleise und zwölf Weichen. Ich fahre analog und wollte mir eine Diodenmatrix für die Weichenansteuerung bauen. Habe mir das Beispiel aus den Forum als Vorlage genommen, aber bei meiner Konfiguration bräuchte ich 80 (!) Dioden, und je nach Weichenlage müßten bis zu sieben Weichen parallel geschaltet werden. Das mit den Dioden würde ich noch hinkriegen (auch wenn's ein bischen chaotisch mit der Verdrahtung wird), aber ich bin nicht sicher ob mein Trafo genug Saft für sieben Weichen gleichzeitig hat. Im Forum hab' ich was von Speicherkondensatoren gelesen, aber wie sähe die Schaltung dafür aus? Kann man das mit einer Diodenmatrix kombinieren?
Ferner würde ich gerne Rückmeldeanzeigen für die Weichen haben, und bei meinen endabgeschalteten Antrieben (Minitrix) scheint das ja auch ohne größere Probleme zu gehen, aber einige meiner Antriebe (von Atlas) sind nicht endabgeschaltet. Wie kann man die Rückmeldung da realisieren, ohne gleich zu Relais zu greifen? Kleine Anmerkung noch: Ich bin kein Elektroniker...
Vielen Dank und alles Gute zum Neuen Jahr!
Andy
Ich mache langsam ernst mit meiner Anlage, und schon gibt's die ersten Hürden, und ich brauche Hilfe. Mein Schattenbahnhof hat sieben Durchfahrgleise, fünf Abstellgleise und zwölf Weichen. Ich fahre analog und wollte mir eine Diodenmatrix für die Weichenansteuerung bauen. Habe mir das Beispiel aus den Forum als Vorlage genommen, aber bei meiner Konfiguration bräuchte ich 80 (!) Dioden, und je nach Weichenlage müßten bis zu sieben Weichen parallel geschaltet werden. Das mit den Dioden würde ich noch hinkriegen (auch wenn's ein bischen chaotisch mit der Verdrahtung wird), aber ich bin nicht sicher ob mein Trafo genug Saft für sieben Weichen gleichzeitig hat. Im Forum hab' ich was von Speicherkondensatoren gelesen, aber wie sähe die Schaltung dafür aus? Kann man das mit einer Diodenmatrix kombinieren?
Ferner würde ich gerne Rückmeldeanzeigen für die Weichen haben, und bei meinen endabgeschalteten Antrieben (Minitrix) scheint das ja auch ohne größere Probleme zu gehen, aber einige meiner Antriebe (von Atlas) sind nicht endabgeschaltet. Wie kann man die Rückmeldung da realisieren, ohne gleich zu Relais zu greifen? Kleine Anmerkung noch: Ich bin kein Elektroniker...
Vielen Dank und alles Gute zum Neuen Jahr!
Andy
Zu den Dioden:
80 Dioden kosten doch nur 1,60€ bei Reichelt, also so schlomm sehe ich das heut zu tage nicht mehr! Diese auf Streifenleiterplatten, und schon ist es auch nicht mehr so caotisch.
Pufferelko:
Du mußt ja sowieso mit einem Gleichrichter arbeiten, und da kommt dann halt an die gleichgerichtete Spannung ein schöner großer Elko.
Nur die Taster müssen entsprechend der Leistungen entsprechend kräftig ausgewählt werden! (10A-Typen würde ich Favorisieren)
Besetztmelder:
Es gibt bei Conrad einen Bausatz Besetztmelder mit OPV zur bestimmung der Lage. Hier wird die Weiche mit einer NF-Spannung beaufschlagt, und die unterschiedliche Induktivität der beiden Antriebsspulen ausgewertet, denn die Spule in der sich der bewegliche kern befindet hat eine höhere induktivität wie die, in der sich der Kern nicht befindet.
80 Dioden kosten doch nur 1,60€ bei Reichelt, also so schlomm sehe ich das heut zu tage nicht mehr! Diese auf Streifenleiterplatten, und schon ist es auch nicht mehr so caotisch.
Pufferelko:
Du mußt ja sowieso mit einem Gleichrichter arbeiten, und da kommt dann halt an die gleichgerichtete Spannung ein schöner großer Elko.
