THEMA: Motoransteuerung analog mit Decoder

Hi!

Die Frage hatte ich ähnlich auch schon mal gestellt, aber so richtig schlau wurde ich damals auch nicht aus den Antworten der Elektroniker.
Meine Frage war, ob der Decoder das vom Gleis kommende Signal nach Erkennung genau so weiter gibt, wie er es empfangen hat, oder ob er sie nach Erkennung in irgendwas umwandelt.
Die Spezialisten mit den Oszis müssten sowas ja genau wissen!

Viele Grüsse
Mathi

Hallo,

Gute Frage.... Das würde mich auch interessieren...

Viele Grüsse aus NL,
Bert

Ich versuche mich da mal als NCHT-Elektroniker mit etwas Halbwissen...

Das am Gleis anliegende Signal ist von den gängigen Gleichstrommotoren nicht zu verarbeiten. Das hätte dann den effekt, als würde man eine Analog-Lok auf eine Digital-Anlage stellen -> erst fiepen und dann qualmen....  

Somit bereitet der Decoder die am Gleis anliegende Spannung auf zu einer (mehr oder weniger) Gleichspannung, welche je nach Parametrierung des Decoders mehr oder weniger "gepulst" ist.

Somit könnte man am Motorausgang eines Decoders auch eine Analoge Bahn / Lok betreiben.

Gruß
Kai-Uwe

Hallo Kay-Uwe
Das ist kein Halbwissen. Das was du schreibst ist nur Schrott... Ich glaube du hast nicht einmal die Frage verstanden..

Bitte nur Antworten, wenm jemand wirklich weiss, was Sache ist. Alles andere hilft genau nichts...

Grüsse, Kessi

Beim Motor kommt die Trafospannung an (mehr ist ja nicht da, meistens Sinus), die der Decoder zum langsamen Anfahren noch extra mit Pulsbreitenmodulation kleinhackt. Also mit 100Hz pulsierender Gleichstom der dann noch extra mit z.B. 16kHz überlagert wird. Sinuswelle scheibchenweise sozusagen. Hab leider kein Bild. Sollte ich vielleicht mal einen Versuchsaufbau machen. Braucht halt alles seine Zeit.

Gruß,
Harald.

@5
...abzüglich etwa 2-3V, die im Decoder in Gleichrichter und H-Brücke "verloren" gehen.

Das ist der Grund, weshalb Digi-Loks auf Analog immer langsamer laufen die gleiche Lok ohne Decoder.

Felix

hallo kessi, kay-uwe hat garnicht unrecht. er hat das schon verstanden, aber kurz und knapp dargestellt. zu deiner frage: was da ankommt ist zu nichts analog. siehe weiter unten.

hallo harald, das ist aber auch sehr vereinfacht dargestellt. da ist nichts mit sinus zu gange.

hallo alle,

die zentrale bzw. die booster erzeugen zuerst eine relativ geglätte gleichspannung. je nach versorgungsspannung 15 bis 18 Volt.

diese wird als ein digital-signal ans gleis gebracht: das ist praktisch ein ständiges polwenden mit der amplitude, die sich nach der gleichrichtung und der glättung ergibt. je nach digitalsignal können aber zwischen den polwechseln auch spannungsfreie zeiten befinden.
das ganze sind impulse mit einer impulsdauer, je nach digitalformat, von 40 bis 200 µsec, d.h. mit einer frequenz im kHz bereich.

der decoder nimmt diese impulse zum einen, um die digitale information herauszufiltern und zum anderen werden diese impulse gleichgerichtet und geglättet. das geschieht bei den meisten decoder zweistufig: zum einen als spannung für die verbraucher, das sind dann, je nach versorgungsspannung der zentrale bzw. booster, ca. 15 bis 18 volt, aber da die glättung recht weich ist (zu kleine kondenatoren), ergibt sich hieraus fast sowas wie eine sägezahnspannung - sobald der motor strom bekommt, fällt diese spannung in sich zusammen.

nachgeschaltet ist dann noch die erzeugung der (typischerweise) 5 volt für den controller. auch hier wieder mit einer glättung. aber da der stromverbrauch des controllers sehr gering ist, ist diese spannung sehr konstant bei seinem sollwert (5V).

