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THEMA: Geschwindigkeit bei schwankender Spannung?

THEMA: Geschwindigkeit bei schwankender Spannung?
Startbeitrag
RF - 14.01.13 20:43
Hallo,

ich habe bei meiner derzeitigen Anlage ein paar konzeptionelle Fehler gemacht, vor allem bezüglich der Stromversorgnung. Das führt dazu, dass meine Züge an einigen Stellen schneller fahren, und an anderen langsamer - an einer Stelle sogar etwas sprunghaft. Nun _könnte_ ich das natürlich reparieren und vernünftige Leitungen löten, müsste dazu aber ziemliche Verrunken in und um meine Anlage machen - und ich will sie eh in ein bis zwei Jahren zurückbauen.

Nun habe ich mir überlegt, ob ich da nicht mit Digital entgegenwirken kann. Prinzipiell steuert der Decoder den Motor ja mit 0-12V an. Und solange U_Motor nicht größer als U_Gleis, sollte ja kein Problem entstehen. Aber - nun liefert der Decoder ja nicht x Volt Gleichstrom, sondern ~12V mit PWM.

Da ist nun also meine Frage: Bleibt die Lokgeschwindigkeit bei schwankender Digitalspannung gleich oder nicht? Die Antwort bestimmt für mich, wie hoch in meiner Anschaffungsliste die Umrüstung auf Digital zu finden ist...

Grüße
RF

Sie bleibt gleich dank Lastregelung.
Hi!

Als ich bei der Spannungsversorgung von 18V AV auf 15V DC wechselte, machte ich folgende Erfahrung:
Ich musste die Decoder fast jeder Lok nachjustieren, im Wesentlichen die Anfahrspannung CV2 und die CV 5 für die Höchstgeschwindigkeit. Der Grund war, dass die Loks wegen weniger Saft nicht mehr bei der voreingestellten CV anfuhren und auch in der Endgeschwindigkeit langsamer fuhren. In den Fahrstufen dazwischen blieb alles in Ordnung, wohl dank der Lastregelung.
Im Umkehrschluss wird es wohl genau so sein, wenn man auf eine höhere Spannung umsteigt.

Viele Grüsse
Mathi
Zitat - Antwort-Nr.: | Name:

Der Grund war, dass die Loks wegen weniger Saft nicht mehr bei der voreingestellten CV anfuhren


Das kommt bei SX Betrieb nicht vor, da hier immer mit Fahrstufe 1 angefahren wird, unabhängig, von der Spannung am Gleis. ( In den machbaren Grenzen natürlich )

Im oberen Bereich kommt es darauf an, innerhalb der Grenzen der Lastregelung zu bleiben.
Bei niedriger Spannung und hoher gewünschter Geschwindigkeit, bzw. auch bei Loks, die mit einer Glasmachersschnecke ausgerüstet sind, kommt man u.U. schon über den Grenzbereich der Lastregelung hinaus, wenn die Gleisspannung zu gering gewählt wurde.

Einfaches Beispiel :
Streckenabschnitte beobachten, die über einen Belegtmelder versorgt werden und an direkt versorgte Bereiche grenzen.
Wird die Lok langsamer im Belegtbereich, ist die Lastregelung  bereits ausgereizt.
Abhilfe bei mir : Erhöhung der Versorgungsspannung von 14 auf 16 Volt ~ .
Damit hat die Lastregelung wieder Reserven nach oben.
Der Hintergrund ist, dass in den Belegtmeldern Dioden sitzen, an denen Gleisspannung abfällt, womit es eine Spannungsdifferenz zu direkt versorgten Streckenabschnitten gibt.
Bei genügend Gleisspannung wird man davon aber nichts merken und kann vorbildgerechte Geschwindigkeiten auch mit dem ICE einhalten.

Jürgen H.


Zitat - Antwort-Nr.: | Name:

Das kommt bei SX Betrieb nicht vor, da hier immer mit Fahrstufe 1 angefahren wird, unabhängig, von der Spannung am Gleis.



