Hulpschakeling volgens encyclopedie en beveiliging Digikeijs 4018

[Gerke]

Graag. Ben heel benieuwd. Ik heb alles hier in de aanhangwagen staan en kan er dus niet bij...

[Bert_Apd]

Goedemorgen... 

​Overigens, kan iemand voor de zekerheid wat testen? Gaat de tegenovergestelde uitgang van de DR4018 ook echt uit als je snel hetzelfde adres achter elkaar Recht en Afbuigen schakelt? Dus niet dat per ongeluk beide uitgangen aan staan omdat de eerste zijn puls af maakt...

Ik heb het even getest. Het blijkt dat de DR4018 als je snel hetzelfde adres achter elkaar Recht en Afbuigend schakelt een gestarte puls op de ene uitgang NIET afmaakt. De gestarte puls wordt keurig afgebroken en uitgezet, vervolgens wordt de andere uitgang pas geactiveerd. Beide uitgangen staan dus (althans op het oog) op geen enkel moment tegelijkertijd aan.

Dit geldt zowel voor Preset 0 (wisselschakeling met puls), Preset 6 (wisselmotoraansturing permanent) en Preset 13 (wisselmotoraansturing met tijdsbegrenzing oftewel puls).

Wat mij wel aan het denken zet is of de gekozen methode van tijdsbegenzing via preset 13 (tijdsduur 0,8 sec, default CV-waarde 128) niet te kort is om de Fulgurex wisselmotoren volledig tot het eind om te laten lopen. Wat de gevolgen zijn voor de door Gerke gebruikte hulpschakeling wanneer de wisselmotor niet volledig in zijn eindstand/eindafschakeling komt kan ik niet beoordelen.

Tot zover mijn bevindingen...

@ Gerke:

Heb jij ook Fulgurex wisselmotoren aangesloten via de Digikeijs DR4101 wisselmotor interface?

Zo ja, gaan die (tot op heden) niet in rook op?


Groetjes,
Bert

[Gerke]

Hoi Bert,

Nee, nog nooit een 4101 gebruikt. Ik vind die dingen erg duur.

Wat de pulsduur betreft: dat is genoeg als je ook de dimmer van de uitgang afstemt. Bij de Engelse wissels van Peco is de slag maar heel kort. Bovendien kun je op de Fulgurex en de schakelaars iets naar binnen draaien waardoor de schakel gang iets korter wordt.
Het niet in de eindstand komen van de Fulgurex lijkt mij totaal niet ter zake doen. Feitelijk stuur je een gewoon gelijkstroom motortje aan. Niks aparts, lijkt me. Of sla ik nu de plank mis?

In het schaduwstation hebben we op exact dezelfde manier 20 Conrad wisselmotoren aan de 4018 gehangen: geen centje pijn. Let wel: ANDERE batch transistors, wel dezelfde, natuurlijk.
Ook aangesloten op de 4018: zelfbouw ontkoppelmagneten die gebruik maken van een motortje, zonder eindafschakeling, enkel ingesteld met pulsduur en -sterkte. Ook probleemloos.

Dat zijn naar mijn inzicht feitelijk dezelfde artikelen als de Fulgurex.

Om je een beeld te geven:

https://youtu.be/JwJxDPF8ODM

Schaduwstation. Via de 4018 preset 13 en de hulpschakeling geschakeld.  De Fulgurex en hebben uiteraard géén verschil in pulssterkte. Meer pulssterkte en -duur als het klepje omhoog gaat en maar kort en zwakke puls als het klepje omlaag gaat en dus geholpen wordt door de zwaartekracht. De motoren hebben een slipkoppeling.

Hoop dat dit de zaak weer wat duidelijker maakt.

[Timo]

@Bert, bedankt voor het testen! 

Ik had dit eigenlijk ook wel verwacht maar goed, meten is weten 

Wat de pulsduur betreft: dat is genoeg als je ook de dimmer van de uitgang afstemt. Bij de Engelse wissels van Peco is de slag maar heel kort. Bovendien kun je op de Fulgurex en de schakelaars iets naar binnen draaien waardoor de schakel gang iets korter wordt.

