Peco wissel en kruising ompolen – hoe?

[Martin Hornis]

Bjor,
De tekening lijkt mij ook goed. Op naar de praktijk. Ik ben benieuwd of het zo werkt.

[Bjor]

Martin,

De temperatuur en andere bezigheden houden me nu even van de zolder, maar als ik de resultaten van een testopstelling heb, laat ik je die weten.

Dank.

Ben

[Bjor]

@ Martin,
@ Maarten,
@ Cees,

De zomer is voorbij, de temperatuur op zolder gezakt, dus is het tijd voor de test van het schema in versie 4.
Op een testplankje heb ik ondergebracht:
- een Conrad wisselaandrijving met ompoolschakeling;
- een bi-stabiel relais (Zettler AZ850P2-12) op een breadboard;
- het wissel en de kruising, met aan de uiteinden 10 cm rails;
- raillasjes en bedrading;
alles zoals aangegeven in het schema versie 4.

Met een multimeter en een tweeassertje getest.
Resultaat:
- rechtdoor over het wissel: OK
- rechtdoor over de kruising over het “horizontale” spoor (rechts naar links) OK
- over het gebogen wissel van linksonder naar rechtsboven: NOK. Het blijkt dat de rijrichting op de kruising ook op het spoor van linksonder naar rechtsboven van rechts naar links is.
De lok blijft daardoor op de overgang van het gebogen wissel naar de kruising staan. (kortsluiting) (Zie de pijlen in schema versie 4.)



De draden C en D omdraaien, of andere aansluitingen van de rode en blauwe spoorstaven omdraaien heeft geen effect. Hooguit is de rijrichting door het gebogen wissen van linksonder naar rechtsboven  dan goed, maar is de rijrichting van het bovenste rechtdoorgaande spoor van rechts naar links bij een rechtliggende wissel omgedraaid en blijft de lok rechts van de kruising staan.

Ik heb dan ook een denkfout gemaakt bij het ontwerp van de schakeling. Als je kijkt naar de positie van het wissel en de kruising, wordt duidelijk dat bij het ompolen van de kruising niet alleen trafo 1, maar ook trafo 2 moet worden betrokken:



Dat betekent dat het horizontale spoor op de kruising moet worden gevoed door trafo 1 en het diagonale spoor door trafo 2. (Zie schema)



Dat betekent – volgens mij – dat:
- de kruising volledig t.o.v. De aansluitend sporen moet worden geïsoleerd;
- trafo 2 bij een gebogen wissel ook de kruising voedt;
- van de kruising de 1e en de 2e draad met elkaar moeten worden verbonden, evenals de 3e en de 4e;
- draad c en d van de kruising met de common aansluiting van het relais moeten worden verbonden en de + en – aansluiting van trafo 1 en 2 aan de NC, resp. de NO contacten moeten worden verbonden;
- bij een gebogen wisselstand altijd trafo 2 in dezelfde stand moet staan als trafo 1 om vanuit het hondebot A-B het halve hondebot C in te kunnen rijden;
de kruising over het “horizontale spoor” van rechts naar links over de kruising alleen kan worden bereden als het wissel recht ligt.

Los daarvan bleek dat het relais dat ik had gekocht een gelijkstroomrelais is, dat ik met wisselstroom aanstuur (de Conrad wisselaandrijving verlangt immers een wisselstroom)
Het relais stond daardoor bij het schakelen te klapperen, waardoor het contact niet altijd goed tot stand kwam.
De oplossing vond ik hier:
http://www.nproject.org/nl/elektronica/gelijkrichten-van-een-wisselspanning.html

Het relais heeft twee spoelen, dus ik neem aan dat ik dan ook twee gelijkrichters moet hebben. Klopt dat? Die gelijkrichters heb ik ook in het schema verwerkt (de in de electronica geschoolden moeten hier maar even niet kijken, want mijn schematechniek lijkt natuurlijk nergens op.)



Ik heb de volgende vragen:

a. Als ik het relais bedraad zoals in versie 6 getekend, kan ik dan de kruising in de aangegen richtingen berijden? Zo nee, hoe moet dat dan wel?

b.  Klopt het dat ik twee gelijkrichters nodig heb?

c. Zo ja, worden die dan zo goed aangesloten?

