THEMA: Seuthe Rauchgenerator mit 16V Gleisspannung?

Hallo,

Seuthe gibt für das Dampfrohr für Spur N eine max. Betriebsspannung von 14 V an.
Aus einem Trafo mit 16 V AC (Klotztrafo, nicht Schaltnetzteil!) ergeben sich nicht 16 V Gleisspannung, sondern 16 * Wurzel(2) = 22 V. Davon muss man die Verluste an Gleichrichter und Transistoren abziehen, ca. 1 V in der Zentrale und 0,5 V im Decoder.

Wenn der Seute mit dem Pluspol (blauer Draht) als Rückleiter verbunden ist, dann ist das viel zu hoch.
Ich nehme aber an dass das 14 V Dampfrohr mit dem Chassis als Rückleiter verbunden ist, also einseitig an Gleis geschaltet ist.
Somit ergibt sich durch den Halbwellenbetrieb bei 20,5 V an ohm'scher Last (Heizwendel) eine äquivalente Wirkleistung, die einer Spannung von 0,7 * 20,5 = 14,35 V entspricht.

Wie heikel das N Dampfrohr ist, vor allem wenn es trocken gelaufen ist, kann wohl am besten die Fa. Seuthe beantworten.

Ich gehe davon aus dass der Commander 9 - wie alle Einfachzentralen - keine Stabilisierung der Ausgangsspannung hat.

Grüße, Peter W.

>Ich gehe davon aus dass der Commander 9 - wie alle Einfachzentralen - keine Stabilisierung der Ausgangsspannung hat.

Hat keine, hatte mal einen offen, ist aber Jahre her.

Gruß, Micha

Hallo

Die äquivalente WirkSPANNUNG durch den Halbwellenbetrieb bei 20,5 V entspricht 0,5 * 20,5 = 10,25 V. Die Spannung (und damit auch die Leistung) ist halbiert, weil nur jede zweite Halbwelle "arbeitet".

Dietrich

Hallo,

die rechnerei ist gut und schön. Fakt ist, wenn das Rauchröhrchen glüht ist die Spannung zu hoch.
Kurze Zeit (!) kann das Röhrchen das haben, man sollte es aber nicht zu oft machen... So Auskunft eines "Experten in Sachen Rauchsatzbau".  
http://www.n-spur-emsland-süd.de/
Der Kollege hat mir auch schon einige Loks mit neuen Rauchsätzen ausgerüstet.

Die besten Ergebnisse erreicht man, wenn der Rauchsatz einseitig an der Schiene angeschlossen ist und dann mit dem  dimmen des verwendeten Funktionsausgangs, am schönsten geht das mit den Zimo Decodern und der Einstellung des  lastabhängigen Dampf.

https://www.modellbahn-diepholz.de/pages/fahrzeugumbauten/gfn-011012.php

( http://www.modellbahn-diepholz.de )

Weitere Loks sind im Bau, u.a. ist eine Roco 043 und eine Rivarossi BR 10 in Arbeit.

Mfg
Christian W.

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Hallo an Euch und vielen Dank für die ausführlichen Erklärungen!

Die Lok ist mit werksseitig eingebautem Decoder gekauft worden und hat einen kleinen Schiebeschalter zum Einschalten des Rauchgenerators.
Hintergrund meiner Frage ist die Angst mir das Heizröhrchen durch zu hohe Gleispannung zu zerschießen. Ich habe jetzt eine Z21, die ich auf 14V eingestellt habe.

Gruß Harald

Hallo,

na dann wird der Raucher genau wie beim analogen Modell direkt an der Gleisspannung angeschlossen sein, denn die original Arnold Decoder hatten keine zusätzlichen Funktionsausgänge (AUX).

Grüße, Peter W.

Das ist völliger Quatsch!!! Erstens mal haben wir einen Ohmschen Verbraucher, da viertelt sich die Leistung, wenn die Spannung halbiert wird.