Ik dacht dat mensen motoren gebruikt voor het traag omgaan 

Het niet in de eindstand komen van de Fulgurex lijkt mij totaal niet ter zake doen. Feitelijk stuur je een gewoon gelijkstroom motortje aan. Niks aparts, lijkt me. Of sla ik nu de plank mis?

Nee, eigenlijk niet. Maarrr, daar sla je ook de plank op zijn kop (denk ik ). Het is een motor en als je hem afschakelt terwijl hij nog draait zal hij dus ook een spanning genereren. Ik begin toch te denken dat deze spanning de transistor te veel is en daardoor de geest geeft. Namelijk nogal opvallend dat de motor altijd in de middenstand staat als de boel stuk gaat namelijk...

In het schaduwstation hebben we op exact dezelfde manier 20 Conrad wisselmotoren aan de 4018 gehangen: geen centje pijn. Let wel: ANDERE batch transistors,

Maar ook andere motoren. En dan ook nog eens de snelle Conrad aandrijvingen. Misschien eens een paar schakelingen omwisselen (en duidelijk markeren )?

wel dezelfde, natuurlijk.

Eigenlijk niets natuurlijk aan Zolang het een PNP transistor is die de stroom en spanning aan kan is deze geschikt. 

https://youtu.be/JwJxDPF8ODM

Leuk gemaakt!

@Bert, heb jij ook een DR4101? Ben opeens wel nieuwsgierig hoe het daarop gedaan is aangezien ik las dat er een IRF7103 op zit...


Timo

[Bert_Apd]

Timo,

Bij deze een tweetal foto's van de Digikeijs DR4101...








Macro-opnames met goede belichting is niet mijn specialiteit... 

Groetjes,
Bert

[Bert_Apd]

Hallo allemaal,

Aangezien Gerke geen test kon doen met de Fulgurex wisselmotor in combinatie met de DR4101 ben ik zelf even op zoek gegaan naar bruikbare onderdelen...

Ik heb inmiddels een (oude) Fulgurex wisselmotor teruggevonden in mijn rommelkist en deze één op één aangesloten op de DR4018 via de DR4101, bediening via de MultiMaus.


               

               Met dank aan Ger/Gerke voor het basisplaatje


Via Preset 6 loopt de wisselmotor keurig in zijn geheel om naar de eindposities om aldaar in de eindafschakeling te lopen.
Totaal benodigde omlooptijd ca. 2 seconden.

Via Preset 13 (pulsduur met standaardinstelling) loopt de wisselmotor niet volledig om naar de eindpositie, aangezien de pulsduur maar ca. 0,8 seconde is (CV-waarde 128). Vanaf de ene eindpositie bereikt de wisselmotor met deze instelling slechts het midden van de totale omloopweg: het wissel zou dan dus theoretisch in het midden staan zonder in de eindafschakeling te lopen...
Verlenging naar de maximale pulsduur (CV-waarde 255, ca. 1,6 seconde) is ook nog onvoldoende om een volledige omloop tot de eindafschakeling te maken.

Conclusie: Bij gebruik van Preset 13 dient voor de (relatief traag lopende) Fulgurex wisselmotor via de treinbesturingssoftware (Koploper, iTrain e.d.) binnen die software een voldoend lange pulsduur opgegeven te worden (minimaal 2 seconden?) om er zeker van te zijn dat deze wisselmotor zijn volledige omloop afmaakt zodat het wissel volledig wordt omgelegd.

Handbediening (bijv. via de MultiMaus) is in combinatie met Preset 13 niet zinvol: het wissel zal niet volledig omgelegd worden. Bij handbediening moet dus gekozen worden voor Preset 6.

Verder werkt de Fulgurex wisselmotor via de DR4101/DR4018 voor zover ik kan testen zonder problemen, ook als je snel hetzelfde adres achter elkaar Recht en Afbuigend schakelt: de draairichting wordt elke keer direct omgeschakeld.

