BeneluxSpoor.net forum
Vraag en antwoord => Elektronica en analoog => Topic gestart door: Ferdinand Bogman op 09 May 2024, 14:58:34
-
Het Wohnzimmer Rangierbahnhof (https://forum.beneluxspoor.net/index.php?topic=98727.msg3222352693#msg3222352693)wordt bediend met een Roco PBM-regelaar 10727. Deze regelaar wordt standaard gevoed door een kleine adapter. Die heb ik niet; in plaats daarvan gebruik ik mijn Fleischmann trafo 6730 (https://forum.beneluxspoor.net/index.php?topic=98727.msg3222427771#msg3222427771).
In de handleiding van de regelaar (https://www.roco.cc/static/frontend/Casisoft/Roco/de_DE/doc/AN/1/DE/8010727820.pdf) staat dat je ook bijvoorbeeld de voeding 10725 (https://www.roco.cc/rde/10725-trafo-50-va-kraftpaket.html) kunt gebruiken. En wie wil dat nou niet, een “Kraftpaket” :)
Maar:
“Dabei ist allerdings zu beachten, dass auf Grund der höheren Ausgangsspannung die Lokomotiven etwas zu schnell gegenüber dem Vorbild fahren.”
Oftewel: omdat de voeding een hogere spanning levert, hebben de treinen een hogere maximumsnelheid.
Maar we hebben het hier over PBM. Op basis van wat ik ervan weet neem ik aan dat de hogere spanning ook al wordt afgegeven bij de laagste stand van de regelaar. In de vorm van een (korte) puls, om de motor een zetje te geven. Hoe verder we de regelaar opendraaien, hoe langer de puls. Bij gelijke breedte van de puls is de kracht van het zetje groter bij een hogere spanning.
Ik concludeer dat bij het gebruik van een voeding met een hogere spanning, mijn treinen nóg langzamer kunnen rijden. Klopt dat?
-
Pbm is nedelands voor puls with modulation, neem aan dat je dat bedoeld.
Maar met pbm is het rijgedrag beter dan met een vlakke spanning maar uiteindelijk wordt de snelheid bepaald door de gemiddelde spanning.
Dus dat je met een hogere spanning langzamer kunt rijden klopt in principe niet.
Wel lijkt het me een risico, kan de loc tegen de hogere spanning?
-
Het
Ik concludeer dat bij het gebruik van een voeding met een hogere spanning, mijn treinen nóg langzamer kunnen rijden. Klopt dat? (https://forum.beneluxspoor.net/index.php?topic=98727.msg3222352693#msg3222352693)
Nee, dat klopt niet. Het hangt van de motor af. Een motor heeft een bepaalde minimale pulsduur nodig om los te komen. Verhogen van de spanning helpt daar niet bij.
-
Inderdaad Bert, pulsbreedtemodulatie (PBM) is hetzelfde als pulse width modulation (PWM). In dit artikel in de encyclopedie (https://encyclopedie.beneluxspoor.net/index.php?title=Snelheidsregelaar_met_pulsbreedtemodulatie) wordt het principe beschreven.
Het gaat me niet zozeer om de snelheid, maar om de minimale regelstand waarbij een locomotief rijdt. Ik heb vooral oudere modellen, waarvan het rijgedrag niet zo goed is als dat van modern spul. Volgens mij komen die bij de laagste stand van de regelaar nog altijd niet in beweging (of dat zo is, zal ik binnenkort eens onderzoeken). In dat geval, dacht ik, zou een hogere spanning van de puls bij die laagste stand misschien ook het “zetje” vergroten en dus de kans dat zo’n oud locje dan al in beweging komt.
Maar volgens Klaas is dat niet zo.
-
Nu begrijp ik jouw vraag wat beter, met een hogere spanning en dezelfde pulsbreedte zal de loc wat eerder op gang komen maar dan kun je net zo goed de lagere spanning hebben met een iets bredere puls.
-
Zoiets, Bert. In theorie is de totale energie die de puls aan de motor geeft, de hoogte (spanning) x de lengte (tijd). Maar dat betekent volgens mij niet dat een hoge, korte puls hetzelfde effect heeft dan een lage, lange puls. De hoge spanning veroorzaakt een grotere kracht. Daar is het hele idee van PBM op gebaseerd.
Bij bewegen vanuit stilstand moet eerst de statische wrijving overwonnen worden, weet ik nog van de middelbare school. Als de loc eenmaal beweegt, is de dynamische wrijving lager; in beweging blijven kost minder energie. Daar kan die grotere kracht van pas komen. Vandaar dat ik denk: hogere spanning, lagere startsnelheid.
