Het Skin effect op bedrading onder de modelbaan.

[Martin Domburg]

Verschil van indruk of miscommunicatie in dat geval. Veranderd verder niet veel aan het verhaal.

[Bert55]

Geen punt Martin.
Je hebt in ieder geval het skin effect op de kaart gezet. Dat is goed.
Verder is het goed dat een ieder respectvol met elkaar om blijft gaan.

[borotof]

Verschil van indruk of miscommunicatie in dat geval. Veranderd verder niet veel aan het verhaal.

Nou, toch wel hoor...

[Duvel]

Als je het gehele verschijnsel goed wilt begrijpen heb je naar mijn mening een afgesloten opleiding HBO/WO Electrotechniek nodig. Velden-theorie, Natuurkunde en vooral heel veel Wiskunde...

Hm ja, check, en toch nog geen bijdrage geleverd aan dit topic - ieder z'n specialisme. Tot nu, want ik vond dat er wel degelijk onderzoek beschikbaar is naar het skin effect in samengeslagen geleiders, zie:

http://inductor.thayerschool.org/papers/stranded.pdf

(Yup, met veel wiskunde.)

Belangrijke conclusie als het gaat om samengeslagen geleiders: "Experimental measurements verify the model and show dramatic advantages over the performance of a solid-wire winding without the high cost of litz wire."... Dit wordt niet alleen door het skin effect veroorzaak, enfin, lees de interessante paper (ga ik misschien ook nog doen).

[borotof]

Interessant, maar dit gaat nog steeds over efficiency bij vermogensoverdracht blijkbaar, en mijn onderbuik zegt dat het verlies van een duidelijk dcc signaal  veel waarschijnlijker is voor optredende problemen...

grtzz

[Klaas Zondervan]

Het geschrift waar Duvel naar verwijst had ik ook gevonden via deze site: https://electronics.stackexchange.com/questions/277825/does-stranded-wire-reduce-resistance-from-skin-effect-when-strands-are-not-insul

Ik was eigenlijk op zoek naar bevestiging van mijn mening dat het voor het skin-effect niks uitmaakt of je massief of soepel draad gebruikt. Mijn gedachte was: die dunne draadjes in een soepele ader liggen zo knus tegen elkaar dat ze zich gedragen als één geheel.
Ik ging op zoek in het Engels, omdat je dan meer nuttige informatie vindt. De zoekterm die ik gebruikte was: skin effect multi stranded wires.

Maar wat ik dacht blijkt helemaal niet waar te zijn. Die draadjes liggen wel knus tegen elkaar maar het contactvlak is zo smal dat er geen noemenswaardige stroomoverdracht plaatsvindt. Bovendien  zorgt de corrosie van die afzonderlijke draadjes er voor dat er een isolatielaagje ontstaat. Weliswaar niet zo goed als wanneer de draadjes bewust met lak zijn geïsoleerd, maar dat blijkt voor het effect weinig verschil te maken, aldus enkele websites die ik over dit onderwerp vond.

De draadjes kun je dus afzonderlijk beschouwen, en ze zijn veel dunner dan de skindiepte, waardoor de totale koperoppervlakte benut wordt.

Kortom, ik ben om. Het skin-effect speelt wel degelijk een rol. In die zin dat het bij massieve draad wel optreedt, en bij soepele draad nagenoeg afwezig is.
Ik heb er ook nog wat aan gerekend. Daarbij was een conclusie dat een soepele draad van 1,5 mm2 zelfs effectiever is dan een massieve van 2,5 mm2.

De komende tijd wil ik nog wat metingen doen om te zien hoe dit in de praktijk uitpakt.

[Peter Kleton]

Ik ben heel benieuwd, Klaas.
Doordat ik geen digitale besturing  heb op mijn 0 baan kan ik hier thuis niets uit proberen en ik kan ook niets bij mijn baas uitproberen.
 

[Klaas Zondervan]

Peter, ik heb ook geen digitale besturing. Maar ik heb Permaloog en de basis daarvan is een 20 kHz blokgolf. Daarmee zou het verschil nog duidelijker moeten zijn.

[Duvel]

Interessant, maar dit gaat nog steeds over efficiency bij vermogensoverdracht blijkbaar, en mijn onderbuik zegt dat het verlies van een duidelijk dcc signaal  veel waarschijnlijker is voor optredende problemen...

We kijken naar hetzelfde: met het skin-effect creëer je als het ware een frequentie-afhankelijke weerstand, enigszins lijkend op een laagdoorlaatfilter. Als je kijkt wat een blokgolf doet in het frequentiedomein, zie je dat dat leidt tot vervormingen van het signaal. Het wikipedia-lemma over blokgolven is daar vrij illustratief voor: https://en.wikipedia.org/wiki/Square_wave.