Of er enige relatie tussen een (te korte) pulsduur en de in rook opgaande hulpschakelingen van Gerke kan ik verder niet beoordelen.

Groeten,
Bert

[Timo]

Kleine aavulling:

Handbediening (bijv. via de MultiMaus) is in combinatie met Preset13 niet zinvol: het wissel zal niet volledig omgelegd worden.

Misschien zo standaard maar op veel centrales kan je ook voor handbedienen een minimale pulsduur instellen.

Niet dat het er makkelijker op wordt want dan kom je weer in dat verschrikkelijke oerwoud van wat is nu de werkelijke pulstijd en hoe gaat mijn centrale er mee om 

Of er enige relatie tussen een (te korte) pulsduur en de in rook opgaande hulpschakelingen van Gerke kan ik verder niet beoordelen.

Twee dingen die ik me kan bedenken:
1) Of de DR stuurt toch even beide uitgangen aan. Maar het lijkt er dus niet op.

2) Wat is me dus kan bedenken is dat de te hoge spanning van het nog draaien van de motor de transistoren doet sneuvelen. Het feit dat de motoren altijd in het midden staan als de transistor door brand doet dit vermoeden versterken. Want zodra de motor netjes de eindstand heeft gehaald schakelt de eindafschakelaar de boel af (en zal de motor überhaupt amper snelheid hebben).

Welk van de twee het ook is, daar heb je met de DR4101 schakeling geen last van. Dat is namelijk in princiepe de schakeling onder gemeenschappelijke plus (wat de DR ook heeft) maar dan uitgevoerd met een mosfet. Voordeel van deze schakeling is dan ook dat deze niet stuk gaat als per ongeluk beide uitgangen aan staan.

Ik zou dan ook afstappen van de "Versie voor DigiKeijs DR4018" en of de DR4101, of de "gemeenschappelijke plus versie" of de "gemeenschappelijke plus versie met mosfets" gaan gebruiken.

En inhakende daarop wat ik vanmiddag met Bert even bekeken heb:
Schema "gemeenschappelijke plus met mosfet" ofwel de DR4101 komt neer op:


En aan zoiets zat ik al te denken. Snel even getest op een breadboard (maar met een BS170) en afgezien van de verliezen werkt het. 

Kon het daarna niet laten om een soort van dead bug-style hetzelfde eens te maken. Ik dacht dat ik alleen het grote broertje de IRF7313 had liggen maar ik bleek de IRF7103 ook te hebben. Als diode heb ik de eerste de beste diode gepakt die ik kon vinden Hier een UF4001, een Ultra Fast (nergens voor nodig hier ) 1A diode.

Links de twee decoder ingangen, rechts de decoder C en boven de wisselmotor uitgang.

En het werkt prima. Maar ik heb even gemeten en het heeft wel wat verliezen. Bij 12V in komt er 9,7V uit. Een verlies van 2,3V dus waarvan 0,6V over de diode en 1,7V over de mosfet. Hiermee is het niet geschikt om lang een hoge belasting te doen. De mosfet kan max zo'n 800mW verstoken. Bij 1,7V is dat dus +- 450mA. In pieken zal dit gelukkig een stuk hoger mogen zijn.

"Versie voor DigiKeijs DR4018" uit de encyclopedie is anders maar deze gebruikt Darlington transistoren. Daardoor zal er daar ook al snel 2,0V a 2,5V over de transistor vallen en daarmee hitte creëren. Alleen doordat het grote transistoren zijn (waar je eventueel koeling op kunt maken) speelt het daar misschien iets minder.

Zou je "Versie voor DigiKeijs DR4018" maken met een P-mosfet ipv een Darlington zou het verlies daar zo goed als 0 zijn. Maar het grote voordeel van het schema van Digirails (ondanks de verliezen en dus stroombeperking met een mosfet) is dat deze niet stuk gaat als beide decoder uitgangen aan staan. Iets dat de "Versie voor DigiKeijs DR4018" wel doet. Die maakt dan kortsluiting waar bij dit schema de boel gewoon uit staat.