der controller oder sonst ein bauteil regelt jetzt den motor, indem er treiber durchschaltet, damit der motor richtungsabhängig strom bekommt. hierbei werden die obigen 15 bis 18 volt an den motor kurzzeitig (grössenordnung 1 bis vielleicht 8 millisekunden) abgegeben.
danach wird der saft abgestellt und die gegen-emk o.ä. gemessen. und das immer wieder, bis diese den für die fahrstufe erforderlichen wert unterschreitet. dann bekommt der motor wieder seinen saft-impuls.

damit die motoren aber leise laufen und auch nicht unbedingt hoppsgehen, wird dieser impuls üblicherweise nicht am stück in den motor hineingejagt, sondern in kleinen impulsen (die sind typischerweise impulse 10 bis 30 khz, die möglicherweise noch ein variables puls an/aus verhältnis haben).

vom nutzen her betrachtet bekommt so ein motor vielleicht bei langsamer fahrt 1% echten strom und bei schneller fahrt vielleicht 50 bis 70%. die spannung kann dabei 15 bis 18 volt sein. durch die weiche glättung kann das aber im durchschnitt wesentlich weniger sein.

das ganze ist ein recht komplexer vorgang mit vielen variablen und konstellationen.

kann man auch technisch einwandfrei erklären. das wäre aber dann eine halbe doktorarbeit. die will ich hier nicht machen (von wegen plagiat und so).

falls jemand das obige verstanden hat, freut es mich. wenn nicht, vielleicht will jemand hier 20 seiten schreiben. dann verstehts auch keiner.

gruss ho

ach ja: da gibt es unterschiede von hersteller zu hersteller und von decodertyp zu decodertyp.

und man könnte auch analoge loks am gleis damit betreiben.
ich mache das schon seit über 25 jahren zum testen von lok-decoder kombinationen:
Zentrale Gleisausgang an Decoder Gleiseingang,
Motorausgang des Decoders ans gleis. lok aufs gleis. die läuft. und der decoder kann sogar noch die lastregelung (zumindest die meisten).

Moin ho,
du hast (wie auch Kai-Uwe) beschrieben, was beim Motor für eine Spannung ankommt, wenn eine digitale Lok digital betrieben wird.
Das war aber nicht die Frage... *Schulterzuck*

Felix

...danke Felix... Wer lesen kann ist klar im Vorteil....

Ich versuch es noch mal.... Ich weiss ziemlich genau, was bei einem Decoder hinten raus kommt, solange er auf einer digitalen Anlage betrieben wird.

Die Frage ist jetzt, was der Decoder macht, wenn er auf einer analogen Anlage betrieben wird. Nehmen wir mal an ohne Halbwellen Anfahrt sondern an einer regelbaren, stabilisierten, geglätteten Gleichspannung.

@Harald
Danke! Wenn ich diese Antwort richtig interpretiere, versucht der Decoder die Lok also genau gleich anzusteuern, wie im Digitalbetrieb, einfach natürlich mit kleinerer Spannung, aber genau auch mit Pulsbreiten-Ansteuerung? Und machen das alle so?

Grüsse, Kessi

Hallo Kessi,
ob alle das so machen kannst du nur feststellen, indem du jeden mal an ein Oszi hängst. Ich gehe aber stark davon aus, dass das bei allen mehr oder weniger gleich aussieht. Man könnte auch noch die Hersteller fragen, aber ob die dazu was sagen...

Warum willst du das denn genau wissen? Hast du irgendwas Spezielles vor? Vielleicht gibts dafür noch andere Lösungen...

Viele Grüße
Carsten von 1001-digital

Hallo Carsten

Ich bin halt immernoch am testen der Fahreigenschaften von digitalen Loks auf analogen Anlagen. Zum einen, weil ich ein paar Loks für einen Kollegen umrüsten darf, welcher nur auf einem Teil der Anlage digital fährt. Zum anderen auch deshalb, weil ja immer wieder das Wort "Zwangsdecoder" fällt.... Und da interessiert mich halt, wie die verschiedenen Decoder mit analog umgehen.

Ich habe unterdessen auch bereits die verschiedenen Hersteller angeschrieben und heute Moregen bereits zwei Antworten bekommen.

Tran DCX76 : Da wird die analoge Fahrspannung vom Trafo weiter gegeben.
KUEHN N025 : PWM

Werde die weiteren Antworten hier einstellen.

Grüsse, Kessi

Hallo,

ich rate Dir, was das analoge Fahren angeht, vom Tran ab. Denn da wird zwar die analoge Fahrspannung weitergegeben, aber der Decoder ist recht wählerisch, was er als "analog" erkennt. Bei analoger PWM-Ansteuerung erkennt er nämlich "digital, aber ich verstehs nicht also mach ich mal gar nix."