Nur die Taster müssen entsprechend der Leistungen entsprechend kräftig ausgewählt werden! (10A-Typen würde ich Favorisieren)
Besetztmelder:
Es gibt bei Conrad einen Bausatz Besetztmelder mit OPV zur bestimmung der Lage. Hier wird die Weiche mit einer NF-Spannung beaufschlagt, und die unterschiedliche Induktivität der beiden Antriebsspulen ausgewertet, denn die Spule in der sich der bewegliche kern befindet hat eine höhere induktivität wie die, in der sich der Kern nicht befindet.
Hallo Andy,
ich denke, Du meinst die Beschreibung der Diodenmatrix unter http://www.1zu160.net/elektrik/diodenmatrix.php. Es ist richtig, das Ganze wird bei analogem Schalten etwas unübersichtlich, da heisst es, die Übersicht zu bewahren (verschiedenfarbige Litzen, Beschriftungssystem verwenden, etc.). Die Kosten sind nicht das Problem, gibt es die Dioden hier in DEU bei www.reichelt.de doch für 2 Ct das Stück.
So ganz verstehe ich Deinen SB-Gleisplan allerdings noch nicht. Wenn Du 7 Durchfahrgleise willst, benötigst Du doch schon 14 Weichen (ohne Abstellgleise). Wie kommst Du auf 12, und wie auf 7 gleichzeitig zu schaltende Weichen ?
Alternativ zu der Kondensatorschaltung könntest Du auch einfach einen "dickeren" Trafo (z.B. 216465-90 mit 70VA für 40 Euro bei www.conrad.de ) nehmen. Der ist zwar etwas teurer, Du ersparst Dir jedoch die Bastelei mit den Kondensatorschaltung. Welche Leistung stehr Dir denn bis jetzt zur Verfügung ?
Eine echte Rückmeldung erfordert übrigens endabgeschaltete Weichen oder größere "Klimmzüge".
Auch Dir einen guten Rutsch ins neue Jahr,
Burkhard
ich denke, Du meinst die Beschreibung der Diodenmatrix unter http://www.1zu160.net/elektrik/diodenmatrix.php. Es ist richtig, das Ganze wird bei analogem Schalten etwas unübersichtlich, da heisst es, die Übersicht zu bewahren (verschiedenfarbige Litzen, Beschriftungssystem verwenden, etc.). Die Kosten sind nicht das Problem, gibt es die Dioden hier in DEU bei www.reichelt.de doch für 2 Ct das Stück.
So ganz verstehe ich Deinen SB-Gleisplan allerdings noch nicht. Wenn Du 7 Durchfahrgleise willst, benötigst Du doch schon 14 Weichen (ohne Abstellgleise). Wie kommst Du auf 12, und wie auf 7 gleichzeitig zu schaltende Weichen ?
Alternativ zu der Kondensatorschaltung könntest Du auch einfach einen "dickeren" Trafo (z.B. 216465-90 mit 70VA für 40 Euro bei www.conrad.de ) nehmen. Der ist zwar etwas teurer, Du ersparst Dir jedoch die Bastelei mit den Kondensatorschaltung. Welche Leistung stehr Dir denn bis jetzt zur Verfügung ?
Eine echte Rückmeldung erfordert übrigens endabgeschaltete Weichen oder größere "Klimmzüge".
Auch Dir einen guten Rutsch ins neue Jahr,
Burkhard
Burkhard,
Danke für die Hilfe. Die Frage nach der Zahl der Weichen hatte ich fast schon geahnt. Mein Schattenbahnhof ist gleichzeitig Kehrschleife, und da die sieben Durchfahrtsgleise nur in einer Richtung befahren werden, sind die Weichen auf der Ausfahrtsseite ohne Antrieb und ohne Stellfeder, damit sie einfacher aufgeschnitten werden können. Und ehrlich gesagt habe ich noch nicht ausprobiert, die sieben Weichen zusammen zu schalten, da die Verdrahtung noch nicht fertig ist. Ich versuch's einfach mit mit meinem Trafo (habe leider keine Daten re Wechselspannungsleistung).
Prosit Neujahr!