 Ik heb de schakeling volgens versie 6 nog niet gebouwd, want ik wil eerst weten of ik daar inderdaad twee gelijkrichters voor moet hebben.

Ben
 

[Wim Ros]

Peco heeft daar toch een hele duidelijke uitleg over en voor
http://www.peco-uk.com/imageselector/Files/Instruction%20sheets/HO-OO%20Electrofrog%20Turnouts.pdf

[Martin Hornis]

Zo op het eerste gezicht, denk ik dat je alleen op de geel gemerkte plaatsen (4 stuks) een isolatie hebt aangebracht. Echter ook op de tegenoverliggende railstaven moet een isolatie aangebracht zijn/worden. Als je de kruising los gemaakt hebt van de vier aanliggende rails, kun je zien of mijn oplossing correct is. De aansluiting naar a en b kun je verplaatsen naar de keerlus rechtsboven in de tekening.

Een elco (4700 uF) tussen de punten 1 en 5 en een tweede elco tussen de punten 6 en 10 zal voldoende zijn om het klapperen van het relais tegen te gaan.

De diodes aan de linker kant van de wisselmotor zorgen reeds voor een gelijkspanning. Het is echter maar een gelijkspanning van de halve fase. Daardoor kan de spanning voor het relais te laag zijn. De elco's zorgen er dan voor dat er enigszins gebufferd wordt, waardoor de spanning op het relais hoger zal zijn.

Elco's moeten op de juiste manier aangesloten worden. Want plus en min verwisselen geeft een 'leuke' knal! Je moet er wel op letten dat de (+) in jouw tekening niet altijd de echte plus is van de gelijkspanning op het relais. De plus bij contact 10 is in feite een (-). Het is raadzaam om dat met een voltmeter te controleren!

[gvandersel]

Bjor,

Je hebt naast het klapperen van je relais nog een ander probleem in je schema.
De bruggen kunnen eruit, omdat je al een halve gelijkspanning hebt. Wel moeten er condensatoren 1000uF voor in de plaats komen.
Maar je hebt aan 1 relais met twee wisselcontacten niet genoeg er zal een tweede bij moeten om het omschakelen goed uit te voeren.
Als je de draden naar de kruising als volgt benoemd (van links naar recht):
HL: Hartstuk links (nu links rood)
HR: Hartstuk rechts (nu recht blauw)
RO: Rail onder (nu rechts rood)
RB: Rail boven (nu links blauw)
Als je dit in een schema zet krijg je de volgende spanningen bij de verschillende standen:


                 HL   RO   RB   HR
Recht:      TR1+ TR1+ TR1- TR1-
Kruisend: TR2+ TR2- TR2+ TR2-

Je ziet er zijn geen twee kolommen gelijk, dus zul je met 4 wisselcontacten moeten werken.

Groet,

Gerard van der Sel.

[Bjor]

Allemaal hartelijk dank voor jullie commentaar.
@ Cees: De kruising is geheel (alle 8 spoorstaven) van de omliggende sporen geïsoleerd, maar in het onderste plaatje van versie 6 was ik vergeten ze te alle 8 te tekenen.
Ik heb inmiddels een paar elco's van 4700 uF besteld, maar die zijn nog niet binnen.

@ Wim, Gerard:
Jullie hebben gelijk. Met één relais gaat er inderdaad niet. Ik kon eerst van het plaatje in de Peco handleiding geen chocola maken, maar op basis van het Peco-plaatje, Gerards commentaar en één voor één nalopen van de verbindingen, ben ik tot onderstaand schema gekomen. Maar ik denk dat het nog niet helemaal goed is. Ik zit nog met de volgende vragen:

1.Hoe moet ik de relais aansluiten, zodat ze bij het indrukken van de wisselschakelaars beide gelijktijdig aantrekken, respectievelijk terug schakelen?
2. Heb ik inderdaad twee elco's nodig en heb ik ze zo goed aangesloten?