Grüße,
RF

Hi RF!

Ich denke, dass genau das die Frage ist:

Angenommen, ich nehme ein olle Autobatterie und hänge die ans Gleis und stelle nun ne Decoderlok drauf.
Nun kriegt der Decoder ja sicher ganz astreine Gleichspannung an den Eingang, erkennt mehr oder weniger schnell (je nach Auslegung und Bauteilenverlust) um was es sich hier handelt und "sagt": --Aha, ich soll analog betrieben werden!--
Nun muss der Decoder mit dem Batteriesaft ja was machen, nämlich ihn zum Motor direkt durchschicken, oder ihn zu etwas anderem machen, mit dem der Motor gut läuft und sanft anläuft. Möglicherweise sogar könnte der Decoder aus dem Batteriesaft das Selbe machen, was er immer dann macht, wenn er digital arbeiten soll und sein Digitalsignal darin findet.

So, ich hoffe, dass ich das nun mit kindlichen Worten noch mal präzisieren konnte, damit es nicht noch mehr Verwirrung gibt.

Viele Grüsse
Mathi

Da habe ich allerdings wieder ein gewisses Verständnis dafür. Genau gleich, wie wenn gewisse decoder mit Halbwelle Probleme haben. Umso erstaunter war ich, als mir D&H geschrieben hat, das ihre Decoder mit Halbwelle bessere Anfahreigenschaften haben sollen... Ausprobiert habe ich das noch nicht.

Grüsse, Kessi

D&H hat ebenfalls bereits geantwortet :

Tran DCX76 : Da wird die analoge Fahrspannung vom Trafo weiter gegeben.
KUEHN N025 : PWM
D&H : Keine Motorregelung, Ansteuerung mit niederfrequentem Pulse-/Pauseverfahren

Grüse, Kessi

Hallo,

es kommt darauf an, wie die Signaldecodierung programmiert ist - man kann das ja über die Impulsfrequenz auseinander halten. Wenn die Frequenz des PWM-Fahrgerätes nicht allzu hoch ist, sollte es klappen. Der relative Mittelwert einer PWM-Rechteckspannung an einem Kondensator aufintegriert ist höher, als der eine sinusförmigen Impulsspannung gleicher Frequenz und Impulsdauer.

Grüße, Peter W.

hallo kessi,

turt mir leid, hatte deine frage missverstanden.

bei analogbetrieb kommt es auf den einzelnen decoder an, was da hinten raus kommt.

bei den d&h decoder kommt hinten raus, was vorne rein kommt. allerdings mit einem kleinen unterschied: zur geschwindigkeitsverminderung (einstellbar) wird das etwas "zerhackt". ob man das pwm nennen könnte, wage ich zu bezweifeln.
bei den rmx decoder ist es ähnlich.

die analogerkennung basiert auf "keine polwechsel". bei halbwellen, impulsbreiten-fahrregler bzw. solchen mit geglättem DC überlagert von impulsen variabler länge und/oder höhe findet kein polwechsel statt. deshalb sollte das nicht als digitalsignal erkannt werden. ausnahme davon ist u.U. bremsbetrieb einiger decoder. normal basiert das digital-signal auf polwechsel. bei diesem bremsbetrieb wird entweder einfach die eine polarität weggelassen (einfache diode). da findet dann kein polwechsel statt oder praktisch eine vollweg-gleichrichtung gemacht. aber der decoder muss dann noch wissen, dass er ein ordentliches digital-signal hatte. dann kann er diesen "nicht-polwechsel" richtig als bremsbetrieb zuordnen. zusätzlich muss er aber erkennen, dass es kein digital signal ist bzw. dass es kein analog-betrieb ist. ist nicht so einfach. aber es kann einwandfrei funktionieren.  

die besseren anfahreigenschaften der d&h und auch rmx decoder mit halbwelle sind schon richtig. der motor bekommt weniger "nutz-strom", aber der controller lebt durch die separate 5V pufferung.

gruss ho

Hallo Kessi,
hm, ich würde das weniger theoretisch angehen und einfach mal verschiedene Decoder testen. Aus meinen Erfahrungen würde ich Zimo und ESU im Analogbetrieb die besten Noten geben, bei Tran ist das tatsächlich eher ein Notbehelf und wenig geeignet für analogen Fahrspaß. D&H hatten wir glaub auf einem Stammtisch probiert, mir ist da nichts Negatives in Erinnerung geblieben.