Peter W. hat schon völlig recht. Bei einem DCC Digitalsignal und einseitiger Anschaltung des Verbrauchers ans Gleis gilt im Mittel 50% Duty Cycle, d. h. es wird 50% der Zeit die volle Leistung abgegeben, die restlichen 50% überhaupt keine, macht im Mittel......... tataaaa - 50% Effektive Leistung. Und da bei einem Ohmschen Verbraucher der Strom proportional zur Spannung Spannung ist, also die Leistung Quadratisch zur Spannung, müsste bei 100% Duty Cycle die Spannung um Wurzel(2) reduziert werden, also 1/1,41..., also ungefähr der von Peter genannte Faktor 0,7.

Für die 12V Seuthe Röhrchen sind 18V Gleisspannung bei einseitiger Anschaltung ans Gleis also passend.

Sollte der Raucherzeuger allerdings direkt auf beide Gleisanschlüsse geschaltet sein, dann sind 18V viel zu viel (weil gegenüber 12V eff. im Analogbetrieb eben die doppelte Leistung eingespeist wird).

@4, Christian: Noch schöner geht es allerdings, wenn die Decoder-Firmware zusätzlich abhängig von der Gleisspannung nachregelt. Leider hat Zimo das bisher nicht in die Serien-Firmwares einfließen lassen. Gerade wenn Du die Raucherzeugung weit herunter regelst, kann der Raucherzeuger sonst schnell aussetzen (z. B. auf einer ABC Bremsstrecke).

Gruß,
Torsten

Hallo Torsten

Das kannst du so schreiben, ist aber trotzdem nicht wahr! Erklärung: Während einer Halb"welle" (Rechteck) liegt die volle Spannung an (20,5 V) und es fließt der volle Strom und damit auch die volle Leistung. Bei 50 % Tastverhältnis hast du also 50 % der Zeit die volle Leistung und 50 % der Zeit keine Leistung. Ergibt im Mittel 50 % der Leistung.

Dietrich

Dietrich,

Du kannst noch so oft widersprechen, diese absolut falsche Aussage wird dadurch nicht richtiger!



Torsten

P. S. Hier mal der Verweis für Deine Bildung: http://de.wikipedia.org/wiki/Elektrische_Leistung . Aber Du kannst denen natürlich gerne erklären, dass sie da Unsinn schreiben...

Hallo Dietrich,

bei der Berechnung ist der so genannte Formfaktor mit ein zurechnen, da die Wirkleistungsformeln nur für sinusförmige Spannungen und Ströme gelten. 50 % ist der Mittelwert, aber nicht der Effektivwert.

Grüße, Peter W.

Hallo Torsten

Danke für den Verweis für meine Bildung. Mein Elektrotechnikstudium ist zwar schon ein paar Jahre her, und auch 40 Jahre Elektronikentwicklung haben mich genug gebildet, dass ich Leistungen berechnen kann. Wenn du in die Integrale bei Wikipedia einsteigst, wirst du sogar meine Aussagen bestätigt sehen. Frage: Wenn du 5 min mit 100 W heizt und 5 min mit 0 W, wie groß ist dann die mittlere Leistung in diesen 10 min?

Hallo Peter

Bei Rechteck, und davon schreiben wir hier, ist der Formfaktor 1. Daher ist der Effektivwert gleich dem Spitzenwert gleich dem Mittelwert des SpannungsBETRAGS (bei  Wechselspannung ist der Mittelwert 0).  

Dietrich  

Hallo Dietrich,

Du hast zwar Recht, aber es fließt aber kein symmetrischer Rechteckstrom durch den Verbraucher, der einseitig an Gleis liegt. Der Decoderausgang leitet nur positiv, d.h. er richtet den Strom gleich.

Der Formfaktor einer Rechteck gepulsten Gleichspannung mit 50 % Tastverhältnis ist 1,41 (Wurzel 2), der Gleichrichtwert 0,5 (eh klar) und der Effektivwert 0,707 (Wurzel 0,5). *)

Aber das Effektiv-Äquivalent der Spannung oder der Stromes (einzeln betrachtet) ist 0,7 und nicht 0,5.
In der Leistung ergeben sich durch die Quadratur (0,7 * U * 0,7 * I) wieder die 50 %, was denn sonst.

