Alte Märklin Transformator ersetzen

#1 von TheMawiLP , 06.04.2024 17:24

Hallo zusammen,

Auf unserer ursprünglich komplett analogen Märklin-Anlage fahren wir mittlerweile digital mit der ESU Ecos. Die alten Märklin-Magnetweichen und -Signale schalten wir jedoch immer noch analog über Schaltgleise, versorgt von alten Märklin-220-V-Transformatoren (Nr.: 6671 6017 usw.).

Jetzt frage ich mich Folgendes:

1. Wodurch ersetze ich diese am besten? Versorgt werden müssen ca. 30 Signale, 20 Weichen und etwas Beleuchtung (keine LED). Aktuell sind dafür 7 Fahrregler im Einsatz. Danach hätte ich aber am liebsten alles an einem Gerät, wenn möglich.

2. Wie sieht es eigentlich mit den Schaltgleisen aus? Diese verbinden ja kurzzeitig die Masse des Schaltstroms mit der Masse des Bahnstroms. Aktuell funktioniert alles. Früher hat man ja darauf geachtet, dass alle Transformatoren die gleiche Phase hatten, aber das ist beim Digitalstrom nicht mehr so einfach möglich.

Bezüglich des Wechselstroms und Bahnstroms, die über Masse verbunden sind, habe ich auch schon ESU direkt angeschrieben, leider jedoch als Antwort nur eine Anleitung erhalten, wie ich Weichen digitalisiere.


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RE: Alte Märklin Transformator ersetzen

#2 von MSC , 06.04.2024 18:01

Hallo,

wenn du deine Transformatoren gegen einen einzelnen tauschen möchtest musst du die VA angaben der einzelnen Trafos addieren und dann gegen einen tauschen der den Gesamt Strom liefern kann.
Das 6017 ist aber kein Gerät zur Spannungsversorgung (Weichen/Beleuchtung Analog) sondern der alte digital Booster, der selbst über einen Trafo versorgt wird.

Anschlüsse können so bleiben wie sie sind. Funktioniert ja so. Der Unterschied ist statt 7 Zuleitungen dann nur noch eine.

Gruß
Michael


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RE: Alte Märklin Transformator ersetzen

#3 von Minexfan , 06.04.2024 18:07

Hallo,

mit einem Schaltnetzteil 60041 und einem Converter 60130 von Märklin steht Dir ein Versorgungsgerät mit einer Wechselspannung zur Verfügung. Die maximale Ausgangsleistung liegt bei 60 VA. Ich persönlich würde in diesem Fall den Converter einsparen und dann die Lampen und Magnetartikel mit der 19 V Gleichspannung versorgen.

Ein Phasenabgleich ist nur dann notwendig, wenn aus unterschiedlichen Versorgungssysteme stammende Wechselspannungen selbst wenn nur kurzzeitig über Hin- und Rückleiter gleichzeitig miteinander verbunden sind. Die Verwendung eines gemeinsamen Rückleiters ist daher auch für komplett unterschiedliche Versorgungssysteme kein Problem, wenn die Hinleiter nie miteinander verbunden sind. Und dies ist bei digitalem Fahrbetrieb und konventionellem Schaltbetrieb bei gemeinsamer Nutzung der Schienenmasse auf jeden Fall gegeben.

Gruß

MINEXfan


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RE: Alte Märklin Transformator ersetzen

#4 von TheMawiLP , 06.04.2024 20:16

Vielen Dank für die Antworten!

Nur damit ich das richtig verstehe: Es ist kein Problem, wenn der Rückleiter vom Wechselstromtrafo und der Digitalzentrale zusammengeführt werden. Das bedeutet, ich könnte auch direkt vom Rückleiter der Zentrale auf den Rückleiter des normalen Trafos gehen, solange die Plus-Seite (wobei man diese Bezeichnung bei Wechselstrom nicht wirklich verwenden kann) strikt getrennt ist.

Ich habe gehört, dass Magnetartikel bei Gleichspannung nicht so sauber schalten wie bei Wechselspannung. Ist es nicht üblich, 16 V für Licht und/oder Schaltspannung zu verwenden? Und wie verhält sich das mit dem "Zusammenhängen" mit dem Digitalsignal? Stört das eventuell die Digitaldecoder, die auf DC-Bremsstrecken reagieren?

Bei den Nummern der aktuell verbauten Transformatoren kann ich mich auch gut vertan haben, sind einfach die alten Blauen aus Kunststoff oder Metall.


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RE: Alte Märklin Transformator ersetzen

#5 von SAH , 06.04.2024 20:22

Guten Abend @TheMawiLP ,

Rückleiter dürfen verbunden sein, sofern sichergestellt ist, dass die anderen Anschlüsse nie in Kontakt miteinander kommen.

Die Trafonummern stimmen. 6017 wurde im Digitalzeitalter einfach neu besetzt.