Andy
Danke für die Hilfe. Die Frage nach der Zahl der Weichen hatte ich fast schon geahnt. Mein Schattenbahnhof ist gleichzeitig Kehrschleife, und da die sieben Durchfahrtsgleise nur in einer Richtung befahren werden, sind die Weichen auf der Ausfahrtsseite ohne Antrieb und ohne Stellfeder, damit sie einfacher aufgeschnitten werden können. Und ehrlich gesagt habe ich noch nicht ausprobiert, die sieben Weichen zusammen zu schalten, da die Verdrahtung noch nicht fertig ist. Ich versuch's einfach mit mit meinem Trafo (habe leider keine Daten re Wechselspannungsleistung).
Prosit Neujahr!
Andy
70VA Trafo ist eine schlechte Idee. Zum einen sind die Ströme, die hier erforderlich sind, brandgefährlich wenn sie über längere Zeit anliegen. Zum anderen ist auch ein 70VA Trafo mit 7 Weichen überfordert. Miss mal die Weichenspule mit dem Ohmmeter durch...
Bei Versuchen habe ich festgestellt, dass für das Umschalten einer endabgeschalteten Weiche ungefähr die Energie erforderlich ist, die in einem 1000uF Kondensator gespeichert werden kann. Als Hausnummer würde ich also sagen: Anzahl Weichen + 1 Reserve mal 1000uF = Kondensatorgrösse (aufrunden).
http://k.f.geering.info/modellbahn/technik/bilder/diodenmatrix1.gif
Mehr Info zur Diodenmatrix: http://k.f.geering.info/modellbahn/technik/diodenmatrix.htm
Endabgeschaltete Weichen ziehen nur für kurze Zeit Strom, während Weichen ohne Endabschaltung dauernd Strom ziehen. Von da her zweifle ich, ob die Diodenmatrix bei nicht abgeschalteten Antrieben zuverlässig funktionieren kann. Tipp: Nur endabgeschaltete Antriebe verwenden. Dann hast du auch gleich das Problem der Rückmeldung gelöst.
Felix
Beitrag editiert am 01. 01. 2008 00:32.
Bei Versuchen habe ich festgestellt, dass für das Umschalten einer endabgeschalteten Weiche ungefähr die Energie erforderlich ist, die in einem 1000uF Kondensator gespeichert werden kann. Als Hausnummer würde ich also sagen: Anzahl Weichen + 1 Reserve mal 1000uF = Kondensatorgrösse (aufrunden).
http://k.f.geering.info/modellbahn/technik/bilder/diodenmatrix1.gif
Mehr Info zur Diodenmatrix: http://k.f.geering.info/modellbahn/technik/diodenmatrix.htm
Endabgeschaltete Weichen ziehen nur für kurze Zeit Strom, während Weichen ohne Endabschaltung dauernd Strom ziehen. Von da her zweifle ich, ob die Diodenmatrix bei nicht abgeschalteten Antrieben zuverlässig funktionieren kann. Tipp: Nur endabgeschaltete Antriebe verwenden. Dann hast du auch gleich das Problem der Rückmeldung gelöst.
Felix
Beitrag editiert am 01. 01. 2008 00:32.
@4
Frohes neues Jahr, Felix !
Du selbst schaltest mit 21 Volt und 2 Ampere. Diese liegen zwar nur kurz an, aber 16 Volt und 2 Ampere, also 32 Watt, werden im Fehlerfall bei Dir dauerhaft umgesetzt ( http://k.f.geering.info/modellbahn/technik/diodenmatrix.htm ). Auch diese Leistung wird einen hängen gebliebenen Weichenantrieb schnell in Rauch aufgehen lassen...
Es muss also eine zusätzliche Sicherungsmaßnahme her. Diese kann eine weitere Abschaltung sein, zum Beispiel durch:
1. den Einsatz von Tastern oder
2. (rückstellende) Sicherungen vor jeder Weiche (für Kippschalter) oder
3. Weichendekoder mit Time-Out
Du verwendest Kippschalter und eine zentrale Sicherung. Dass Du Dir daher besondere Gedanken zum Thema Sicherheit machst, ist verständlich. Die Kondensatorschaltung hat jedoch wenig mit einer Sicherungsmaßnahme zu tun. Sie dient lediglich dazu, den Anfangsstrom und damit die Anzugskraft für eine sichere Weichenstellung zu erhöhen.