Via Wiki het spectrum van een 1 kHz blokgolf:


Belangrijk is dat je minstens drie termen nodig hebt om iets van een blokgolf te produceren. Voor 9 kHz kom je dan al uit bij 45 kHz (1e, 3e en 5e harmonische als ik me niet vergis). En dan ziet ie er nog steeds gammel uit (wederom bron: het wiki artikel)...


Het skin-effect (maar ook allerlei andere parasitaire effecten) zullen je blokgolf dus op zeker vervormen, tot het niveau dat de decoder het niet meer vreet. Het ligt dan denk ik ook aan de signaalconditionering in de decoder zelf hoeveel vervorming het betreffende type decoder nog accepteert. En dan hebben we het bij DCC nog over een niet-periodiek signaal ook.

[Peter Kleton]

 * Klaas
Ik denk dat jouw Permaloog systeem heel geschikt is als bron voor expirementen, met een redelijke scope  kan je dan zo wel zien hoe een DCC signaal vervormt. 
* Duvel
Ik kan jouw verhaal heel goed volgen. de  blokvorm is nog erg slecht  met de 1e,3e,en 5e ,ik kan mij voorstellen dat niet elke decoder daar goed op reageert ,mss de een wel en de ander niet , dat kan ook een belangrijke rol spelen , ik kan mij voorstellen dat de 7e harmonische  ( 63 kHz) ook nog hard nodig is,dus dan moet je kijken hoe 63 kHz  door het Skin effect wordt beinvloed.
Tot nu toe is er steeds gesproken over decoders algemeen , zijn alleen wisseldecoders gevoelig die mss via een aparte DCC verbinding gestuurd worden  , of alleen lok decoders die via de rails gestuurd worden ?
Toch nog wel een paar vragen,die ook beantwoord moeten worden door iemand (Karst mss ? )
Peter.

[AP3737]

Fijn dat de discussie weer over de inhoud gaat.

Tot nu toe is er steeds gesproken over decoders algemeen , zijn alleen wisseldecoders gevoelig die mss via een aparte DCC verbinding gestuurd worden  , of alleen lok decoders die via de rails gestuurd worden ?

Ik denk dat we onderscheid moeten maken tussen de verschillende soorten problemen waarmee we te maken kunnen krijgen:
1) Decodering: het DCC signaal vervormt zoveel, dat het niet meer voldoende door de decoder gedecodeerd kan worden
2) Vermogen: de spanning is zover verlaagd, dat we onvoldoende vermogen overhouden om de motor/spoel/servo goed te laten werken

Groet, Aiko

[Klaas Zondervan]

Aiko, je roert daar een belangrijk punt aan. In de loop van dit topic zijn een paar vakmensen geciteerd die iets zinnigs zeiden over de signaal overdracht. Als het alleen daarom gaat, is de oplossing eenvoudig: neem dunne draad. Zolang de draad dunner is dan 2 keer de skindiepte is er niks aan de hand.

Maar bij digitale treinbesturing gaat het niet alleen over dataoverdracht, maar ook om vermogenstransport. De verbinding wordt dan ook wel power-databus genoemd. Vanwege de overdracht van vermogen willen we de draden juist dikker hebben, om het spanningsverlies laag te houden. En dan gaat het skin-effect een rol spelen.

En dan nog iets: in de DCC normen wordt gesteld dat de flanksteilheid in de nuldoorgangen minstens 2V per microseconde moet zijn. Ik heb dat nooit goed gesnapt. Als de decoder constateert dat de polariteit wisselt, dan is het toch duidelijk dat er een nuldoorgang is geweest? Dan hoeft die flank toch niet zo steil te zijn? Iemand die daar iets zinnigs over kan zeggen?

[Martin Domburg]

Mijn vuistregels voor elke baan die ik hanteer:

Hoofddistributie: 1,5 mm2
Van verdeelpunten naar decoders: 0,75 mm2
Verbruikers: 0,2 mm2

Verbruikers zijn de rails, melders, wissels, relais, seinen noem maar op.

Elk verdeelpunt maximaal 2 meter uit elkaar. Dan kunnen de Verbruikers altijd binnen de 4 meter lengte blijven.

Is dat iets als uitgangspunt? Als verdeelpunten gebruik ik springveerklemblokken zoals PTFIX.

[Klaas Zondervan]

Martin, is dat allemaal soepel, ook de railaansluitingen? Voor draadjes die aan de rails worden gesoldeerd neem ik altijd blank massief telefoondraad (0,5 mm = 0,2 mm2). Dat werkt in deze situatie makkelijker dan soepel draad.

[Martin Domburg]

Alles soepel, dat installeert veel makkelijk als massief.