Ik heb aangrenzend aan de kruising rechtsboven en rechtsonder een geïsoleerd railstuk ingetekend. Als het wissel rechtdoor ligt, is het railstuk rechtboven stroomloos, zodat een lok niet per ongeluk (achteruit) vanuit het halve hondebot C de kruising op kan rijden. Als het wissel gebogen ligt, is het railstuk dat rechtsonder aan de kruising grenst stroomloos, zodat een trein die de kruising oversteekt niet door een andere, rechtdoor gaande trein in de flank wordt aangereden. Links van de uitgang van de kruising linksboven komt ook zo's railstuk, maar het schema is zo al druk zat.

Als ik het antwoord op de hiervoor gestel de vragen heb en het schema verder goed is, ga ik het op mijn testplankje bouwen om e.e.a. te testen. Pas daarna ga ik de zaak inbouwen in mijn baan.
Ik hoop dat jullie me nog een keer willen helpen.

Bij voorbaat dank,

Ben   

[gvandersel]

Ben,

Dit gaat niet werken. Je relais worden verkeerd aangetsuurd. Beide spoelen ontvangen gelijktijdig dezelfde puls. De condensator zit verkeerd aangesloten. De aansluiting die niet aan de diode zit, moet aan de gele lijn komen, terwijl de verbinding naar de relais gewoon tussen de diode en de condensator hoort te zitten. De aansluitingen naar je stop secties zou ik niet zo doen. Je schakeld de secties namelijk niet stroomloos, maar naar de andere trafo. Uit mijn ervaring weet ik dat als dit niet goed gepoold is, je alsnog kortsluiting krijgt.
Mag ik een alternatief schema voorstellen:

Links en rechts trafo 1 en Trafo 2. Hier tussen het wissel, zoals dat aangesloten moet worden.
Vervolgens maak ik met een brug en een van je elco's van 4700uF een gelijkspanning. De plus gaat naar de middenaftakking van de puntstukpolarisatie.
De twee overgebleven draden van de puntstukpolarisatie sturen ieder twee relais aan.
Hiermee wordt de puntstukpolarisatie gedaan (relais 4), sturing van het kruis (relais 1 en relais 3) en de aansturing van de stopsecties (relais 2).
De draden aan de onderzijde hebben van links naar recht de volgende functie:
rail 1 kruis
puntstuk 2 kruis
puntstuk 2 kruis
rail 2 kruis
stopsectie rechtdoor
stopsectie afbuigend
puntstuk wissel

Als je door wilt met de bestaande schema, zal er voor de aansturing van de stopsectie wederom een relais bij moeten, daar de spanning van de beide stopsecties van verschillende trafo's komt.

Groet,

Gerard van der Sel.

[Bjor]

Dit gaat niet werken. Je relais worden verkeerd aangestuurd. Beide spoelen ontvangen gelijktijdig dezelfde puls.

Dat was ook mijn bedoeling. In de resetstand, die behoort bij een recht liggend wissel, (zie mijn tekening) is Trafo 1 via relais A gekoppeld aan de draden b en c van de kruising en die zijn via relais B gekoppeld aan de twee puntstukken, zodanig dat de polariteit van de kruising gelijk is aan die van het "horizontale spoor".
Wordt het wissel omgelegd, dan schakelt relais A om naar Trafo 2 en worden de vier railstukken van de kruising zo omgepoold dat de polarisatie gelijk is aan het schuine spoor (van het1/2 hondebot – zie mijn eerste posting).

Daarom is mijn vraag ook hoe de beide (dubbele) relais bedraad moeten worden zodat ze beide tegelijk omgeschakeld kunnen worden. Dus bij het omleggen van het wissel moet *tegelijkertijd*:
a. de kruising door de andere trafo worden gevoed;
b. de kruising worden omgepoold.
Wordt dat ook met jouw schema bereikt? (Sorry dat ik dat niet direct kan zien, maar ik ben niet technisch geschoold en heb nooit eerder met relais, gelijkrichters en zulke ingewikkelde schakelingen gewerkt.)

De aansluitingen naar je stop secties zou ik niet zo doen. Je schakelt de secties namelijk niet stroomloos, maar naar de andere trafo.

Ja, nu zie ik het ook. Door B en C loopt natuurlijk altijd een stroom, dus ik kan die stopsecties zo niet bedraden.