Viele Grüße
Burkhard
Frohes neues Jahr, Felix !
Du selbst schaltest mit 21 Volt und 2 Ampere. Diese liegen zwar nur kurz an, aber 16 Volt und 2 Ampere, also 32 Watt, werden im Fehlerfall bei Dir dauerhaft umgesetzt ( http://k.f.geering.info/modellbahn/technik/diodenmatrix.htm ). Auch diese Leistung wird einen hängen gebliebenen Weichenantrieb schnell in Rauch aufgehen lassen...
Es muss also eine zusätzliche Sicherungsmaßnahme her. Diese kann eine weitere Abschaltung sein, zum Beispiel durch:
1. den Einsatz von Tastern oder
2. (rückstellende) Sicherungen vor jeder Weiche (für Kippschalter) oder
3. Weichendekoder mit Time-Out
Du verwendest Kippschalter und eine zentrale Sicherung. Dass Du Dir daher besondere Gedanken zum Thema Sicherheit machst, ist verständlich. Die Kondensatorschaltung hat jedoch wenig mit einer Sicherungsmaßnahme zu tun. Sie dient lediglich dazu, den Anfangsstrom und damit die Anzugskraft für eine sichere Weichenstellung zu erhöhen.
Viele Grüße
Burkhard
@3
Auch Dir ein frohes neues Jahr, Andy !
Es hängt von der Konzeption des Schattenbahnhofs (SB) ab, ob überhaupt 7 Weichen geschaltet werden müssen. Dies geschieht nämlich nur in dem seltenen Fall, dass Du - von der letzten Weiche beginnend - den SB leerst (dabei wird jeweils eine Weiche geschaltet) und dann das letzte Gleis wieder befährst (dann müssen alle Weichen gleichzeitig geschaltet werden) anstatt wieder ins erste Gleis einzufahren (welches als letztes geräumt wurde und insofern keine Schalthandlung bedingen würde).
Viele Grüße
Burkhard
Auch Dir ein frohes neues Jahr, Andy !
Es hängt von der Konzeption des Schattenbahnhofs (SB) ab, ob überhaupt 7 Weichen geschaltet werden müssen. Dies geschieht nämlich nur in dem seltenen Fall, dass Du - von der letzten Weiche beginnend - den SB leerst (dabei wird jeweils eine Weiche geschaltet) und dann das letzte Gleis wieder befährst (dann müssen alle Weichen gleichzeitig geschaltet werden) anstatt wieder ins erste Gleis einzufahren (welches als letztes geräumt wurde und insofern keine Schalthandlung bedingen würde).
Viele Grüße
Burkhard
Man könnte ja auch bei jedem Gleis Einstellen auch gleich die weiche des Vorletzten gleises wieder auf Umfahrung stellen.
Macht pro einzelgleis eine weiche mehr zu stellen( die im moment zwar unwichtig ist) aber beim wechsel vom letzten Gleis auf das erste stehen schon alle anderen weichen richtig, so das hier nur noch die weiche des letzten Gleises mit gestellt werden muß.
Macht pro einzelgleis eine weiche mehr zu stellen( die im moment zwar unwichtig ist) aber beim wechsel vom letzten Gleis auf das erste stehen schon alle anderen weichen richtig, so das hier nur noch die weiche des letzten Gleises mit gestellt werden muß.
Dumme Frage: Wie messe ich den Widerstand der Weichenantriebsspulen? Einfach ein Ohmmeter an Masse und Zuleitung hängen? Wg. Sicherheit: Ich habe vor, die Weichen nur per Moment-Taster zu stellen. Die nicht endabgeschalteten sollen nach Datenblatt bis zu einer Sekunde aushalten, was ein ziemlich langer Tastendruck ist. Ich habe auch meinen Schattenbahnhof mal "durchgerechnet", und in manchen Fällen müssen wirklich sieben Weichen zusammen geschaltet werden, was schon eine Verbesserung gegenüber der Gesamtzahl der Weichen (12) bedeutet.