Mit freundlichen Grüßen,
Stephan-Alexander Heyn


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RE: Alte Märklin Transformator ersetzen

#6 von Stahlblauberlin , 06.04.2024 22:24

Zitat von TheMawiLP im Beitrag #4
Ich habe gehört, dass Magnetartikel bei Gleichspannung nicht so sauber schalten wie bei Wechselspannung.

Schon ausführlich diskutiert und mit ähnlich ausführlichen Versuchen untermauert: den Magnetartikel, insbesondere den Doppelspulenantrieben von Weichen, ist es komplett egal ob Gleich- oder Wechselspannung.
Zitat von TheMawiLP im Beitrag #4
Ist es nicht üblich, 16 V für Licht und/oder Schaltspannung zu verwenden?

Ja, für die üblichen Beleuchtungssockel etc. sind 16V üblich. Und gerade bei Glühlampen sollte man mit der Spannung möglichst etwas drunter bleiben, Faustregel: 10% weniger verdoppeln die Lebensdauer, 10% mehr vierteln sie.
Zitat von TheMawiLP im Beitrag #4
Und wie verhält sich das mit dem "Zusammenhängen" mit dem Digitalsignal? Stört das eventuell die Digitaldecoder, die auf DC-Bremsstrecken reagieren?

Die Dekoder sollten bei korrekter Verkabelung nichts von der Gleichspannung sehen.
Aber immer im Hinterkopf haben: spätestens seit der CS2 gibt es auch bei Märklin keine "Masse" im herkömmlichen Sinn mehr. Früher hing auch beim Digitalbetrieb ein Anschluss der Trafowicklung wie im Analogbetrieb direkt am Gleis, nur an den Pukos lag das zur Masse mehr oder weniger symmetrische Digitalsignal an. Alle jüngeren Zentralen (Faustregel: Schaltnetzteil) haben H-Vollbrückenendstufen, da gibt es Masse in dem Sinne nicht mehr, beide Leitungen zum Gleis werden aktiv von der Elektronik versorgt.


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RE: Alte Märklin Transformator ersetzen

#7 von TheMawiLP , 07.04.2024 09:20

Danke @Stahlblauberlin für die Antwort

Also wäre 60041 auf 15V Gleichstrom eingestellt das richtige? Märklin schreibt zwar 19v im Handbuch für H0, aber das wird gedacht sein für an die Central station


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RE: Alte Märklin Transformator ersetzen

#8 von Stahlblauberlin , 07.04.2024 10:16

Mit 15V sollte alles funktionieren. Bei eigenen Versuchen im Kontext Weichen mit Gleichstrom schalten habe ich selbst eine alte M-Gleis-Weiche schon mit 12V zum sicheren Schalten bewegt.


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RE: Alte Märklin Transformator ersetzen

#9 von TheMawiLP , 07.04.2024 10:37

Es ist eine alte Anlage und möchte halt gerne, das alles weiterhin zuverlässig funktioniert. Teilweise liest man auch, dass sich die Antriebe durch den Gleichstrom selber magnetisieren.


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RE: Alte Märklin Transformator ersetzen

#10 von Railstefan , 09.04.2024 15:04

Hallo,

für eine weiterhin einwandfreie Funktion musst du aber nicht unbedingt die alten Trafos aussortieren.
Was du natürlich machen kannst:
- nimm einen recht leistungsstarken Trafo (30 VA bei Märklin) und versorge damit die ganzen Weichen und Signale - das sollte im Normalfall mit einem Trafo klappen, denn du betätigst ja nicht alle Antriebe gleichzeitig - von diesem Trafo muss der braune Anschluss mit dem Digitalsystem braun verbunden sein (so wie bisher ja auch schon)
- nimm einen weiteren Trafo und versorge damit alle Lampen / Häuser - solltest du das als zu hell empfinden, so nutze einfach den Fahrstromausgang und stell mit dem Regler eine passende Helligkeit ein. Die Lampen sollten im Regelfall keine Verbindung zur Bahn haben müssen, so dass du hier den braunen Anschluss nicht verbinden musst - wäre aber elektrisch auch kein Problem.

Gruß
Railstefan


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RE: Alte Märklin Transformator ersetzen

#11 von Stahlblauberlin , 09.04.2024 16:21

Zitat von TheMawiLP im Beitrag #9
Es ist eine alte Anlage und möchte halt gerne, das alles weiterhin zuverlässig funktioniert. Teilweise liest man auch, dass sich die Antriebe durch den Gleichstrom selber magnetisieren.

