Stroom/vermogen/enz bij 15/18V discussie

[borotof]

Een simpele vuistregel:

Rij je geautomatiseerd met stroomdetectie: 18V
Rij je zonder stroomdetectie: 15V

Een simpele vuistregel : Vermogen is stroom x spanning. Dus hogere spanning, lagere stromen, minder problemen.

[Klaas Zondervan]

Dat is dan weer een te simpele voorstelling van zaken. In het geval van een digitale spoorbaan zal een hogere spanning tot hogere stromen leiden. Het gevolg is een grotere opwarming van alle componenten waar die stroom doorheen gaat.

Zou interessant zij om dit eens proefondervindelijk te bepalen.

[borotof]

Dat is dan weer een te simpele voorstelling van zaken. In het geval van een digitale spoorbaan zal een hogere spanning tot hogere stromen leiden. Het gevolg is een grotere opwarming van alle componenten waar die stroom doorheen gaat.

Zou interessant zij om dit eens proefondervindelijk te bepalen.

Beredeneren gaat toch ook wel ? Meeste vermogen gebruiken de loks, die worden dmv pwm geregeld, vziw geen extra opwarming, (maar ik ben een leek) . Sein en wisseldecoders : Trekken maar kort vermogen, weinig tot geen opwarming .(proefondervindelijk ook nog nooit iets van gemerkt).  Wisselaandrijvingen (indien gevoed door baanstroom) Idem. Schakelen wel betrouwbaarder. Andere componenten : experts kom er maar in.

[Klaas Zondervan]

Citaat: (maar ik ben een leek)

Daarin zit de crux. Niet rottig bedoeld, maar als je een leek bent, waarom denk je dan dat het kunt beredeneren?

Laat ik mijn beredenering geven:
motoren: door PWM kan de duty cycle korter worden bij hogere spanning. Maar tijdens de pulsen loopt er meer stroom en de opwarming van de motorwikkelingen gaat kwadratisch met de stroom.

verlichting: door de hogere spanning zal de stroom hoger worden.
Behalve als er een stroomstabilisator voor zit. Maar die stroomstabilisator zal meer spanning moeten wegwerken, en wordt dus warmer.

wisselaandrijvingen: door de hogere spanning zullen ze meer stroom trekken. Dat is ook de reden waarom ze betrouwbaarder werken.

Nogmaals: het zou mooi zijn als iemand door meting kan vaststellen wat er werkelijk verandert in de stroom bij een hogere spanning.

[Karst Drenth]

verlichting: door de hogere spanning zal de stroom hoger worden.
Behalve als er een stroomstabilisator voor zit. Maar die stroomstabilisator zal meer spanning moeten wegwerken, en wordt dus warmer.

In het algemeen klopt het idd wel, dat hoe hoger de spanning, hoe hoger de stroom.

Lineaire Spanningsregelaars dissiperen idd de "Volten maal Ampères aan Watten". Die spanning is Vin - Vout. -> Bij gelijkblijvende stroom en hogere Vin dus meer Watten te dissiperen, dus warmer....

Bij schakelende ( Buck converter ) Spannigsregelaars is het een ander verhaal. Deze werken nagenoeg verliesvrij (ong. 95%) Hoe kan dat dan ? Nou simpel gezegd, word er door het hoogfrequentschakelen van de stroom in een flinke spoel, de conversie op basis van energie gedaan. Bij gevolg is de gemiddelde stroom lager bij een hogere spanning. Immers de uitgang moet b.v. een X-aantal Watten leveren ( b.v. 5V / 1Amp = 5 Watt.) dan geldt voor de ingang, dat die 5 Watt uit de toevoer "getrokken" moet worden. ==> 5W / 15V = 330mA ==> 5W / 18V = 270mA
De stroom wordt in zo'n geval dus duidelijk lager. 

Overigens is ditzelfde principe bij doodnormale AC Transformatoren ook van toepassing Één van de redenen waarom vanaf de energie-centrale naar de verdeelpunten in de wijken de spanning naar 380.000V getransformeert wordt. Daardoor wordt de stroom lager en daardoor zal er minder verlies in de (hoogspannings)leidingen lager optreden. Een ander voorbeeld is een lastrafo: 230V in, 42V uit ==> b.v. bij een max. stroom van 16A levert dat dan 230 / 42 x 16 = 87 Amp aan de uitgang... precies andersom als bij de energie centrale.

