Stroom/vermogen/enz bij 15/18V discussie

[bask185]

Een rijdende trein heeft een bepaald vermogen nodig om die snelheid met die belasting te kunnen rijden. De snelheid wordt door de decoder geregeld. Op het moment dat je de spanning verlaagt, doet de decoder de dutycycle omhoog schroeven om dezelfde snelheid te hanteren. Er gaat dus meer stroom naar de decoder, maar het vermogen wat de voeding moet leveren dat blijft hierbij ongeveer gelijk.

Ledstrips is een ander verhaal. De ledstrips zoals ik ze maak, hebben een stroombron die overtollige energie dissipeert. Als ik de voeding van 18V terugbreng naar 12V hoeft de voeding ~33% minder vermogen te leveren.

Gloeilampen onder stroombron/stroombegrenzing kan je benaderen als een ohmse belasting. Als je U halveert, halveert I ook. Met P = U x I wordt het vermogen kwadratisch kleiner zoals Henk hierboven opmerkte

Mvg,

Bas

[Ben]

@Monobrachius: de variatie in baanspanning door het verschil in aangeboden voedingsspanning (19V vs 18V) heeft geen invloed op de snelheid van mijn lok, die blijft constant. Ik heb dat nog eens gecontroleerd middels het ijken van stap 28 in Koploper.

[bask185]

Een spanningsval van 19V naar 18V is ook niet zo zo groot. Zo'n decoder gebruikt meestal de tegen EMK om de snelheid te regelen. De decoder last korte pauzes in het PWM signaal en kan dan de motor spanning meten. Deze is evenredig met de rotatiesnelheid van de motor.

De gemeten motorspanning is ook afhankelijk van de voedingsspanning. Als de voedingsspanning lager wordt neemt ook de dutycycle toe en dit beide beinvloedt de gemeten tegen EMK waardoor de cruise control van de decoder beinvloedt wordt. In essentie doet een lagere voedingsspanning een digitale trein ook langzamer laten rijden desondanks de cruise control. Maar het effect is niet extreem. Als je van 19V naar 15V gaat, dan kan je het wellicht merken.

En als de trein langzamer rijdt, hoeft de voeding natuurlijk ook minder te leveren.

Het hangt ook heel sterk af van je trein. Sommige sound decoders doen hall sensoren gebruiken om een foutloze rotatie snelheid te meten. Stoomtreinen met sound kunnen zo hun 'tsjoeke tsjoeke' geluidjes gelijkstemmen met de fysieke stand van de drijfstangen. Marklin die heeft stappenmotoren gebruikt (die C-sinus softdrive dingen). Die rijden volgens mijn ook even hard op 15V als op 19V.

Bas

[Karst Drenth]

@moderatoren

Buiten dat er hier heel veel "Halbwissen" uitgedragen wordt, wat heeft dit nog met de YD7010 te maken?
Als het al interessant is, dan graag in een apart draadje !

Groet,
Karst

@bask wel even je theorie op orde brengen:

"...In essentie doet een lagere voedingsspanning een digitale trein ook langzamer laten rijden desondanks de cruise control..."

dus niet... daarvoor is er juist de lastregeling. Voorwaarde: de decoder moet voldoende "over" hebben om de PWM bij te regelen.

"...De gemeten motorspanning is ook afhankelijk van de voedingsspanning..."

dus niet... dit wel:

"...Deze is evenredig met de rotatiesnelheid van de motor..."

(en wordt dus 0 als de motor stil staat)

"... Sommige sound decoders doen hall sensoren gebruiken om een foutloze rotatie snelheid te meten..."

heeft niets met de tegen-EMK te maken. ( zoals je zelf al aangeeft is het tbv de synchronisatie )

"...Marklin die heeft stappenmotoren gebruikt (die C-sinus softdrive dingen). Die rijden volgens mijn ook even hard op 15V als op 19V...."

dat waren z.g. Brushless DC motoren op basis van draaistroom techniek, geen stappenmotoren ...

[borotof]

 wat heeft dit nog met de YD7010 te maken.

Nou, het ging over de optimale voedingspanning, dus als jij die vraag nou even beantwoordt is dat ook weer helder...

[borotof]

Tevens lees ik daar dat de maximale baanSTROOM 3 amp is. Betekent dus bij 15 volt heb je 45 watt en bij 19 volt 57 watt tot je beschikking.

[Reinout van Rees]

Ter info: afgesplitst vanaf dit draadje.

Reinout-als-moderator

[C-rails]

Grappig deze discussie. Doet me een beetje denken aan onze oude smid, die de dikte van beugels moest weten voor de wanden van de aardappelsilo. Hij vertelde bij de koffie, dat zijn zoon - die technisch ingenieur/constructeur was - had berekend dat de beugels 6 mm dik moesten zijn. Dus zei onze smid, daarom heb ik maar 12 mm genomen. Nadat de silo 1 keer gevuld en weer geleegd was bleken de beugels 1 mm verbogen te zijn. En die ene mm heeft 35 jaar stand gehouden.

Theorie is één, meten is weten. Praktijk kan soms verrassend uit de hoek komen. Doet niet onverlet, dat ik de deskundigheid van een ieder absoluut niet in twijfel trek.