Links en rechts trafo 1 en Trafo 2. Hier tussen het wissel, zoals dat aangesloten moet worden.

Uit de wisselmotor die ik heb, komen 6 draden (zie ook mijn schema). In jouw schema heeft de wisselmotor er maar 5. Moet er één draad vervallen, of heb je er één vergeten?

De draden aan de onderzijde hebben van links naar recht de volgende functie:
rail 1 kruis
puntstuk 2 kruis
puntstuk 2 kruis
rail 2 kruis
stopsectie rechtdoor
stopsectie afbuigend
puntstuk wissel

Hierboven staat 2x “puntstuk 2 kruis”. Welke daarvan moet zijn: “puntstuk 1 kruis”?

Als je door wilt met de bestaande schema, zal er voor de aansturing van de stopsectie wederom een relais bij moeten, daar de spanning van de beide stopsecties van verschillende trafo's komt.

Dat is dus relais 4?

Waarom relais 3? De wisselaandrijving zorgt al voor het ompolen van het puntstuk van het wissel. 

Gerard, ik waardeer het zeer dat je de moeite hebt genomen een nieuw schema voor me te tekenen. Om het te kunnen begrijpen zal ik proberen om het op mijn relais te projecteren, zodat ik er een testopstelling van kan maken. Ik hoop dat het me lukt, want ik vind het moeilijk om in jouw schema de juiste aansluitingen op de contactpunten van de relais te herkennen. Maar dat ligt geheel aan mijn gebrekkige kennis.

Nogmaals veel dank en ik hoop dat je toekomstige vragen ook zult willen beantwoorden. (Want die komen vast en zeker!)

Ben

[gvandersel]

Oke je gaat liever door met je eigen relais. Ik hoop dat je er 4 hebt liggen, dan bouwen we het schema om. Ik heb net de pdf van dit type (Zettler AZ850P2-12) gedownload. Het is niet een prettig relais. Gepolariseerd en al.
Laat ik beginnen met een correctie. Ik ben inderdaad een draad bij het wissel vergeten, en wel de retour. Een volgend schema zal die erin staan.
Nu een vraag: vind je het erg als ik de hartstukpolarisatie schakelaar van het wissel gebruik de relais te schakelen. Dit betekent niet twee elco's, maar en brug en een elco. De hartstukpolarisatie gebeurt dan door een relais contact. Dit heeft geen invloed op de werking. Of mogen andere types relais toegepast worden (Zettler AZ850-12)?

Groet,

Gerard an der Sel.

[Bjor]

Oke je gaat liever door met je eigen relais. Ik hoop dat je er 4 hebt liggen, dan bouwen we het schema om.

O, sorry, dat bedoelde ik niet. Ik dacht eerst dat je met 4 relais bedoelde de 2 dubbele die ik had ingetekend. Maar nu snap ik dat je 4 relais met ieder twee spoelen hebt getekend.

Als er betere relais zijn voor deze schakeling, dan koop ik die. Maakt niks uit. Zeg jij maar welke relais je hiervoor zou willen gebruiken.

Nu een vraag: vind je het erg als ik de hartstukpolarisatie schakelaar van het wissel gebruik de relais te schakelen. Dit betekent niet twee elco's, maar en brug en een elco. De hartstukpolarisatie gebeurt dan door een relais contact. Dit heeft geen invloed op de werking. Of mogen andere types relais toegepast worden (Zettler AZ850-12)?

Nee dat vind ik niet erg. Ik had alleen de standaard aansluiting van de wisselaandrijving gevolgd, maar als een andere methode beter/handiger is, dan is dat ook prima.

Ik heb op het schema dat je hiervoor stuurde geprobeerd om na te gaan welke draad aan welke relaiscontact moest, maar daar kwam ik niet goed uit. Bij relais 1 bijvoorbeeld heb ik geen idee wat er aan contact 5 wordt aangesloten (en de anderen zijn misschien ook fout).
Daarom had ik zelf niet zo zeer een logisch, maar meer een fysiek schema getekend. Als het kan, wil je dan in het schema ook aangeven welke draden waar aan de relais moeten?

Ik realiseer me dat ik veel vraag en als het teveel werk is, zeg het dan gerust.