Klaas, kun je dat idee van die minimale pulsduur nog een beetje toelichten?
-
Doorgaande is de vuistregel:
Des de lager de voltage, des de langzamer de loc rijd. Echter komt hij moeilijker van zijn plek.
Des de hoger de voltage, Des te harder de loc rijd. Maar dan komt hij wel beter van zijn plek.
Het is vaak even zoeken naar de juiste voltage tussen 15V en 18V waar je locs het mooiste op reageren.
-
Ik weet het Ferdinand, ben electronicus van huis uit. Ontwerp zelf, nog steeds ook printen.
Jouw betoog klopt wel maar ik had gezien op welke spanning jouw voeding zit, 16 volt, dat ik toch niet erg veel hoger dan gemiddeld.
-
Klaas, kun je dat idee van die minimale pulsduur nog een beetje toelichten?
Bij een standaard motortje is er sprake van ankerkleef. D.w.z. dat de ankerpolen worden vastgehouden door de magneetpolen. Je kunt dat voelen als je met de hand een motor ronddraait. Je moet dan steeds wat extra kracht zetten om de polen los te trekken, en dan kleven ze weer op de volgende pool.
Als je er pulsen op zet gebeurt het zelfde. Als de pulsen te kort zijn probeert het anker los te komen, maar voordat het is gelukt is de puls al weer weg. En dan valt hij weer terug op zijn oude positie. Verhogen van de spanning zal in dat geval weinig helpen.
Wat wel helpt is een motor met ijzerloos anker toepassen, een motor volgens het Faulhaber principe, ook wel klokankermotor genoemd. Die hebben een draaiende wikkeling zonder ijzer en hebben dus geen last van de ankerkleef.
-
Dan weet je waar je het over hebt, Bert. Ik moet het hebben van twee jaar HTS-E (lang geleden) en wat kennis opgedaan met deze hobby.
Bedankt voor de toelichting, Klaas. Inmiddels heb ik wel wat locomotieven met klokankermotoren, maar daar heb ik nog te weinig mee gereden om een idee te hebben van hun rij-eigenschappen. En het is niet mijn bedoeling veel (oud) materieel te gaan ombouwen.
Martin, jij hebt het over 15 tot 18 volt. Dat is de spanning op een digitale baan, neem ik aan? Of wordt dit door de PBM vanuit de decoder aan de motor geleverd?
Ik rijd dus analoog. In de maximumsnelheid zal het verschil tussen 14V (de Fleischmann-trafo) en 16V (de Roco-voeding) in ieder geval merkbaar zijn. Mijn oude Fleischmann-locomotieven zijn gebouwd voor 14V. Maar andere merken rijden van oudsher op 12V, die zullen dan nog iets méér te hard rijden. Nu wordt in het algemeen niet over het emplacement van het Rangierbahnhof geracet. De regelaar staat zelden helemaal open. Dus wat betreft de maximumsnelheid lijkt het me geen bezwaar om een hogere spanning te gebruiken.
Kruipsnelheid is wél leuk op een Rangierbahnhof. Of ik zo’n “Kraftpaket” ook echt wil inzetten, hangt dus af van wat het effect is op langzaam rijden van mijn oude machines.
-
Nee DC input, ook bij analoog.
Dit is gebaseerd op de werking van Dinamo waar ook PWM word gebruikt voor de aansturing van analoge locs.
Wel kun je daar een multiplier toepassen op de PWM. Maar het principe is hetzelfde. Met als enige verschil met de output is dat je 1,2V verlies in stroomdetectie.
Kruipen is absoluut mogelijk. Ooit heb ik een slow driving wedstrijd in schaal N gehouden. De klokqnkers haalden daar ijkmetingen van onder 1 km/h analoog. De winnaar was analoog 0,6 km/h. Dus ja dat kan gewoon.
De loc had wel, zoals Klaas goed aangaf, een klokanker motor.
-
Ferdinand, je zou ook zelf wat kunnen experimenteren. Je hebt blijkbaar voedingen met verschillende spanningen beschikbaar. Neem een paar locs en laat ze eerst een poosje warm draaien.
Dan zet je de PWM regelaar op verschillende voedingen en op een testtraject van een paar meter ga je klokken hoe lang een loc er over doet bij de laagste snelheid waarmee hij wil rijden.
Overigens vind ik het niet zo belangrijk hoe langzaam een loc kan rijden. Belangrijker vind ik dat hij soepel optrekt en stopt. Dan simuleer je de massa die een echte trein heeft.