PS: Ik kon niet helemaal herleiden, wat de oorspronkelijke vraag was en vanuit waar deze discussie op gang kwam, dus vergeef me als deze reactie ongepast is.

[guy1846]

Meten is weten en een apparaat is zo goed als zijn voeding, het zijn nog citaten uit het Elektuur tijdperk.
en deze van borotof, Beredeneren gaat ook.
en dan kan je ,je de vraag stellen, wat rest er om de H Bridge v/d decoder te voeden,die de motor v/d loc aandrijft.
we gaan uit van een externe voeding van 18V= voor de centrale en een baan met stroomdetectie .
1) Vpwr aan het H bridge circuit v/d centrale is  18V=
2) het verlies in de H Bridge van de boosteruitgang v/d centrale is nihil.
3) bij 2 Rail en stroomdetectie hoort een verlies van 1,4 V , rest 33,2 V dit is de PTP spanning op de rails.
4) in de loc decoder en na gelijkrichting, 16,6 - 1,4 = 15,2 V dit is de Vpwr voor de H Bridge
5) afgerond 15 Volt ,  en mag dat  1 of 2 Volt meer zijn, zeker ,

Wat betreft het H Bridge IC dat gebruikt wordt als booster in deze  centrale, moeten we ons geen zorgen maken,
de nominale spanning is 24V   de max spanning 36V   ruime marges dus
kan losjes 5.0 Amp doorstaan, en een Tj van 150° .

wat de loc decoders betreft, dat zijn juweeltjes van regeltechniek, met PI en PID systeem , de een al wat meer geavanceerd dan de andere.
met vriendelijke groeten
guy

[Ben]

Strooien met wijsheden en ontwijken of niet ingaan op gestelde vragen: daar excelleert dit forum in..... 

[Klaas Zondervan]

Inderdaad Ben. B.v. dit:

... rest 33,2 V dit is de PTP spanning op de rails.

PtP doet niet ter zake, het is een fictieve spanning.

[guy1846]

@ Ben
Strooien met wijsheden, die van Klaas moet in niets onderdoen.

het geneuzel over 1 Volt meer of minder, so what ,  dat je 3 Volt kwijt bent van de 18 Volt is een voetnoot.
over het gebruik van stroom-sensoren bij stroomdetectie , die geen spanningsverlies veroorzaken, en het verlies aan de motor tot +/- 1,5 V beperken, dat is men blijkbaar vergeten.

@Klaas, heb ik een PB gestuurd met de beleefde vraag, wat bedoel je met ,"een fictieve spanning"
de peak to peak of PTP wisselspanning op de rails bedraagt 33,2 V.
gevoelige personen kunnen dit waarnemen,
ik heb nog geen antwoord gekregen van Klaas, daarom KLaas stel ik de vraag opnieuw.
een mens is nooit te oud om te leren.
met vriendelijke groeten.
guy

[bask185]

PTP wisselspanning op de rails bedraagt 33,2 V

Guy, kun jij als eerste aan ons allemaal uitleggen wat het verschil is tussen wisselspanning en digitaalspanning?

[schipcas]

die geen spanningsverlies veroorzaken, en het verlies aan de motor tot +/- 1,5 V beperken, dat is men blijkbaar vergeten.

Als we dan toch gaan muggenziften;
Guy, Wat bedoel je met +/- 1,5 V .
Mag de spanning dan 1,5 Volt hoger zijn of 1,5 Volt lager?
+/- geeft een tolerantie aan, je bedoelt waarschijnlijk ca. 1,5 Volt beperken. Dus lagere spanning.

groet,
Henk

[Jeroen Vreeken]

Ik wil ook wel een poging doen:

Volgens de gangbare elektrotechniek:
-'Wisselspanning' is een spanning die een periodiek verloop heeft. Vaak een sinus vormig verloop, maar dit hoeft niet.
-'Digitaalspanning' is een term die in de elektrotechniek helemaal niet gangbaar is. Sterker nog, als je op de term zoekt kom je vrijwel alleen maar modelspoor artikeltjes tegen.
(Om aan te geven hoe specifiek terminologie kan zijn, nog een toevoeging: Onder zendamateurs wordt wel eens de grap gemaakt dat alles onder de 30MHz gewoon gelijkstroom is  )

Binnen de modelspoor:
-'Wisselspanning' mag blijkbaar alleen een zuivere sinus zijn. (en om nog maar een categorie puristen op de kast te jagen: 'voor wisselstroom moet je om een of andere reden drie rails hebben')
-'Digitaalspanning' in het geval van een DCC systeem (de andere negeren we maar even) een blokvormige spanning.

Wat is een DCC signaal dan wel?
Je kunt het zien als een 6.8kHz carrier die gemoduleerd wordt met een zwaai van 1.8kHz. En de golf vorm is van het type 'EMC-ramp'.

Mag je het als een hoog frequent wisselspanning zien? Ja hoor, daar kom je heel ver mee.
Je moet alleen een paar dingen onthouden, het belangrijkste: Vergeet alle aannames die je voor een 50Hz sinus mag doen.
(b.v. effectieve spanning of gebruik van simpele multimeters)