Al met al een leuk schema en goedkoop te maken. Met het breakout bordje (dat groene) wat ik gebruikt heb is het net zo duur als twee BD678 uit de encyclopedie schakeling. En zou je het nog net iets anders opbouwen kan je het zo in een decoder prikken.


Timo

[Bert_Apd]

Ook nog even een kleine aanvulling:

Kleine aanvulling:

Handbediening (bijv. via de MultiMaus) is in combinatie met Preset 13 niet zinvol: het wissel zal niet volledig omgelegd worden.

Misschien zo standaard maar op veel centrales kan je ook voor handbedienen een minimale pulsduur instellen.

Niet alleen een minimale pulsduur maar ook een maximale, als de maximale te kort is wordt de omloop bij Preset 13 mogelijk dus ook niet afgemaakt: de centrale kapt dan het bekrachtigen af...

Ook de DR5000 heeft zo'n minimale en maximale instelmogelijkheid onder "DCC Properties - Turnouts"

Voor de DR4018 geldt in ieder geval:

     totale pulstijd = bekrachtiginstijd via centrale + aanvullende pulstijd DR4018 (standaard 0,8 sec)

Maar dat was al bekend... 

Bert

[Timo]

@Bert, wat is de maximale tijd van de bijvoorbeeld de DR5000? En andere centrales?

Om het nog lastiger te maken
    totale pulstijd = min(maximale tijd centrale, max(minimale tijd centrale, bekrachtiging [door gebruiker of computer] ) ) + aanvullende pulstijd DR4018 (standaard 0,8 sec)

Ik heb dat gedrag altijd als verschrikkelijk irritant ervaren Voor de meeste toepassingen was het vele malen praktischer geweest als de ingestelde tijd op de decoder leidend was geweest 


Timo

[Wim Ros]

Goh, hoe zou dat nu toch komen dat deze schakeling mij wel heel erg bekend voorkomt
http://encyclopedie.beneluxspoor.net/index.php/Hulpschakeling_motorische_wisselaandrijvingen
Wie het weet mag het zeggen. 

[Gerke]

@ Wim:

Ik heb altijd wat moeite om jouw bijdragen te snappen. Geen idee wat je nu probeert duidelijk te maken. Ik heb van het begin aan aangegeven dat het die schakeling is, met de de tip van Klaas Zondervan erin verwerkt. Dus: verklaar je nader.

@Timo en Bert,

Dank weer voor de (overvloedige) informatie. Een flinke portie is voor mij redelijke abracadabra. De conclusie die ik nu kan trekken is dat alle hulpschakelingen het best vervangen kunnen worden door jullie alternatief. Dat lukt me nooit voor vrijdag a.s.
Wat ik wél nog ga proberen is de preset omzetten in 6, want aan de voorzijde zijn de ontkoppelmagneten van een iets andere constructie. Dan zou het probleem van de middenstand dus ondervangen worden.
Wat overigens ook nog speelt: de schakelgang of zo je wil de stelweg van de Fulgurexen is natuurlijk op nog een andere wijze te beperken, zodat de eindstand (het afschakelen via het contact op de motor) eerder bereikt word: het verlengen van de hefboom van de Fulgurex of door een stukje styreen o.i.d. op de schakelveer van het schakelaartje te plakken. Wel weer flink wat priegelwerk.

@ Timo:

jouw verhaal van de motortjes in de middenstand in relatie tot het (mogelijk) doorbranden snap ik niet. Wat maakt het verschil in het feit dat het motortje stopt door óf het eindcontact van de Fulgurex of het wegvallen van de schakelpuls? In beide gevallen staat het motortje toch gewoon stil als weer omgepoold wordt? Of zie ik dat verkeerd?

Voor komend weekend zijn de ptc weerstanden vandaag binnen gekomen. Ik ga die zekerheidshalve overal er tussen zetten, d.w.z. C1 en C5 van elke 4018. Daarbij preset 6 in de DR4018 en dan eens kijken wat er wel of niet gebeurd. Op de langere termijn dus een andere hulpschakeling erin.