Ik weet dat echte treinen ook heel langzaam kunnen rijden, maar in de praktijk doen ze dat zelden. Het heeft weinig nut.
-
Gewoon eens wat proberen met verschillende (ook lagere) spanningen?
edit;
Klaas was me voor.
-
Grappig Martin, een langzaamaanwedstrijd! Dat had ik wel willen zien - zie je dat nog wel, 0,6km/u?
Klaas, je hebt een punt, al gaat het hier wel om rangeren. En ik ga ervan uit dat het optrek- en afremgedrag ook verbetert.
Maar we dwalen een beetje af. Klokankermotoren goed en wel: het gaat mij om het verbeteren van de langzaamrij-eigenschappen van oude locomotieven met driepolige ankermotoren, zoals de Fleischmann-rondmotor. Heeft een hogere spanning effect? Klaas is nu iets minder stellig, lees ik: van “helpt daar niet bij” naar “zal weinig helpen” ;).
Aan experimenteren denk ik wel, maar de mogelijkheden zijn beperkt. Naast de Fleischmann heb ik wel wat losse trafo’s liggen maar dat is allemaal niet zo veilig, inbouwdingen met losse draden voor de netspanning. En geen regelbare voedingen. (In het snoer van de Fleischmann zit ook al een kroonsteentje :-[.) Zo’n Roco-voeding heb ik dus niet; ik zag dat Noordernet er een aanbiedt. Zo kwam ik op het idee.
-
Intussen keek ik nog eens goed naar de specificaties van de regelaar:
(https://images.beneluxspoor.net/bnls_2024/IMG-0218-663d223fd0144.jpg) (https://images.beneluxspoor.net/bnls_2024/IMG-0218-663d223fd0144.jpg)
Die levert ook max. 18V! Dat is de hoogte van de pulsspanning bij kleine pulsbreedte, neem ik aan. En die zal dan dalen bij hogere standen van de regelaar. Tot de spanning die de voeding levert?
Ik zie dat ik misschien een ander probleem heb: de regelaar kan tot 1,3A leveren. Mijn Fleischmann-bakkie komt niet verder dan 0,5 (7VA bij 14V), volgens de onderkant. Het artikel over de Weistra-regelaar bevestigt mijn herinnering dat, bij gebruik van PBM, stromen kunnen optreden die drie keer de gangbare zijn. Dat zou kunnen betekenen dat de regelaar geen 18V kan leveren bij lage snelheden, omdat de Fleischmann dan bijna is flauwgevallen.
-
De voeding moet natuurlijk wel de stroom kunnen leveren die de motor vraagt.
Waarom denk je dat de spanning begint bij 18V en daalt bij bredere pulsen? De regelaar kan nooit meer spanning leveren dan uit de voeding komt en die spanning blijft gelijk, ongeacht de pulsbreedte.
Deze regelaar heeft kennelijk een vaste pulsfrequentie van 80Hz.
Het voordeel van de Weistra regelaar is dat die begint bij 30Hz, waardoor je bij dezelfde gemiddelde spanning bredere pulsen krijgt. Naarmate je de regelaar opdraait gaat de frequentie ook omhoog tot ongeveer 100Hz.
-
Dat van die dalende spanning is in eerste instantie een aanname: ik kan me niet voorstellen dat analoge treinen tussen ca. dertig jaar geleden en nu opeens van 12V naar 18V voedingsspanning zijn gegaan. Heb ik het mis?
Praktisch zou ik dan gemerkt moeten hebben dat mijn Fleischmann-locomotieven als TGV’s over het emplacement vliegen (los van het feit dat ze al nooit een nette schaalsnelheid hadden). En op de vrije baan rijden ze op het gelijkspanningsdeel van de Fleischmann-trafo; 4V lager. Bij de overgang zou ik dat verschil moeten zien, toch? Een multimeter heb ik overigens wel, ik zal het eens nameten.
Weistra-regelaars heb ik ook nog liggen. Zelfde verhaal als met die voedingen: losse printjes waar dan een net kastje omheen gebouwd moet worden, en een voeding aan gehangen. Revisie van het materieel is belangrijker. Daarom heb ik voorlopig gekozen voor het gemak van dat ding van Roco.
-
Ik heb het probleem van de verschillende snelheden en te snel rijdende analoge treinen opgelost door een minimale snelheid en maximale snelheid in te kunnen stellen. Je moet per lok dan ongeveer onthouden wat dan goede settings zijn (net als dat je adressen moet onthouden bij DCC maar dan anders), maar het werkt wel goed. Je kan je rijregelaar knop van 0 tot 100 draaien voor alle treinen waar ze allemaal een mooie schaalsnelheid voor hebben.
