Ideale spanning op digitale baan

[joespoor]

Hallo. Hoewel ik alweer enkele jaren als herbeginner bezig ben met mijn digitale N-baan, loop ik nu toch tegen een vraag aan waarmee ik niet zo goed raad weet. De meeste locs (Fleischmann, Minitrix) vragen een spanning van rond 14 V. Dus ik heb de uitgangsspanning van mijn Ecos2 op de laagste stand gezet. Nu heb ik onlangs een loc gekocht via een starterspakket van Fleischmann waarvan de aangegeven spanning 20 V bedraagt. Volgens mij kan zo'n loc ook prima op 14 V rijden of wordt de stroomsterkte dan te hoog? Dat vraag ik omdat gisteren de motor van deze loc is doorgebrand en ik begrijp niet hoe dat heeft kunnen gebeuren. OK, er was een kortsluitingssituatie op enig moment maar de Ecos schakelt dan keurig netjes de spanning uit. Heeft iemend een antwoord op mijn vraag omtrent de te gebruiken spanning? Alvast bedankt voor de reactie(s). Met vr groet, Jan

[Ronaldk]

In principe kan je iedere spanning tussen de 14 en 22 volt op de baan aan zetten. Een decoder voor N-spoor moet in die range  kunnen werken. Ik dacht zelfs tot 24 volt. Multimaus setjes hebben iets van 18 volt. Mogelijk is er meer aan de hand geweest, mede Door de kortsluiting.

Groeten Ronald

[Timo]

Ik ben het met Ronald eens. Alle spanningen moeten prima zijn. Ook de 18Vof 20V van een Multimaus is prima voor je Fleischmann en Minitrix locs zolang je ze maar niet op 100% van de snelheid laat lopen. (En zelfs dan gaan ze niet gelijk stuk hoor ) Maximale snelheid is gewoon mooi met de CV instellingen aan te passen dan.

Maar andersom moet het ook geen kwaad kunnen. De stroom zal niet toenemen op 14V ipv 20V. Zal zelfs lager zijn. Op een lagere spanning heeft de motor wat minder kracht dus zal hij verder aangestuurd worden dan op 20V om de gewenste snelheid te krijgen.

Is werkelijk de motor doorgebrand of heeft de decoder de geest gegeven? En zelfs een willekeurige kortsluiting op de baan heeft daar niets mee van doen. Een kortsluiting gebeurd alleen op het punt waar kortsluiting is. De rest ziet dit alleen als het inzakken van de spanning. Zelfs als de kortsluiting door ontsporing bij de wielen van de loc ontstaat ziet de decoder/motor dit alleen als het wegvallen van de spanning. De wielen krijgen de opdonder, de rest niet.

Ik denk dus ook dat er wat meer aan de hand is. Heeft hij een keer tegen een stootblok staan drukken? Of misschien is de motor (of de overbrenging) vastgelopen.


Timo

[vt175]

Een hogere spanning veroorzaakt meer warmteverliezen

hieronder enig euitleg van Zimo
- die Schienenspannung; je höher, desto mehr Verlustwärme, desto geringer der mögliche Strom ("normal" für H0 ca. 16 V),
- Bauart des Motors; niederohmige Wicklungen belasten mehr, externe Energiespeicher-Kondensatoren verringern den Verlust,
- Zustand des Motors, schlechte Schmierung erhöht natürlich die Belastung (dies tatsächlich durch den erhöhten Strom),,
- Lufttemperatur im Lok-Inneren, Wärmekontakt zu heißen Teilen (Motor, ungünstig) oder kühlen Metallteilen (günstig).

[joespoor]

Dank voor alle reacties. Het is wel degelijk de motor die is doorgebrand. Heb de loc gedemonteerd en met de hand de as gedraaid en die zat muurvast dus dat klopt niet. Tja, het zal wel nooit duidelijk worden maar ik heb in ieder geval van jullie wer iets geleerd over baanspanning. Dank daarvoor. Vr groet Jan

[Timo]

Hoi Joe,

Dan lijkt me dat eerder de oorzaak. Een motor die doorbrand (te warm geworden, tegen stootblok aan heeft staan duwen enz) blijft meestal gewoon draaibaar daarna. Lijkt er dus op dat de motor zelf is gaan falen en vast is komen te zitten en daarom is doorgebrand.

