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Spur N Ersatzteile

THEMA: Verwendung von RailCom ist unter dem Verdacht

THEMA: Verwendung von RailCom ist unter dem Verdacht
Startbeitrag
Vadim - 02.06.13 12:40

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Hallo!

Verwendung von RailCom ist unter dem Verdacht auf profi-Layouts!

nämlich:

1) RailCom bedeutet kurze Abschaltung Zeiträume Boosterspannung.
2) Wie wir wissen, haben Spur N Lokomotiven schlechten Kontakt mit Schienen und erfordern die Installation des Power Pack Kondensator mit speziellen Ladeschaltung auch für gut gefederte Lokomotiven.
3) Wenn Ihr Layout würde mehr als 10 Einheiten solcher Lokomotiven mit Power Pack capasitors haben, werden Sie haben extreme Stromstoß nach jedem RailCom Pause und auch am Anfang Augenblick der Einführung des Layouts. Dies führt zu Problem der elektromagnetischen Unverträglichkeit, Booster Überhitzung und schnelle Abbau von Kontakten und Ausgang Booster führen.

Wie man es lösen?

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Vadim


=====================EN================

Hello!

Usage of RailCom is under suspicion at profi-layouts!

Namely:

1) RailCom means short shut-off periods of booster voltage.
2) As we know,  N-Scale locomotives have poor contact with rails and require installation of Power Pack Capacitor with special charge circuit  even for well springed locomotives.
3) If Your layout would have more than 10 units of such locomotives with Power Pack Capasitors, You will have extreme surge current after each RailCom pause and also at start moment of launching of layout. This will lead to problem of electromagnetical incompatibility, booster overheating and fast degradation of contacts and output booster.

How to solve it?

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Vadim

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Hallo!
Gegen mutwillig absichtlich und vorsätzlich schlecht gemachte Elektronik kann man auch grundsätzlich kaum gute Ratschläge geben. In dem Problemfeld gibt es nur eine Entschuldigung, das sind alte Konstruktionen die unmöglich neuere Anforderungen vorhersehen konnten. Beispiel im Fall RailCom sind Glühlämpchen die direkt am Gleis hängen. Aber auch hier sind gute RC Detektoren in der Lage das Signal zu lesen. Trennt man die Glühlämpchen durch einen Grätzgleichrichter im Wagen gibt's auch keinen Ärger mit RC Lesern, auch die einfachen gehen dann gut.

Zum Märchen mit der Austastlücke und der Notwendigkeit Pufferkondensatoren zu verbauen die dann durch den Ladestrom neuerlich Probleme verursachen:
Erstens:
Die Austastlücke von RC ist sehr kurz unter 0,0005 Sekunden. Abseits von Sounddecodern wo man das als Knacksen hören würde, sollte es keinen Decoder geben der da Schwierigkeiten hat. Leider gibt es viele Decoder die da doch drüber stolpern. In den meisten Fällen aber nicht aus grundsätzlichen Problemen durch die RC Lücke sondern wegen auch ohne RC extrem optimistisch ausgelegter HW und SW. Heilung des Problems mit einem Pufferkondensators sicher gut möglich. Diese Decoder haben aber auch ohne RC bereits auf Weichen durch Mikrounterbrechungen Probleme, das klassische Amnesieproblem bei dem dann Decoder immer neuerlich von 0 aus über die CV3 Zeit zu beschleunigen beginnen.
Es gibt auch Decoder die fälschlicherweise davon ausgehen daß nur 12-14 Präambelbits gesendet werden bevor der nächste Befehl beginnt. Das ist natürlich Unsinn es dürfen fast "unendlich" viele sein. Wenn man das falsch implementiert hat dann stört die zusätzliche verbrauchte Zeit der RC Lücke die dann weit über die erwartete Zeit hinaus geht. Da hilft dann aber auch kein Kondensator weiter!
Zweitens:
egal wie groß der Kondensator sein soll, in 500µS kann man nicht viel Energie raussaugen um störend großen Bedarf zum Nachladen zu haben. Die Nachladeströme sind da sicher winzig. Jeder nur mäßig gebildete Bastler wird so und so das Laden über eine Strombegrenzung machen, dazu reicht ein Widerstand. Ich weiß selbst daß es Decoderhersteller gibt die das nicht machen und dadurch das Einschalten der Anlage verunmöglicht wird. Beim Einschalten sind aber die Kondensatoren leer. Also wenn man die Anlage in Betrieb setzen kann, dann sind selbst bei schlechtest denkbarer Ausführung der Puffer-C die Ladeströme die durch die RC Lücke verursacht werden irrelevant klein dazu im Vergleich.