Eerste test (https://www.youtube.com/watch?v=Wv5kNY3mziE)
Ik heb er zowel een DIY project (https://train-science.com/diy-pwm-rijregelaar/) van gemaakt als dit doosje. Als je wilt, mag je hem lenen en uitproberen. Ik ga er komende tijd nog geen doel voor hebben. Weet wel dat die 12V max is, ik heb er ook een voeding voor.
(https://i.imgur.com/pQoMbqD.jpeg)
Wat ik er ook nog op wil knutselen is een tegen EMK meting. Dat kan je maken van 3 weerstandjes. Dan kan je de spanning meten van een draaiende motor en daarmee een regellus implementeren. Zo kan je analoge loks laten kruipen als nooit tevoren.
Een kerel heeft ooit precies dit gemaakt met discrete componenten.
https://researchcommons.waikato.ac.nz/bitstream/handle/10289/14616/ModelRailwayControllersComparison_Scott2021_v4.pdf (https://researchcommons.waikato.ac.nz/bitstream/handle/10289/14616/ModelRailwayControllersComparison_Scott2021_v4.pdf)
https://www.youtube.com/watch?v=59vfOeY0MmI&t=1s (https://www.youtube.com/watch?v=59vfOeY0MmI&t=1s)
Mvg,
Bas
-
Bas, het probleem van verschillende snelheden en te snel rijdende analoge treinen is niet het onderwerp vanavond. (Ik geef toe, ik lok zelf afdwalen uit door er steeds dingen bij te halen ;D.) Het is wel een interessant apparaat; je filmpje erover heb ik al eens bekeken. Maar ik ga je aanbod voorlopig afslaan.
Volgens mij is het volgende wat ik moet doen:
- De spanning meten die uit de Roco-regelaar komt bij maximale snelheid. Dat zal ik hier in ieder geval even doorgeven;
- Kijken welke voedingen het Wohnzimmer AW in het magazijn heeft liggen;
- Als daar niets bij zit, volgende week in Houten kijken naar een Roco-voeding;
- Alvast nadenken over de inzet van mijn Weistra-printjes, op de lange termijn.
Maar nu eerst slapen.
-
Een kerel heeft ooit precies dit gemaakt met discrete componenten.
https://researchcommons.waikato.ac.nz/bitstream/handle/10289/14616/ModelRailwayControllersComparison_Scott2021_v4.pdf (https://researchcommons.waikato.ac.nz/bitstream/handle/10289/14616/ModelRailwayControllersComparison_Scott2021_v4.pdf)
https://www.youtube.com/watch?v=59vfOeY0MmI&t=1s (https://www.youtube.com/watch?v=59vfOeY0MmI&t=1s)
Dat is geinig! Een wetenschappelijk artikel over modeltreintjes!
-
Waarom hang je er niet gewoon een marklin trafo voor? Aan de railaansluiting wel te verstaan.
Dan kun je de ingang van 5 (zal niet werken) tot pakweg 16V instellen.
Bart
-
Tsja, voor een Fleisch-mann is Märklin zo’n beetje een ander universum, dus daar zou ik niet snel op komen. Die heb ik dus ook niet liggen en ik doe het graag met de spullen die ik heb. Heb ik niets, dan is zo’n trafo ook iets om naar te kijken op de beurs.
-
Je kunt de PBM ook voeden met een gewone gelijkspanningsregelaar (trafo), zodat je de maximale voedingsspanning - en daarmee de topsnelheid van de locs - kunt begrenzen.
Ik doe dat ook bij m'n Gaugemaster PBM; werkt goed.
-
Merk je daarbij nog verschil bij het langzaam rijden?
Ik had nog niet van me laten horen. Intussen heb ik wel een paar alternatieve voedingen in huis, maar ben nog niet in de gelegenheid ze uit te proberen. Zodra dat lukt, laat ik het hier weten.
-
Bij sommige Roco locs gaat het langzaam rijden dan nog iets beter - en dan bedoel ik echt kruipen.
Ik ben echter gelijkspanning voor de voeding van de PBM gaan gebruiken, omdat de nieuwere analoge Roco locs een brugstekker hebben die in conflict komt met de PBM als je een wisselspanning als voeding gebruikt; de gelijkrichter in de PBM en die in de brugstekker werken elkaar dan tegen. Maar dat even terzijde...