Das hängt nicht davon ab, ob DCC oder SX als Gleissignal verwendet wird, sondern ob die Lastregelung des Decoders bei Fahrstufe 1 die Aufgabe "langsamst mögliches Fahren" gut bewältigt oder nicht.

Gruß,
Harald.
Zitat - Antwort-Nr.: 1 | Name: RF

Prinzipiell steuert der Decoder den Motor ja mit 0-12V an.


Nein!
Bei digital bleibt die von der Zentrale eingespeiste und auch an den Motor angelegte Spannung weitgehend konstant. Der Decoder ist kein geregelter Widerstand (das würde schön kochen).
Digital kann man sich vorstellen, wie ein rasch ein- und ausgeschaltes Licht. Will man es dunkler (= langsame Fahrt), wählt man die Aus-Phasen gegenüber den An-Phasen länger. Je heller (= schnellere Fahrt) das Licht sein soll, desto kürzer sind die 'Aussetzer' zu wählen.

Allein aus diesem Prinzip ergeben sich Vorteile gegenüber der Spannungsregelung. Übrigens auch das Prinzip hinter dem Heißwolf.

Zitat - Antwort-Nr.: 3 | Name:

Erhöhung der Versorgungsspannung von 14 auf 16 Volt. Damit hat die Lastregelung wieder Reserven nach oben.


Zustimmung. Nicht umsonst haben die Netzteile der Hersteller bis zu 18 Volt. Damit bleibt auch nach einer längeren Strecke ohne Einspeisung genügend 'Saft' für eine gleichmäßige Fahrt übrig. Wer noch einen alten, ungeregelten Decoder sein Eigen nennt, kann den Unterschied deutlich sehen.

Direkt abhängig von der Gleisspannung sind jedoch die Innenbeleuchtungen der Wagen und dergleichen, da sie nicht an einem Decoder hängen.  
Hallo,

vielen Danke für eure Antworten, das entscheidet mir die Entscheidung, die Anschaffung vorzuverlegen, ungemein. Nun muss mich Carsten nur noch von den Tran-Zentrale überzeugen und dann kanns bei mir losgehen.

@AnTic: Ich hätte das prinzipiell evtl. in "" schreiben sollen - denn drei Sätze weiter schreibe ich ja "Aber - nun liefert der Decoder ja nicht x Volt Gleichstrom, sondern ~12V mit PWM.". Nichtsdestoweniger danke für deine Ausführungen - und da ich keinerlei Innenbeleuchtung eingebaut habe, interessiert mich deren Spannungsabhängigkeit auch nicht

Grüße
RF
Hi!

Dann möchte ich mal meine Gedanken zum Besten geben:

Es stimmt wohl, dass bei SX ff. immer mit FS1 angefahren wird und es ist sicher richtig, dass eine LR erkennen soll, wann der Motor dreht, wann nicht und das Drehen bewirken, wenn sie gut ist.
Da ich mich mit etwas anderem als DCC überhaupt nicht auskenne, kann ich dazu sagen, dass ich es so, wie es ursprünglich in der Norm für DCC vorgesehen ist, am besten finde:
CV2 sollte nicht in Einstellung 0 die Lok zum Laufen bringen, sondern erst nach entsprechender Einstellung, also schrittweise hoch, bis die Lok langsamst und ruckelfrei läuft. So machen das alle US-Decoder. Witzigerweise nicht der UR-Erfinder und Einführer des DCC, nämlich Lenz selbst uneingeschränkt. Bei den US-Lenz, u. a. auch die, welche in Loks von Atlas oder Bachmann ab Werk eingebaut sind (sind alle von Lenz gewesen), klappt das astrein und bei den meisten hiesigen Decodern ebenfalls. Der Lenz SilverMini macht es zB. nicht, da lässt sich mit CV2 nichts machen und auch nicht mit Verändern der LR-Parameter.
DH-Decoder machen es auch nicht, weil sie von SXlern entwickelt wurden und DCC "nur" eingebettet wurde. Da passiert das allerdings so super, dass man auch nicht selber eingreifen muss, die Loks fahren so langsam wie irgend möglich an ohne zu zittern.
Wie gut eine LR mithilft, kann man dann sehen, wenn man sie mal ausschaltet. Dann braucht die Lok in CV2 nicht zB 3, sondern 32, um dann auch schon viel zu schnell anzufahren.
Fazit für mich ist deshalb, dass sich die Decoderentwickler auf verschiedene Weisen dem Optimum anzunähern versuchen, manche schaffen das super, andere weniger gut.
Wenn ein Decoder wie der von DH es schafft, dass man ala SX nichts mehr einstellen braucht am CV2 (höchstens schnelleres Anfahren ist noch einstellbar), dann bin ich mit dieser SX-Eigenart sehr zufrieden. Beim SilverMini hingegen bin ich schwer enttäuscht von diesem Vorgehen.
Am Ende ist dies wohl ein kaum erwähnter Unterschied zw. SX und DCC und begründet gleichzeitg, warum SX-ler so auf ihr System schwören.
Wenn ich also die Wahl habe, dann nehme ich einen DH-Decoder, weil ich weiss, dass der mit allem Material prima zurecht kommt. Muss ich einen anderen DCC-Decoder wählen, dann jedenfalls einen, der es mir erlaubt, per CV2 selbst zu bestimmen, wann sich und wie sich meine Lok beim Anwählen der FS1 in Bewegung setzt.