Viele Grüße
Carsten von 1001-digital

Hab ich als alteingesessener Analogiker auch hinter mir...

Dies meine Erfahrungen bezüglich Analogeigenschaften:
- Tran: Mässig, höchstens als Notnagel geeignet
- D&H: Exzellent
- Lenz: Gut
- ESU Lopi 3 (auf Gleichstrom): unbrauchbar
- ESU Lopi 4 (auf Märklin Wechselstrom): Exzellent

Die Motorregelung des Tran ist auch unter Digital nicht optimal. Ich musste viel rumprobieren. Die Stärke des Tran ist ganz eindeutig seine Kleinheit.

Der beste Mix aus Eigenschaften und Kleinheit hat für mich zur Zeit der DH05.

Felix

@ho
Vielen Dank!

@Carsten
Ja, das mach ich schon. Die Theorie nützt ja nicht, wenn sie in der Praxis versagt...
Aber mich interessiert halt schon auch, wie das ganze überhaupt funktioniert.

Grüsse, Kessi

Hallo Felix


Das meinst du nicht ernst, oder? In Sachen Motorregelung gibt es kaum Besseres. Klar, man muss ab und an mal in die CVs greifen, speziell bei manchen Fleischmännern. Dann reicht aber in der Regel CV 9 aus, damit die Lok perfekt fährt.

Viele Grüße
Carsten von 1001-digital

Was mach ich da falsch? Ich habe einen D&H DH05C und DH10C hier und die Anfahreigenschaften sind mit einer FLM460er nicht brauchbar. Analog versteht sich. Digital sind sie gewohnt perfekt. D&H bestätigt mir dieses Verhalten, weil die Anfahrspannung der Trafospannung entspricht, bei der der Decoder seinen Betrieb aufnimmt. Das ist aber eine zu hohe Anfahrspannung.

Du fährst doch auch mit geglätteter Gleichspannung? Oder mit Halbwellen?

Grüsse, Kessi

@21
Beim Tran DCX 75 kriegte ich die ollen MTX Dreipoler nur mit niederfrequenter PWM zum laufen. Bei hochfrequenter PWM versagte die Motorregelung und die Lok "verhungerte" am Berg.
D&H und Lenz schmeisse ich in die Lok (egal ob alte Dreipoler oder sonstwas) und läuft.
Fazit: Man (oder zumindest ich) muss an dem Tran an der Motorregelung rumdoktern. Bei anderen Decoderherstellern musste ich das nicht.

Ich mag die Tran trotzdem. Die besagte MTX Lok mit dem ollen Dreipoler fuhr schlussendlich mit dem D&H nicht zufriedenstellend; ich kriegte sie nur mit dem Tran zum Laufen. Das liegt aber nicht an der Motorregelung, sondern daran, dass der Tran den SPannungsunterbruch am Gleis "verzeiht". Das ist auch ein Pluspunkt.

@22
Ich fahre mit ungeglätteter Gleichspannung, wie er zu jedem Regeltrafo rauskommt. Bei geglätteter Gleichspannung haben auch pure Analogloks ein unbefriedigendes Anfahrverhalten. Ungeglättete Gleichspannung hat durch die Sinusform eine um Faktor 1.4 höhere Peak-Spannung als geglättete Gleichspannung. Das ergibt ein bisschen den PWM-Effekt - und das ist gut zum Anfahren.


Anfahrspannungen hab ich mal durchgemessen, guckst du hier:
http://k.f.geering.info/modellbahn/technik/anfahrspannungen.htm
Fazit: Bei geglätteter Gleichspannung ist die Anfahrspannung so hoch, dass bis zur vorbildlichen "mittleren Geschwindigkeit" fast kein oder gar kein nutzbarer Regelbereich mehr übrig bleibt. Auf Deutsch: Die Lok rast los.
Das hat aber nichts mit einem Decoder in der Lok zu tun, sondern ist einfach das Anfahrverhalten des Motors (Losbrechmoment usw.).

Wenn der Decoder bei 3V seinen Betrieb aufnimmt, bedeutet dies im Übrigen nicht, dass bei 3V am Gleis der Motor auch 3V bekommt. Die Spannung am Motor müsste zwangsweise kleiner sein wegen der Bauteile der Motoransteuerung auf dem Decoder.