Man kann über RC einiges diskutieren, für mich wirklich verwunderlich sind die Gräuelmärchen die darüber verbreitet werden. Das ist grad' so schlimm wie jene die von Analogbahnern über die Digitalwelt verbreitet werden. Es reicht sich die übrigens öffentlich zugängliche RC Spec (http://www.digital-plus.de/pdf/RailCom_Spec.pdf) durch zu lesen um zu erkennen daß die vom UP vorgetragenen Bedenken völlig gegenstandslos sind. Einzige Einschränkung man macht viele Dinge mutwillig falsch - OK dann kann man schön eine Fehlfunktion erreichen, als kleines Dankeschön für die Anstrengungen

Für das Thema Einschaltströme (inrush current) gibt's sogar eine RCN: http://railcommunity.de/attachments/article/49/RCN530.pdf ich war da nicht ganz unbeteiligt dran
-AH-
=================DE================

Danke, AH!

Aber ich meine, das Problem, wenn Sie eine Menge von Lokomotiven an Layout, das alle haben Ladeschaltung haben.

Sie haben 2 gefährliche Situationen:

A) Extrem hoher Strom bei Beginn des Layout-Arbeiten:

1) Wenn Sie 50 Ohm in Ladeschaltung jeder Lok haben.
2) Wenn Sie 100 Lokomotiven oder anderen Einheiten haben mit Powerpacks am Layout.
ALS ERGEBNIS haben Sie:
3) 50 Ohm / 100 Lokomotiven = 0.5 Ohm!
4) I = U / R = 18V / 0,5 Ohm = 36A Anlaufstrom das dauert einige Sekunden. Dies führt zu kurzen Überstromschutz Aktivierung Booster führen!

Meine Lösung:
Ich löse es mit Sanftanlauf. Ich benutze CMOS-Transistoren als allmählich abnehmenden Widerstand during10 Sekunden von 10 Ohm bis 0,05 Ohm. Es gibt keine zusätzlichen Strom!

B) Stoßstrombelastungen nach jedem RailCom CutOff Zeitraum!

Nämlich:
5) Zusätzlich zu Powerpacks, haben fast alle internen Decoder an Bord kleine keramische Kondensatoren. Sie werden nach Brückengleichrichter direkt angeschlossen!
Siehe: http://www.nmra.org/standards/DCC/standards_rps/RP-9.3.2 2012.05.26.pdf
6) PowerPack und Keramik-Kondensatoren wird teilweise während RailCom CutOff Zeitraum abgelassen werden.
7) Alle von ihnen beginnen zu essen in aktuelle Ziel wieder aufladen nach CutOff Zeitraum!
6) Gesamtlänge Stromstoß (Ceramic PowerPack Ströme) kann etwa 12-25A nach RailCom CutOff erreichen, wenn Sie 100 Lokomotiven Eisenbahn Layout haben!
Sie können überprüfen, mich und messen Sie es selbst!


Meine Lösung:
Ich noch immer nicht nutzen RailCom!

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Vadim!


====================EN==================


Thanks, AH!

But i mean the problem when You have a lot of locomotives at layout which all have  charge circuit.