Overigens snap ik de redenatie van Zimo niet helemaal. Meer spanning hoeft niet vanzelf meer warmte te zijn. Bij een hogere spanning is er inderdaad per tijd meer energie (en dus mogelijke warmte) beschikbaar maar zal je de motor dus ook in kleinere pulsen aansturen (dat doet de decoder). Dus de hoeveelheid energie blijft gewoon beperkt. Alleen als je continue meer spanning op de motor zet zal het warmer worden. Dus het is meer iets voor analoog. En tuurlijk, als je de loc op dezelfde snelheidsstap laat staan en dan de spanning van 14V naar 20V brengt zal de loc warmer worden. Maar deze zal ook een stuk sneller gaan rijden. Compenseer je dit door de snelheidsstap te verlagen (of beter, de CV instelling aan te passen) is er niets aan de hand.

Warmte is de enige reden dat een motor een beperkte spanning aan kan. (Okay, en in het extreme ook de doorslagspanning van de wikkelingen maar dat is niet het verschil tussen 14V en 20V.) Maar dit gaat er om voor continue bedrijf. Kleinere pulsjes van 20V of grotere pulsjes van 14V maken voor de hoeveelheid energie en dus warmte weinig uit.


Timo

[Klaas Zondervan]

Nou Timo, het maakt wel degelijk uit. Ik zal dat aan een rekenvoorbeeld verduidelijken.

Stel de motor draait met een snelheid die een tegen-EMK van 12V veroorzaakt, en stel de eigen weerstand van de motorwikkelingen is 10 ohm.

Eerste geval: voedingsspanning 15V. De dutycycle van de pulsen is dan 12/15 = 80%
Er staat dan 15-12 = 3V over de eigen weerstand, dat levert een warmteontwikkeling van 3²/10 = 0,9W tijdens de puls. Aangezien de dutycycle 80% is wordt dit dus 0,9W*80% = 0,72W

Tweede geval: voedingsspanning 20V. Dutycycle is 12/20 = 60%
Over de weerstand staat 20-12 = 8V. Warmteontwikkeling 8²/10 = 6,4W. Bij een dutycycle van 60% wordt dit 3,84W

In het tweede geval dus ruim 5 keer zoveel warmteontwikkeling.

[Timo]

Dat is wel waar, maar (mits ik me goed herinner) is de koppel recht evenredig met de stroom. Bij 15 volt is dat dus 300mA voor 80% => 240mA gemiddeld. Bij 20 volt is de stroom 800mA. Om ook 240mA gemiddeld uit te komen mag je dus een stuk lager gaan zitten dan 60% namelijk op 30%. Dit maakt dan een vermogen door de de motor van 1,92W.

Je hebt dus gelijk dat het meer warmte oplevert maar dus niet zo veel als je schetst. Ik had dus beter mijn huiswerk moeten doen   

Maar de hogere spanning kan wel helpen om meer te kruipen. In de tijd dat de motor aan staat is er dus wel een heel stuk meer koppel beschikbaar.


Timo

[Klaas Zondervan]

Timo, je brengt me even aan het twijfelen. Maar toch heb ik wat bedenkingen bij je redenering.
Om aan hetzelfde koppel te komen zou je inderdaad van 60% naar 30% moeten gaan. Maar dan gaat de snelheid ook omlaag, want die is evenredig met de spanning, en die wordt dan gemiddeld 6V in plaats van 12V.
De waarheid zal wel ergens in het midden liggen.

[joespoor]

 ;DLeuke theorie, maar die gaat even boven mijn pet, vrees ik. Discussiëren jullie nog lekker even door, ik haak af. Succes.

[Timo]

Dat denk ik ook inderdaad. Maar je hebt gelijk dat er wat meer warmte is op een hogere spanning  Waarbij de hogere spanning wat meer koppel geeft wat het kruipen kan bevorderen.

Maar ondanks dat denk ik nog steeds dat als de motor echt vast zit dat dat ook gelijk de oorzaak is. Ik heb ook een keer een Piko gehad waar de motor ook opeens spontaan vast zat, had toen ook nog amper kilometers gemaakt. Toen netjes van Piko kosteloos een nieuwe motor gehad.


Timo

[joespoor]

De loc is inmiddels terug naar de (web)winkel. Nu maar hopen dat ze een nieuwe sturen .......

[joespoor]

Ja dus ...........

[Martin Hornis]

Gefeliciteerd.