So ist nun sicher auch klar geworden, warum ich damals Anfahr- und Höchstgeschwindigkeit nachjustieren musste, oder?

Zu Haralds Beitrag noch ne Frage für das Begreifen:
Wenn es so wäre, wie Du sagst, dann geht das doch elektrisch gar nicht. Lt. meiner Kenntnis ist CV2 eine verstellbare Spannung und bei Einstellung 0 ist die anliegende Spannung ebenfalls 0. Es muss doch mindestens eine 1 da sein, damit eine LR überhaupt was erkennt und arbeitet, oder bin ich da völlig auf dem Holzweg? Bei DH laufen die allerdings auch bei CV2=0, also bin ich laienhaft verwirrt. Erklärt sich fürt mich nur so, dass DH-Decoder eben auf SX basieren, wo es das "Problem" ja nie gab.

Viele Grüsse
Mathi
Zitat - Antwort-Nr.: | Name:

meiner Kenntnis ist CV2 eine verstellbare Spannung


Beim Decoder wird sowieso nicht die Spannung sondern die PWM verstellt. (Unterschiedliche Pulsbreite bei maximaler Spannung). Wie die Hersteller CV2 interprätieren ist ihre Sache, das ist ja kein Absolutwert und wenn der Anwender  0 reischreibt kann ja die Software trotzdem was gescheites machen. Null kann ja z.B. bedeuten: Dieser CV wird nicht angewendet. Sollte in der Anleitung stehen.

Gruß,
Harald.
Hi Harald!

Was da nun genau gemeint ist, ob Spannung oder PWM, kann ich nicht sagen, dazu habe ich zu wenig Ahnung. Ich weiss aber, dass es lt. Digitrax, NCE und TCS so sein soll, wie das auch in der Norm irgendwo festgehalten ist:
CV2=0 ist keinerlei Saft auf den Antrieb. Erhöhe den Wert so lange, bis sich der Motor meldet.
Du verarbeitest ja auch einige von diesen Ur-DCC-Decodern aus USA, da funzt das auch genau so.
Dann dachte ich ja, dass bestimmte CVs lt. Norm überall vorhanden und gleich sein müssen und dazu gehört auch die CV2 (deshalb hat sie ja sogar Bachmann in seinen Rudimentärdecodern drin, die CV5 hingegen nicht, weil die nicht in der Norm erfasst wurde).
Mir ist aber schon klar, dass fast jeder Hersteller sein eigenes Ding macht und dass sich manche um Normen einen Teufel kümmern. Das gilt besonders für die reinen DCC-Decoder, und dass sich eigentliche SX-Decoderhersteller, die DCC zur Multiprotokollfähigkeit Huckepack genommen haben, da erst recht nicht dran halten müssen, steht ausser Frage.
Vielleicht spielt auch eine gewisse Polarisierung dabei noch eine Rolle? In Übersee wird kaum ein hiesiger Decoder verwendet und umgekehrt nicht ein Europabahner kaum einen Decoder von Übersee, gleiches gilt für die Zentralen. Hiesige Ami-Bahner benutzen vielleicht am häufigsten die auch zum Hobby passenden Decoder und Zentralen aus USA, und Eurobahner in USA sind wahrscheinlich die einzigen, die auf hiesiges Material zurückgreifen werden. Kleine Grüppchen, würde ich sagen!