Wir können das "elektrotechnische Quartett" gerne bis zum Post # 102 weiterführen, oder bis der Arzt kommt

Grüße, Peter W.

*) Berechnungsformel für PWM-Signal
http://de.wikipedia.org/wiki/Formfaktor_(Elektrotechnik)

Hallo Leute,
bevor ihr hier über die Berechnung der Leistung diskutiert, beantwortet doch erst mal die gestellte Frage. Originalzustand mit Original-Arnold( Lenz)-Decoder. Einschalten des Rauchgenerators über den weißen Schiebeschalter Ja oder Nein. Antwort von Arnold eindeutig Nein.
Bei meiner originalen BR41 82511 lag unter der Einlage ein Zettel der Fa. Arnold mit dem Hinweis , dass der Rauchgenerator auf keinen Fall im Digitalbetrieb eingeschaltet werden darf, da die dann anliegende Schienenspannung zu hoch ist.
Was anderes ist es , wenn der eingebaute Decoder ersetzt wurde und der Rauchgenerator nun von einem Ausgang des Decoders angesteuert wird.
Festgestellt habe ich, dass der Rauchgenerator der BR41 besser mit der  dem einseitigen Anschluß an einer Schienenseite arbeitet. In meiner BR41 arbeitet inzwischen ein MX 648P12 zusammen mit dem Generator. Die lastabhängige Raucherzeugung funktioniert hier einwandfrei. Bei meiner BR18.5 2543 mit einem SL76 dagegen noch nicht zu frieden stellend. Vermutlich muß ich hier noch einen Anschluß an den internen Pluspol (blauer Draht) vorsehen. Der mittlere Stromwert liegt bei mir für beide Generatoren bei max. 120mA. Der Generator der BR18 braucht minimal ca. 96mA , der der BR41 dagegen nur 86mA. Meine Schienenspannung liegt bei gemessenen 16,4V DCC.

Gruß Gerd

Vielen Dank Gerd für Deinen Kommentar!

Meine BR18 hat bislang nur in der Vitrine gestanden. Der Raucher würde über den weißen Schiebeschalter eingeschaltet werden. Die Lok hat noch den Originaldecoder.

Jetzt muss ich mal in den Keller und die Schachtel mit dem Einleger holen um nachzulesen, ob ich auch einen Hinweis auf die Nichtbenutzung im Digitalbetrieb finde.

Gruß

Harald

Hallo liebe N-Digitalbahner.

Rauchgenerator im Digitalbetrieb geht selbstverständlich. Was Arnold damals in den 80er und 90ern sicherlich meinte, war der EMS Betrieb und die Stromabnahme der Lok ohne vorherigen Umbau. Für mich wurde meine alte BR 41 mit Seuthe RG mit einem Decoder und Soundmodul umgerüstet. Das funktioniert hervorragend. Allerdings ist mir aufgefallen:

Mein Schienennetz arbeitet mit einem 15V Notebooknetzteil in Verbindung mit einer Multimaus als Regler. Der Rauch tut sich in dieser Konstellation etwas schwer, obwohl der Decoder eine Stufe zum "vorglühen" hat, damit dann (wenn die Vorheizphase OFF ist) der Rauch lastabhängig "dampft". Da gibt es bereits beim Vorglühen unter Vollspannung oftmals gar nichts....
Zum Test habe ich mal das 18V Originalnetzteil der Multimaus genommen und siehe da: der Dampf kommt auf Zuruf, also wie man es eigentlich will.

Da ich die Schienenspannung noch nicht nachgemessen habe (bisher hat ja alles mit beiden Netzteilen) hervorragend funktioniert, kann ich sagen: mit 18V Netzteil dampft es besser und vor allem zuverlässiger.

Gruß
Freddie

Hallo,

Das gilt für die Digitalgeräte mit ungeregelter Gleisspannung, wie eben (unter anderen) die von Arnold/Märklin und Uhlenbrock.

Bei Seuthe muss man die Nennspannung der einzelnen Dampfrohre beachten. Ein nachgerüsteter Seuthe muss nicht die gleiche Nennspannung haben wie ein Originaleinsatz, und es hängt davon ab wie der geschaltet ist. Allerdings gibt es wohl nur (gab/gibt es OEM Versionen?) ein Dampfrohr für Spur N.