Bij modelmotoren is het vooral de maximale spanning die de combinatie koolborstel vs collector verdragen kan zon der te gaan vonken.  En ja, PWM regeling die in alle Lokdecoders gebruikt wordt, is ook een vorm van energie regeling dus mijn gevoel zegt, dat de opgenomen stroom dan ook kleiner wordt bij gelijkblijvende last... Maar om e.e.a. goed te berekenen, zul je een aantal lastige integraal vergelijkingen moeten oplossen. Is voor mij té lang geleden om dat even uit de losse pols op te schrijven...

Groet,
Karst

[guy1846]

Ik betrap er mezelf ook al wel eens op,
Bij Karst is de chaos recht evenredig met de lengte van zijn tekst.

Het optransformeren v/d spanning is nodig voor het transport van electriciteit over grote afstanden.
het belangrijkste hier is, hoe hoger de spanning, hoe dunner de lijnen , hoe minder materiaal , hoe minder gewicht , hoe lager de prijs.
en dat laatste is niet onbelangrijk. en de rest, daar zijn ingenieurs voor om dat te berekenen en maar goed ook.

de las-transformator: plots, staat daar iets dat op een formule moet lijken, en het resultaat is 87 Amp.
het gaat hier over een transformator primair, 230V en 16 Amp het vermogen v/d transfo is 230x16= 3680 Watt
het vermogen van de transformator secundair: bij een ideale transfo  3680 Watt

dus 3680 = 42 x I              of   I = 3680/42  87 Amp

Schakelende voedingen, en alles wat met switching bij vermogensoverdracht te maken heeft, heeft een veel groter rendement, en dus minder
warmte dissipatie. denk aan de classe D versterkers in de audio wereld.

en het aansturen van het motertje in een loc, met PWM, zeg gewoon de tijd tussen de pulsen is er geen dissipatie en heeft de schakeling de tijd om af te koelen, en dat is de H bridge in de decoder.
met vriendelijke groeten
guy

[Ben]

Een klein proefje met één rijdende trein (terwijl er 24 anderen stil staan op de baan, al of niet met licht aan.): 1V spanningsverlaging aan de voeding van m'n 5033 booster levert een paar % verlaging van het stroomverbruik, m.i. door minder verliezen.

Doorredenerend kun je dus op je booster meer treinen laten rijden als de voedingsspanning wordt verlaagd.

Gr, Ben.

[borotof]

Laat nou die 24 eens rijden met verschillende spanning ?

[Ben]

Lolbroek..... 

[borotof]

Tsja, dan is deze proef niet echt representatief...

[Ben]

Ik meet het stroomverbruik van een rijdende trein die gevoed wordt met 18V in vergelijk met 19V. Wat is daar niet representatief aan?

[borotof]

Nee, je meet het stroomverbruik van een volledige baan met een mij onbekend, doch waarschijnlijk aanzienlijk aantal ohmse verbruikers die logischerwijs minder verbruiken bij een lagere spanning...

[Ben]

Ik meet het stroomverbruik van een rijdende trein en 24 lok decoders.

[Ronald Halma]

Heeft jou trein 24 decoders?? 

[Monobrachius]

En ja, PWM regeling die in alle Lokdecoders gebruikt wordt, is ook een vorm van energie regeling dus mijn gevoel zegt, dat de opgenomen stroom dan ook kleiner wordt bij gelijkblijvende last...

Bij het opgenomen VERMOGEN.
Als je je baanspanning met 1V verlaagd, houd je niet je vermogen gelijk, maar die zal quadratisch met het voltage zakken. En daarom zal je stroom ook zakken. Kortom een voltageverlaging is niet de goede manier om te testen. Als je de locomotief met gelijke snelheid  (niet rijstappen maar in km/u) zou laten rijden met verschillende voltages en dan kijkt wat het stroomverbruik doet, wordt het wel interessant.

Henk