You have 2 dangerous situations:

A) Extremely high current at  beginning of layout work:

1) If You have 50 Ohm in charge circuit of each locomotive.
2) If You have 100 locomotives or other units with powerpacks at layout .
AS A RESULT YOU WILL HAVE:
3)50 Ohm / 100 locomotives  = 0.5 Ohm !!!
4) I = U/R =18V / 0.5 Ohm = 36A of start current which will lasts some seconds. This will lead to short current protection activation of booster!

MY SOLUTION:
I resolve it using gradual start. I use CMOS transistors as gradually diminishing resistance during10 seconds from 10 Ohm to 0.05Ohm.  There is no extra current!

B) Surge current after each RailCom CutOff period!

Namely:
5)In addition to PowerPacks, Almost all decoders have internal on-board  small ceramic capacitors. They are attached after rectifier bridge directly!
See: http://www.nmra.org/standards/DCC/standards_rps/RP-9.3.2 2012.05.26.pdf
6) PowerPack  and ceramic capacitors will be partially discharged during RailCom CutOff period.
7) All of them will start to eat current  in aim to charge again after CutOff period!
6) Overal surge current  (Ceramic   PowerPack currents) can reach about 12-25A after RailCom CutOff  when You have 100 locomotives at railroad  layout!  
You can verify me and measure it by YourSelf!


MY SOLUTION:
I STILL DO NOT USE RAILCOM!

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Vadim!
Hi Vadim!
You have correctly identified a problem. In reality it does not exist, as long as the eclectics are not completely screwed up. I agree using a current source instead of a simple resistor is of course the better solution.
For bigger layouts the VHDM recommends to have boosters with current source to power up. So your example with 100 locos will be fine as well.
-AH-
Thanks, AH!
But there is a conflict:

In aim DCC commands to be read correctly DCC voltage must be alternated fastly. Namely: DCC signal fronts must be very steep!  If You would use booster with pure current source, fronts will be smoothed due to capacity between rails! As a result, some decoders will not work properly.

As a result of testing Roco MultiMouse startSet,  ESU ECoS2 and Viessman Commander central stations - they  haven't current booster.
They have rough protection like integrall threshold current measurment and a second   watchdog.  

I think that gradual voltage start would be better solution for start problem.

As to RailCom - I still dont know how to make common life of  RailCom and ElectroMagnetic compartibility (CutOff Surge currents) !!!

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Vadim
Hi,

everything can be theoretically exaggerated ... why blaming the booster if the vehicles cause current surge?

If you correctly connect all you buffer caps through current limiting circuit i.e. a charging resistor (plus discharging Schottky diode) you will not have to worry about high surge currents. This is a must in order to protect all those tiny pick-up springs, little brass contacts and thin micro wires that are incorporated in modern N-gauge locos anyway.

And don't get me started about EM: The electromagnetic emission spectrum resulting from PWM driven motors (commonly open-frame types) is much higher than anything else around you could consider of. Just put an AM radio next to your layout, tune it to an empty channel and listen.

And who the hell cares about EM radiation if you operate your LGB in the garden - with the very next 3G/4G mobile phone emitter in sight...

Regards,
Peter

Thanks, Peter.
1) Layout must be properly shielded in aim to avoid being good antenna, and all DCC wires must be conducted as twisted pair !  
2) Using properly shielded  motors also allow to avoid EM. Please use Maxon and Faulhaber motors.  Trix and other "childly - designed" motors have wrong design and must be excluded!  
3) Extra surge currents lead to diminishing working periods of booster output transistors (they start bearing more drastic and  impulsive  internal heat  generation, which leads to fast mechanical ageing ) Also this fact leads to fast wearing up all electromechanical contacts.
4) EM generated by surge currents can affect of some kinds of layout sensors etc, if they have not shielded wires or have common wires in DCC plaits.

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Vadim

Hi Vadim,

oh please let manufacturers like Fleishman or Marklin know that their motors are rubbish. I bet you'll be their most beloved customer.