[Timo]

Wat overigens ook nog speelt: de schakelgang of zo je wil de stelweg van de Fulgurexen is natuurlijk op nog een andere wijze te beperken

Dat zou ik niet doen, waarom heb je anders een wisselmotor? Had je net zo goed spoelaandrijvingen kunnen gebruiken. En het is om het probleem heen werken in plaats van het oplossen lijkt me. En nog eens met veel extra werk ook 

@ Timo:
jouw verhaal van de motortjes in de middenstand in relatie tot het (mogelijk) doorbranden snap ik niet. Wat maakt het verschil in het feit dat het motortje stopt door óf het eindcontact van de Fulgurex of het wegvallen van de schakelpuls? In beide gevallen staat het motortje toch gewoon stil als weer omgepoold wordt? Of zie ik dat verkeerd?

Ja, want het probleem is dan niet of het motortje wel of niet stil staat voor hij weer omgepoold wordt. Wat ik verdenk is dat de spanning die de motor maakt als je hem afschakelt en hij draait nog de transistors sloopt. Immers, een motor werkt ook als dynamo (en spoel). In het geval dat de motor zijn eindpositie haalt schakelt alleen de schakelaar de boel af waardoor deze spanning de transistors nooit bereikt. Maar schakelt de motor af voor de eindpositie zijn de eindschakelaars nog gesloten dus komt deze spanning wel over de transistor te staan.

Ik zeg dus niet dat dit werkelijk het probleem is maar ik acht het mogelijk. En geeft hiermee dus alleen aan wat er anders is aan de motor afschakelen op de eindpositie met de schakelaars in de motor of voor de eindposities door de transistoren.

Succes er mee!


Timo

[Wim Ros]

De IRF7301 is overigens een Dual N-Channel Mosfet en geen N/P Channel Mosfet zoals in het schema.

Groetjes

[Bert_Apd]

Timo,

@Bert, wat is de maximale tijd van de bijvoorbeeld de DR5000? En andere centrales?

Maximaal instelbare "on"-tijd is bij de DR5000:   2500 msec...

Een langere "on"-tijd via handbediening of software wordt dan dus door de DR5000 na 2,5 seconde afgekapt, de DR4018 vult die daarna nog wel aan met zijn eigen (instelbare) pulstijd (default 0,8 seconde) via CV 238 t/m CV253.

De waardes voor andere centrales zijn mij zo niet bekend, zou ik ook uit de diverse handleidingen moeten halen.

Bert

[Gerke]

@ Timo: Kijk, dat is duidelijk. Zaak dus om die eindafschakeling wel degelijk aangesproken te krijgen.

Wat de beperking betreft: dat valt wel mee. Zo snel als een spoel zal de motoraandrijving niet worden. Bovendien kan ik met de pulssterkte de steltijd weer verlengen. 

Dan is er nog een mechanisch probleem waar ik mee zit: de volledige stelweg van de Fulgurexen is sowieso niet helemaal nodig omdat de wissels die ruimte niet hebben. Echter omdat wij ruim 8 cm hoogte moeten overbruggen is een steldraad niet toereikend. Er gaat simpelweg teveel verloren in de flexibiliteit van de draad. Daardoor gaan de wissels niet om. Daarom hebben we buis genomen. Die is lekker stug, zet de wissels keurig om maar kan een teveel aan beweging niet opvangen. Daardoor komt de hele Fulgurex onder spanning te staan omdat het mechaniek scheef geduwd wordt. Helemaal fout natuurlijk. Daardoor dus in eerste instantie de keuze voor preset 13. Met jou verduidelijking van het dynamo verhaal lijkt mij die preset dus niet de juiste keuze. Dus ga ik preset 6 erin zetten en de stelweg meganisch beperken. Dat is voor nu mijn enige oplossing om voor het weekend tot een werkende oplossing te komen. En die PTC's natuurlijk. Soort van hufterproof, zeg maar...