Felix, ich habe in einem Buch mal eine Schaltung ähnlich Deiner Kondensator-Schaltung gesehen, die aber noch einen Widerstand beinhaltete. Nach der Beschreibung ist dieser nötig, um die Kondensatoren zu laden (Ladedauer abhängig vom Widerstandswert). Diese Schaltung sollte auch verhindern, daß nicht endabgeschaltete Antriebe selbst bei längerer Tasterbetätigung nicht durchbrennen, weil der Widerstand den Strom begrenzt (soll bei ca. 200Ω liegen). Hast Du dazu vielleicht Kommentare?
Vielen Dank,
Andy
Felix, ich habe in einem Buch mal eine Schaltung ähnlich Deiner Kondensator-Schaltung gesehen, die aber noch einen Widerstand beinhaltete. Nach der Beschreibung ist dieser nötig, um die Kondensatoren zu laden (Ladedauer abhängig vom Widerstandswert). Diese Schaltung sollte auch verhindern, daß nicht endabgeschaltete Antriebe selbst bei längerer Tasterbetätigung nicht durchbrennen, weil der Widerstand den Strom begrenzt (soll bei ca. 200Ω liegen). Hast Du dazu vielleicht Kommentare?
Vielen Dank,
Andy
@8
> Kondensator-Schaltung gesehen, die aber noch einen Widerstand beinhaltete
Burkhard (Nr.5) hat recht: Auch bei meiner Skizze kommt der Saft aus dem Trafo. Die Kondensatoren dienen nur zum Glätten der Spannung.
Die Kondensatorschaltung, die du meinst, hat einen Widerstand zwischen Gleichrichter und Kondensator. Der Widerstand beschränkt den maximalen Dauerstrom auf einen ungefährlichen Wert. Dieser Strom reicht bei weitem nicht zum Umschalten der Weichen. Die Energie zum Umschalten kommt dann immer aus den Kondensatoren, die nach dem Widerstand angeordnet sind. Daurch ist die Zerstörungsenergie im Fehlerfall auf den Kondensatorinhalt begrenzt. Ein pfiffiges Konzept!
Taster begrenzen den Stromfluss nur so lange wie die Tasterkontakte nicht verschweisst sind. Daher ist es wichtig, dass die Taster ausreichend dimensioniert werden!
Trotzdem: Endabgeschaltete Weichen sind Pflicht. Nicht endabgeschaltete Weichen ziehen dauernd Strom aus dem Kondensator, sie graben also sozusagen den anderen Weichen, die noch umschalten sollten, das Wasser ab. Es geht bei dieser Betrachtung nicht um Sicherheit, sondern um Funktionalität.
Felix
Beitrag editiert am 02. 01. 2008 21:29.
> Kondensator-Schaltung gesehen, die aber noch einen Widerstand beinhaltete
Burkhard (Nr.5) hat recht: Auch bei meiner Skizze kommt der Saft aus dem Trafo. Die Kondensatoren dienen nur zum Glätten der Spannung.
Die Kondensatorschaltung, die du meinst, hat einen Widerstand zwischen Gleichrichter und Kondensator. Der Widerstand beschränkt den maximalen Dauerstrom auf einen ungefährlichen Wert. Dieser Strom reicht bei weitem nicht zum Umschalten der Weichen. Die Energie zum Umschalten kommt dann immer aus den Kondensatoren, die nach dem Widerstand angeordnet sind. Daurch ist die Zerstörungsenergie im Fehlerfall auf den Kondensatorinhalt begrenzt. Ein pfiffiges Konzept!
Taster begrenzen den Stromfluss nur so lange wie die Tasterkontakte nicht verschweisst sind. Daher ist es wichtig, dass die Taster ausreichend dimensioniert werden!
Trotzdem: Endabgeschaltete Weichen sind Pflicht. Nicht endabgeschaltete Weichen ziehen dauernd Strom aus dem Kondensator, sie graben also sozusagen den anderen Weichen, die noch umschalten sollten, das Wasser ab. Es geht bei dieser Betrachtung nicht um Sicherheit, sondern um Funktionalität.
Felix
Beitrag editiert am 02. 01. 2008 21:29.
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