Regards, Peter
Yes, Peter!
Some of Maerklin motors are too bad!
For Example, our RZD railroad museum bought 5parts of  ICE3(Sapsan) train from Maerklin.
They had Buller motors.
3 of 5 motors  got a faults during first 10 hours of working! They had  breakdowns in rotor coils.
Now at all 5 trains we use precise 17-pol motors for Russian aircrafts, named as DPM. They work well!

On the contrary, all SoftDrive C-Sinus(III) Maerklin motors, produced for Maerklin by Maxon  works well! Moreover:  We bought Maerklin C-Sinus  locos for  disassembling,  and for use of this motors at other TT and N locos.

In addition:
I have not any Fleischman models, but as to Minitrix -  i was forced to change all Minitrix motors into Maxon ones. MiniTrix motors are extremely bad!  
( Models: Minitrix ICE1, ICE3, E40, V200, V120)
All of trem had wrong coil and commutator production.

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Vadim



Hi Vadim,

I would not say all of these motors are bad. Mostly the gears are not designed properly, forcing the motors within these "rennsemmeln" to operate with too low rotational speed and too high force on the axle. That's what makes them fail.

Zitat - Antwort-Nr.: | Name:

All of trem had wrong coil and commutator production.


Could you please explain this more precisely. (Model, type of motor, problem description).
The model type you have mentioned do have completely different motors.

As for Minitrix we must diffentiate between following types:

- classic open-frame 3pole Trix motor (e.g. ICE1, old 120, old V200.1, V100, etc. - basically this was the only type used for all Minitrix models before Marklin moved the production to China)
- open-frame 5pole China motor (e.g. new E10, new E40, new E120)
- small capsuled 3pole China motor (e.g. V60)
- Faulhaber can motor (first releases of S3/6, V200.0, E52)
- Maxon can motor (invented with new revision of BR52, later also used instead of Faulhaber)
- miniature can motor (Köf)

The Minitrix product manager could be interested in profound information.

I personnally have had less problems with classic Trix motor except for failure due to ex-works over-lubrication or crooked axle extension - however we can't blame the motor for human errors during end-production.

Regards, Peter
Peter,
I have 6 MiniTrix ICE1 trains (for making 3 ling 2 hot head trains)  All of them have bad chineeze motors,  After some time, motion with DCC Lenz or ESU decoders too unstable and cannot be stabilized!

Moreover, idle motor current at 9v = 300mA!  (Maxon has 3mA! Feel the difference!)
Reason: Wrong construction of commutator.  Namely: Wrong material of brushes.
Spaces between lamellas are empty! They collect brushe's dust and short circuit occurs between lammelas, leading to unstable BEMF!

The same problem also with the following MiniTrix models:
-2 MiniTrix E40  locos
-6 ICE3 trains, (3 car- and 8 car trains)
And very poor for
-M62 (V120 or V200 - in germany)
They have 3pol extremely cheeneze motors!


All thain have additional errors:
Wheels and trucks not springed!  
Therefore i was forced to do it by myself by flanges!
http://img-fotki.yandex.ru/get/4506/vadimav.3/0_4132d_d6b88fd5_L.jpg
Why MiniTrix dont make it?
It's EASY!
This springing extremely improoves Electrical pickup!


Demo:

Original truck:
http://www.youtube.com/watch?v=tsAPWzI93dE

Springed truck:
http://www.youtube.com/watch?v=l-GfgqXwti4

FEEL THE DIFFERENCE!

DONT FORGET to show this MODIFIED MiniTrix  loco for Minitrix Head:


http://www.youtube.com/watch?v=cD-7cixKD80




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Vadim
Folks!
Regarding the track signal causing EMF problems. NMRA and MOROP have defined the slope for the rectangle signal. A proper designed booster should deliver a trapeze shaped "rectangle". The signal form and timing is quite clearly described. I know myself that many designs, homebrew or industry designs, do not pay attention on this.

The current source design of a booster to cope with inrush current on power up should look on the actual current during a transmitted bit and not on transient current at the beginning of a bit.
-AH-


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