Felix

Hallo Felix,
bei Trix habe ich das noch nicht gehabt, nur bei Fleischmann und (selten) Brawa. Dort habe ich dann einfach CV 9 auf ca. 150 hochgesetzt, damit liefen die Loks dann in mit vernünftiger Geschwindigkeit. Bist du sicher, dass der Motor noch in Ordnung war / ist?

Viele Grüße
Carsten von 1001-digital

@Felix
Herzlichen Dank! Das ist sehr aufschlussreich.

Unterdessen hat auch Zimo schon geantwortet :

Tran DCX76 : Da wird die analoge Fahrspannung vom Trafo weiter gegeben.
KUEHN N025 : PWM
D&H : Keine Motorregelung, Ansteuerung mit niederfrequentem Pulse-/Pauseverfahren
Zimo MX622 : PWM

Grüsse, Kessi

Hallo Kessi,
die blumige Umschreibung von D&H dürfte übrigens kurz auch PWM bedeuten.

Viele Grüße
Carsten von 1001-digital

das dachte ich mir eigentlich auch. der genaue Wortlaut war aber :

"....mit einem einfachen Puls-/Pausenverfahren im Millisekundenbereich ohne PWM..."

Der Unterschied zwischen Puls-/Pauseverfahren und PMW erschliesst sich mir auch nicht...

Grüsse, Kessi

Hallo,

vermutlich wird das Puls-Pausenverhältnis nur anhand der per CV/PA eingestellten Vmax für Analogbetrieb berechnet, ohne Messung der Schienenspannung. Sprich: Je nach eingestellter Vmax wirkt der Decoder als "Zerhacker" (=elektronisches Getriebe).

PWM ist in der Decoderbranche ein Synonym für Motorregelung, auch wenn PWM und Regelung technisch nicht notwendigerweise zusammen hängen.

Grüße, Peter W.

@24
Die Lok war neu, von Ebay aus einer zerfledderten Startpackung. Ergo: Lok im Werk digitalisiert, war mit dem Werksdecoder nicht zum Laufen zu bringen. Mit dem Tran dann schon. Aber eben nur niederfrequente PWM. Das hatten wir damals alles ausführlich hier im Forum durchgekaut - es war ja meine erste Digi-Lok, da sProblem konnte ich ohne Forum nicht lösen.

Die Lok läuft mit dem Tran längst wie sie soll - aber eben niederfrequent, und "plug & play" war das nicht. Das ist jetzt zweieinhalb Jahre her - daher wäre es mir recht, wenn wir "meine Lok" jetzt ruhen lassen können. Ich beschrieb einfach meine Erlebnisse mit der Lok, dem D&H und dem Tran.

Felix

Hi!

Ich habe nun schon etwas über 120 DH10 und auch DH05 verbaut, und zwar in den verschiedensten Loks, Herstellern und Alter, und ich kann nur folgendes sagen, auch mit dem Wissen über andere Decoderfabrikate:
Die DH konnte ich in "welches auch immer Modell" reinlöten und die Lok lief ohne weitere Einstellungen perfekt. DCC zwar, aber das unterscheidet sich bei dem Decoder nicht von den anderen Protokollen. Es waren dann nur individuelle Einstellungen der CV1 oder 29, 2, 3, 4 und 5 nötig.
Wenn der Decoder in der Werkseinstellung in den ersten paar FS ein Singen oder Pfleifen produzierte (längst nicht bei allen, nur bei einigen Loks/Motoren), dann war der Wert in CV49 um eine Zahl höher zu setzen.
Das reicht, mehr ist absolut nicht nötig, und das unterscheidet ihn von allen anderen Decodern, die ich kenne.
Man kann, wenn man will, noch ein paar Sachen machen, zB. so Schickimicki wie Rangierlicht beidseitig, aber er läuft in der Grundeinstellung einfach vorbildlich.

Viele Grüsse
Mathi

@mathi
Das Thema ist hier "Motoransteuerung analog mit Decoder"......

Ich wäre dankbar, wenn man beim Thema bleiben könnte.

Grüsse und vielen Dank!
Kessi

Hallo zusammen

Update : Lenz hat geantwortet.

Lenz siver mini + : Die analoge Fahrspannung vom Trafo wird weiter gegeben.
Tran DCX76 : Die analoge Fahrspannung vom Trafo wird weiter gegeben.
KUEHN N025 : PWM
D&H : Keine Motorregelung, Ansteuerung mit niederfrequentem Pulse-/Pauseverfahren
Zimo MX622 : PWM

Grüsse, Kessi

Sorry Kessi,

ich hatte mich verleiten lassen!

Viele Grüsse
Mathi