Wisselaandrijving met servo's

[eenop87]

Hallo medespoorders.

Zoals ik in een ander draadje aankondigde geef ik hierbij een beschrijving van de door mij gebruikte Servo plus besturing voor wissels.
Het idee is natuurlijk niet nieuw maar wellicht is het bruikbaar voor anderen op dit forum.
Ik werd door een schema van Jajo (heb dank Jaap en internet ) op een idee gebracht.
Omdat ik niet tevreden was met de door mij tot nu toe gebruikte aandrijvingen ben ik wat gaan stoeien met een goedkope servo van Conrad (233751 € 4,99) en de genoemde schakeling van Jaap.
Het schema is opgebouwd rond de welbekende ne555 timer.
Ik heb 3 potmeters gebruikt om de boel af te regelen.
Met P3 wordt de servo in de middenstand gezet en met P1 en P3 wordt de uitslag naar links en naar rechts ingesteld.
Deze methode maakt het afstellen van de aandrijving zeer eenvoudig en is het monteren een peuleschil.

Het omschakelen tussen de standen gebeurt met een bi-stabiel relais van Conrad.
Doormiddel van 2 diodes D2 en D3 (1n4148) en link L1 kan de schakeling bediend worden door een decoder die bestemd is voor motorsturing (dus ompolen) en met link L2 en L3 kan hij aangesloten worden op een decoder die bedoeld is voor magneetspoelaandrijving.
Het relais schakelt tussen P1 en P2.
Wordt de aandrijving alleen handmatig gebruikt op b.v. een analoge baan, dan kan het relais weggelaten worden en een schakelaar worden gebruikt.
Omdat de Servo op maximaal 6 V kan draaien heb ik de 7805 stabilisator toegepast.
De voedingsspanning kan bestaan uit 16 volt wisselspanning of 8 tot 16 volt gelijkspanning.

Het monteren onder de baan is erg eenvoudig:

Ik schroef een stuk verenstaal van ong. 7 cm lengte op een van de armen.
Draai de potmeters P1 en P2 tegen elkaar in op de minimum uitslag en zet potmeter P3 in de middenstand.
Sluit de voedingsspanning aan op de schakeling  en monteer de arm in de juiste positie.
Schroef nu de servo onder de baan en let er op dat het verenstaal recht naar boven wijst en niet onder spanning staat.
Sluit nu de boel aan op de voedingsspanning en de decoder.
Regel met P3 de wissel af in de middenstand en verdraai de potmeters P1 en P2 tot de juiste uitslag is bereikt. Klaar is Kees!
Het printje plak ik met dubbelzijdig tape tegen de servo.

Ik heb nu een aantal wissels (piko en Fleischmann) met dit systeem uitgerust en ben er erg tevreden over. Geen ellende meer met weigerachtige eindschakelaars en heerlijk rustig.
De kosten voor dit stukje huisvlijt zijn ongeveer € 16 plus een paar uurtjes knutselen (en dat is ook leuk).

Nog wat Conrad nummers
503398   Bi-stabiel relais
422576   Potmeters
179205   spannings regelaar 7805
177113   NE555
453099   cond 0,1uF
233751   servo
223100   verenstaal
De elco's komen uit mijn (zeer) omvangrijke voorraad slooponderdelen.

Het schema:


Het printontwerp:


Componentenplaatsing:


Wat foto's

[JaJo]

Soohee......Jij bent een stuk verder gegaan dan ik met mijn simpele prototype.
Dat ziet er zeer profi uit! Complimenten hoor Gerrit!

Groet Jaap

[pepper]

Ziet er inderdaad indrukwekkend uit!

[eenop87]

@Jaap: Bedankt voor het compliment.

Ik heb vanavond de vierde aandrijving gemonteerd. Die zat op een erg ongelukkige plaats. De wissel ligt precies boven een balk van de constructie en heb het moeten oplossen met een extra haakse overbrenging. Ondanks dit obstakel was het monteren en afregelen verbluffend eenvoudig door de afstelling met potentiometers.
Ook deze aandrijving werkt als een tierelier 

[Klaas Zondervan]

Gerrit,

Wat ik in het verhaal nog mis is de omloopsnelheid. Kun je die ook regelen? En zo ja, waarmee, en hoe langzaam kun je hem laten gaan?

[Karst Drenth]

Hoi Gerrit,

Heel fraai en erg netjes !!

1 opmerkingetje: je 7805 is niet extra gekoeld zie ik. Mijn ervaring met de digitale versie van dit ding is, dat de 7805 nog wel eens heet wil worden als de servo niet geheel 'tot' rust komt.
Dwz als b.v. er wat rimpel oid op de voeding staat, of als de servo het eindpunt niet helemaal kan halen.
In dit kader mis ik een 220nF C'tje ( parallel aan de 10uF ) achter de 7805.

Maar zoals al gezegd, zeeeer mooie oplossing, zeker voor analoog bedrijf 

@klaas

In deze schakeling is daar geen voorziening voor, je zult het dus moeten doen met de 'natuurlijke' omloopsnelheid van de servo...

Grtzz,

Karst

[Klaas Zondervan]

@klaas
In deze schakeling is daar geen voorziening voor, je zult het dus moeten doen met de 'natuurlijke' omloopsnelheid van de servo...