Viele Grüsse
Mathi
Zitat - Antwort-Nr.: | Name:

Vielleicht spielt auch eine gewisse Polarisierung dabei noch eine Rolle?


No s***. Ich werde immer wieder in Frage gestellt, warum ich denn europäische Decoder mit einer Zentrale aus den USA betreiben will. "Das kann doch nicht funktionieren etc etc". Habe aber festgestellt, dass da wo es nicht funktioniert, meistens die Europärer der DCC-Norm nicht gescheit folgen. Gutes Beispiel: Zu kurzer Ack-Puls im service mode.

Die Funktion von CV2 ist "stronly encouraged" aber nicht "mandatory" und auch nicht uniform spec. Also darf man es anders machen. Die Norm ist ja älter als lastgeregelte Decoder und machte damals in der Form mehr Sinn.

http://www.nmra.org/standards/DCC/standards_rps/rp922.html

"When the voltage drive level is equal to zero, there shall be zero voltage applied to the motor."

Ist der Gedanke dahinter, dass man mit CV2 den Motortreiber ganz abstellen können sollte?

Gruß,
Harald.
Hallo RF,
Zitat - Antwort-Nr.: | Name:

Bleibt die Lokgeschwindigkeit bei schwankender Digitalspannung gleich oder nicht?


Jaein!
Unter DCC normalerweise nicht. Zumindest bei Zimo kann man das Verhalten aber ändern, indem man entsprechende CV auf "Referenzspannungsbetrieb" (nennt es sich da glaube ich) einstellt. Dann bleibt die Geschwindigkeit (und die hier diskutierten Geschwindigkeitseinstellungen) konstant, solange die Gleisspannung dafür reicht. Das ist bei Zimo so dokumentiert.

Die Lastregelung dürfte damit nur sekundär zu tun haben, und sie hängt ja auch weniger von der Gleisspannung als eher von Zuggewicht und Steigung ab.

Ich hoffe ich konnte deine Frage damit kurz und schmerzlos beantworten!

Gruß
Roger
Zitat - Antwort-Nr.: | Name:

Unter DCC normalerweise nicht



Normalerweise? Auf welche Decoderauswahl stützt du die Aussage? Bei Zimo ist es wie du sagst einstellbar, dann gibt es noch DCC Decoder von Digitrax, Döhler&Haas, Lenz, Kühn, Tams, TCS, MRC, ESU, Rautenhaus und allen die ich vergessen hab.

Zitat - Antwort-Nr.: | Name:

Die Lastregelung dürfte damit nur sekundär zu tun haben



Wenn die Lastregelung versucht die Drehzahl konstant zu halten, dann kompensiert sie auch für Spannungseinbrüche. Wenn sie auf was anderes regelt, dann nicht. Zimo hat das vorbildlich dokumentieret und einstellbar gemacht. (Zu Zimo: Wenn sie weniger Lieferprobleme hätten, dann hätt ich mehr Zimodecoder).

Dass es bei D&H Decodern sowohl bei SX als auch bei DCC spannungsunabhänging funktioniert, ist auch ein Resultat aus der Funktion "SX-Signaldiode" wo ja die Spannung (am Pufferkondensator in der Lok) natürlich variiert und der Decoder das wegstecken muss.

Ich glaube nicht, dass es eine kurze Antwort auf die Frage gibt, wenn man die Sache etwas genauer ansieht.

Gruß,
Harald.



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