Ben

[Bjor]

Gerard,

Ik heb sinds vorige week 2 elco's van 4700uF, 35V in bestelling (waren niet op voorraad).
Ik begrijp dat er nog een bruggelijkrichter bij moet. Deze: Gelijkrichter van 40 Volt / 7 Ampere?
(beide ontleend aan: http://www.nproject.org/nl/elektronica/gelijkrichten-van-een-wisselspanning.html )
En dan nog 4 st. Zettler AZ850-12 relais?
Als er nog meer nodig is, laat me dat dan maar weten, dan bestel ik alles in één keer.

Ben

 

[gvandersel]

Ben,

Ik zou als het kan alle bestellingen cancellen. Ik wil terug naar de "tekentafel". Volgens mij wil je teveel. Als ik naar je wensen lijst kijk dan zie ik dat je dingen wilt die niet nodig zijn. Dus hier je sporen plan met de isolaties:

Als dat klopt dan heb je maar een stopsectie ter beveiliging nodig. In het blauwe spoor heb ik stopsectie S1 aangebracht. Als W2 recht staat krijgt deze gewoon spanning, en als W2 afbuigend staat, dan is het stuk stroomloos. Jij hebt twee stopsecties in je ontwerp opgenomen. Waar had jij de tweede in gedachten?
Wat heb je allemaal al in huis om W1 aan te sturen?

Groet,

Gerard van der Sel.

[Bjor]

Gerard,

Behalve die paar condensatoren heb ik niks besteld. Zeg jij maar evt wat en hoeveel ik nodig heb voor de schakeling.

Je hebt gelijk dat ik eigenlijk alleen in het blauwe spoor een stopsectie nodig heb. Ik wilde er ook een na de kruising in het groene spoor, om te voorkomen dat ik per ongeluk een lok achteruit van het groene spoor de kruising op laat rijden, terwijl W2 recht ligt. Dus alleen "voor het geval dat.."

Zo dus:


Maar het maakt de schakeling wel complexer, dus laten we hem maar weglaten.

Voor W1 heb ik een standaard Conrad wisselaandrijving met ompoolschakeling (net als voor W2 dus) op de plank liggen.
W1 wordt onafhankelijk van W2 geschakeld. in het geel/groene halve hondebot ligt ook een station, dus het hondenbot wordt niet in één keer doorgereden.
Dan zou in het gele spoor, vóór W1 eigenlijk ook een stopsectie moeten komen. Maar aan die wissel had ik eigenlijk tot nu toe nog geen aandacht besteed.

Ik heb ook nog gekeken of ik het baanontwerp zo kon aanpassen dat de hele kruising niet nodig zou zijn, maar dan wordt het een heel andere baan. Dat wil ik liever niet.

Ben

[gvandersel]

Ben,

Zonder stopsectie 2 gaan we verder. Hier het sporenplan en de aansluitingen op het sporenplan:

Voor de goede orde. Het buitenspoor gaat via een lus terug naar het binnen spoor. Dus de aansluitingen van het binnenspoor zijn omgekeerd aan het buitenspoor. Dit komt overeen met wat jij zegt dat het spoorplan is. 1 t/m 4 zijn het kruispunt, 5 is het hartstuk van W2 en 6 is de voeding van S1 (stopsectie).
De schakeling om het geheel aan te sturen is als volgt:

Ik verwacht dat je de relais weer herkent  De nummers van het sporenplan komen onderaan in het schema terug. 1 op 1 doorverbinden.
Ik begrijp dat je alleen Trafo 1, Trafo 2 en M1 in huis hebt. De rest moet besteld worden. Kijk bij het aansluiten van het relais goed uit. Dit zijn gepolariseerde relais. Die reageren op het anderom aansluiten van de spoel door contra te gaan werken. Pen 1 van het relais zit linksboven bij de stip.
De lijst die je nog zou moeten bestellen is volgens mij:
2 x drukschakelaar
2 x 1N4001 (is wat zwaar, maar kan geen kwaad)
1 x brugcel
elco (gebruik de 4700uF maar, alhoewel dat veel te groot is.
3 x Zettler AZ850P2-12
Klopt dit?

Groet,

Gerard van der Sel.