Da's jammer. De natuurljike omloopsnelheid is nl. nogal snel.
Ik ben zelf ook met servo's aan het stoeien, nadat iemand op het forum had uitgelegd wat een servo is en hoe die werkt (misschien was jij dat wel).
Ik was zover gekomen dat ik een schakeling in elkaar had gebakken waarmee ik zowel de uiterste standen als de omloopsnelheid kon instellen. Helaas is die schakeling niet stabiel genoeg voor praktisch gebruik. De puls staat te jitteren waardoor de servo continu blijft zoeken naar zijn eindstand.
Daarom ben ik nu rigoreus een andere weg ingeslagen. Ik heb de servo ontdaan van alles wat hem tot servo maakt zodat ik nu alleen nog maar een motor met vertragingskast over heb. Zal er t.z.t. wat van laten zien.

[Karst Drenth]

...Helaas is die schakeling niet stabiel genoeg voor praktisch gebruik. De puls staat te jitteren waardoor de servo continu blijft zoeken naar zijn eindstand....

Dit is precies waar ik net op doelde.

Ik heb het in de digitale versie opgelost door de puls te stoppen na ong. 1 seconde.
Hierdoor stopt de servo met trillen en blijft in de laatste stand staan !

Misschien dat je daar een analoog alternatief voor kunt vinden.

Grrtzz,

Karst

[Klaas Zondervan]

Misschien dat je daar een analoog alternatief voor kunt vinden.

Dat analoge alternatief heb ik gevonden door de servo te verbouwen tot motor met tandwielkast. En ik laat hem domweg tegen een eindcontact aanlopen als hij zijn eindstand heeft bereikt.
Zal er zo eens een paar fotootjes van maken. Maar daarvoor ga ik dan een nieuw draadje openen. Lijkt me beter omdat het toch een andere aanpak is dan waar het hier over gaat.

[Karst Drenth]

Ook een oplossing 

Maar ik bedoelde een analoge oplossing voor het stoppen van de puls na pak em beet 1 seconde

Grtzz,

Karst

P.S. ben overigens ook benieuwd naar jouw oplossing 

[eenop87]

@karst
De servo komt bij mij geheel tot rust en trekt dan erg weinig stroom (absoluut geen jitteren).
De 7805 wordt dan ook niet meer dan lauw. Door de mogelijkheid om met potmetertjes de slag exact in te stellen blijft hij ook niet onnodig kracht uitoefenen.

@klaas
Een van de redenen om servo's te gebruiken voor mij is juist het ontbreken van eindschakelaars (zijn bij mij altijd het zwakke punt van een aandrijving)
De snelheid van omschakelen vind ik goed, het gaat niet echt traag maar zeker niet met een klap. Om hem traag te krijgen is misschien een schakeling met een microcontroller te bedenken (een schone taak voor deskundigen op dit terrein  )

m.v.g.
Gerrit

[RMA]

Servo plus besturingsprint speciaal voor wissels seinen of overwegen instelbaar 19.95 bestelnummer 240616 plus 240824-89 bij Conrad.
Werkt prima ook digitaal  aanstuurbaar.
Grt.
Ronald

[Swiss_fan]

Servo plus besturingsprint speciaal voor wissels seinen of overwegen instelbaar 19.95 bestelnummer 240616 plus 240824-89 bij Conrad.
Werkt prima ook digitaal  aanstuurbaar.

Verkrijgbaar als complete set met mechaniek en servo, echter bestelnummer is dan 240618.
En zo te zien is de snelheid ook instelbaar.

De oplossing van Gerrit is natuurlijk wel een stuk voordeliger.

mvg peter

[Klaas Zondervan]

Een van de redenen om servo's te gebruiken voor mij is juist het ontbreken van eindschakelaars (zijn bij mij altijd het zwakke punt van een aandrijving)

Zoals je in dit draadje kunt zien heb ik zelfs dubbele eindschakelaars. De ene dient voor een terugmelding naar de besturing. In mijn besturingsconcept zit de noodzaak om een harde terugmelding te geven van de werkelijke wisselstand. Het andere contact dient voor de omschakeling van het puntstuk. De reden waarom ik de servo's op een geheel eigen wijze heb verbouwd ligt voornamelijk in de noodzaak van deze contacten.

Servo plus besturingsprint speciaal voor wissels seinen of overwegen instelbaar 19.95 bestelnummer 240616 plus 240824-89 bij Conrad.

Mijn probleem met deze oplossing is de totaalprijs per wissel. Voor dat bedrag kun je ook een Tortoise kopen, en dat zou dan mijn voorkeur hebben boven een servo. Maar omdat ik het nog voordeliger wilde heb ik mijn eigen oplossing bedacht.

[eenop87]

@Klaas
Het is duidelijk  dat in jouw situatie het belangrijk is  om een terugmelding te krijgen, voor mij was dat geen punt met Mrdirect en Koploper.
Wat voor mij belangrijk is dat de zekerheid dat een wissel ook echt omschakelt. Wat dat betreft voldoet deze aandrijving aan mijn verwachting.

Ik had en heb nog steeds een aantal Conrad aandrijvingen die nog al eens een steekje laten vallen met alle gevolgen van dien.
Een ander belangrijk voordeel is het lage geluidsniveau.
Voor een aantal spoorders zal het een nadeel zijn dat ze niet echt traag (zoals een Tortoise) omschakelen. Met de gebruikte elektronica is dat ook niet te veranderen.

m.v.g.
Gerrit