Seuthe gibt für das Original Dampfröhrchen 3-14 für Spur N eine Nennspannung von 8-14 V an. Eine Schienenspannung von 15 V wird OK sein, wenn der Raucher direkt an den Schienen hängt, wie bei der BR 18. Mit Decoder kommt es wie schon oben erwähnt darauf an ob der Seuthe nun zwischen Decoderausgang und Plus (dann wären 15 V auch OK) oder zwischen Decoderausgang und Chassis/Schiene hängt (dann sind 15 V etwas wenig). Der Decoder kann beim Vorglühen auch nicht mehr Spannung erzeugen als am Gleis liegt. Also muss man den Rauchgenerator entweder richtig verkabeln oder die Spannung überhöhen damit der Kickstart wirkt.

Das wollte ich durch das Berechnungsbeispiel darstellen, leider wurde das Thema kaputt theoretisiert.

Grüße, Peter W.

Hallo zusammen,
da es ja vielleicht auch für andere wichtig ist, mal wieder zusammengefasst.
Die Heizleistung ist, konstanten Widerstand des Rauchentwicklers vorausgesetzt, nur abhängig von der Spannung, genauer von ihrem zeitlichen Verlauf. Bei Wechselspannung wird der Effektivwert angegeben; eine Wechselspannung mit 12V effektiv heizt genauso wie ein 12V-Gleichstrom. Dass bei Wechselstrom kurzzeitig 1,41fache Spannungen auftreten, wird durch die kleinen Spannungen um den Nulldurchgang gerade ausgeglichen. Der Wert 1,41 ist beim Heizen also irrelevant und nur für die Spannungsfestigkeit von Bauelementen wichtig, z.B. Kondensatoren: an 12V effektiv darf ein 16V-Bauteil schon mal sterben.
Wenn man bei Gleich- oder Wechselstrom die Spannung halbiert, sinkt die Leistung tatsächlich auf ein Viertel, da hat Wikipedia natürlich Recht. Bei Halbwelle ist aber die Spannung nicht halbiert, sie ist nur in der Hälfte der Zeit abgeschaltet, in der anderen Hälfte fließt der Strom wie bei Vollwellenbetrieb. Halbwelle erzwingt also genau die halbe Leistung.
Viele Grüße
Nimmersatt

Hallo Nimmersatt,

dein Posting in #17 hättest du dir sparen können oder vorher nochmal durchlesen.

So ein Durcheinander von Spannung und Strom - igitt igitt

hajo

Lieber Hajo,

wenn nicht der Faktor 1,41 unf die 'Viertel-Leistung' im Faden aufgetaucht wären, hatte ich nichts geschrieben. Im Zusammenhang unzutreffende Kommentate darf man ja noch richtig stellen. Wer Strom/Spannung igitt findet, sollte auch nicht mit Strömen und Spannungen herumbasteln.

Schönen Abend
Nimmersatt

Hallo,

habe nun mal gemessen, weil es mich nicht mehr los ließ. Bei 18V = DC vom original FLM/Roco-Netzteil liegen auf dem Gleis exakt 18,0V ~ AC und der Dampfer wird vom Decoder mit Spannung versorgt: im Stand mit 94% Leistung (Spannung) und dann in 3 weiteren Stufen bis zu 98% was dann Volldampf wäre. Im Stand raucht er leicht vor sich hin, würde aber den vollen Tank kaum zum köcheln bringen. Dafür gibt es den Funktionsausgang 98%. Hat sich der Dampf entwickelt, dann kann man getrost zurückschalten auf die lastabhängige Regelung. So weit, so gut.

Vergleich: das 15V = DC Notebook Netzteil (bzw. die Fleischmann BlackBox der Multimaus) legt ziemlich genau 14,8V ~ AC auf die Schienen. Damit wird allerdings auch die "Vorheizfunktion, Volllast" so stark beeinträchtigt, dass Dampf nunmehr zum Glücksspiel wird. Im lastabhängigen Betrieb kommt quasi nichts aus dem Schlot.

Gruß
Freddie