Wenn man sich vor Augen führt wie ein Doppelspulenantrieb funktioniert merkt man ganz schnell das, soweit es überhaupt passiert, die eventuelle Magnetisierung völlig irrelevant ist. Dazu kommt das bei für Wechselstrom vorgesehenen Doppelspulenantrieben immer weichmagnetische Werkstoffe benutzt werden die sich gar nicht dauerhaft magnetisieren lassen. Würde sich das Material magnetisieren lassen würde es sich im Betrieb mit Wechselstrom heftig aufheizen da das ständige Ummagnetisieren (50 mal pro Sekunde) reichlich Strom in Wärme umwandelt. Ob Hart- oder Weichmagnetisch ist direkt an die nötige Energie zum Ummagnetisieren gekoppelt. Je höher die nötige Energie um so "härter" die Magnetisierung.
Einzig bei Antrieben die ähnlich wie Telex-Kupplungen aufgebaut sind (Anker wird an den Kern gezogen) kann, nicht muss, es zm Kleben kommen. Ein Stückchen Klebeband auf den Spulenkern so das sich die Metallteile nicht direkt berühren löst aber auch, sofern es auftritt, dieses Problem. Solche Antriebe habe ich aber nur bei Entkupplungsgleisen gesehen.
Man muss nur im Hinterkopf behalten das der induktive Widerstand der Antriebsspulen beim Gleichstrombetrieb nicht wirkt und so bei gleicher effektiver Spannung der Strom durch die Spulen etwas ansteigt, je nach genauer Bauweise um 10-20%. Sorgt man durch korrekt kurze Ansteuerimpulse (50 ms reichen oft, mehr als 0,2s braucht keine Weiche) dafür das der Antrieb nur so lange Strom bekommt wie unbedingt nötig ist der erhöhte Strom egal. Dadurch das der Antrieb mehr Durchzug hat gewinnt man sogar etwas Nutzwert.
Versagt die Steuerung und eine eventuell vorhandene Endabschaltung im Weichenantrieb brennt die Weiche aber im schlimmsten Fall halt ein paar Sekunden früher durch..
Frühe Eigenbau-Weichendekoder habe ich deshalb mangels Vertrauen in die eigenen Programmierkünste so gebaut das die Weichen durch die in einem 4700µF-Elko gespeicherte Energie geschaltet wurden. Diese Dekoder konnten des Nachladens wegen zwar nur alle halbe Sekunde eine von vier Weichen schalten, dafür war der Dauerstrom im schlimmsten Fall auf etwa 100 mA begrenzt, das überlebt ein Weichenantrieb ziemlich lange. Viel wichtiger war aber das dieser Dekoder maximal etwa 150mA für etwa 0,5s Strom ziehen konnte und so problemlos einfach mit am Gleis hing. Tschüss Kabelsalat...Zwei Adern zur Anlage, mehr nicht.


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RE: Alte Märklin Transformator ersetzen

#12 von TheMawiLP , 09.04.2024 18:46

Zitat von Railstefan im Beitrag #10

für eine weiterhin einwandfreie Funktion musst du aber nicht unbedingt die alten Trafos aussortieren.
Railstefan


Es handelt sich halt noch um 220V Fahrregler, einige davon halt sogar noch die ganz alten aus Metall, einerseits hat man da halt mittlerweile 20v am Ausgang da die Netzspannung ja mittlerweile 230v ist. Zudem hat man halt keine Ahnung wie gut die Isolierung noch ist und ein Stromschlag möchte ich eigentlich vermeiden (Schutzleiter haben die ja auch keine) geschweige den, das auf einmal die 230v auf die Anlage durchschlagen.


@Stahlblauberlin Danke für deine ausführliche Antwort. Da wir analog schalten ist leider nicht immer ausgeschlossen das eine weiche mal länger angesteuert bleibt. Die Schaltgleise (die gerne mal hängen bleiben) werden zwar immer mehr durch Reedkontakte ersetzt, jedoch ist es auch da nicht ausgeschlossen und hatten schon der Fall das eine weiche heiss gelaufen ist, zum Glück aber überlebt hat.

Als Gleise / Weichen haben wir noch die ganz alten K Gleise, bei denen der Weichendantrieb fest verbaut ist, wenn da einer durch brennt, wahr es das halt mit der Weiche. Die aktuellen K-Weichen würden ja wahrscheinlich passen, aber das Ersetzen in einer bestehenden Anlage ist halt mit sehr grossem Aufwand verbunden. Wenn da Wechselstrom die Überlebenschancen etwas erhöht, würde ich da schon eher darauf greifen. Auch wenn ich das Gefühl habe das, dass Zeitalter vorbei ist, Neu findet man ja eigentlich fast nur noch Gleichstrom Schaltnetzteile (für CS, Ecos und co) da sowieso alles Digital geschaltet wird.


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RE: Alte Märklin Transformator ersetzen

#13 von 8erberg , 09.04.2024 19:08

Hallo,

machen wir uns nix vor: die alten Trafos haben nur Bestandschutz wie auch zigtausend Gebäude in diesem Land.
Nach heutigen Vorschriften wären die nicht genehmigungsfähig. Jaja, ich war auch ewig in unserem Jugendheim ohne 2. Fluchtweg mit lausigen Brandschutz... Ist ja nie was passiert.
Woanders wohl, daher wurden die Baugesetze verschärft

Wer das möchte - für sich selber egal.
Aber kommt mal ein Enkel zu Besuch und dann?

Fragt Euch selber.

Peter


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RE: Alte Märklin Transformator ersetzen

#14 von TheMawiLP , 09.04.2024 21:13

Aktuell bin ich auch einfach am überlegen das Netzteil von ESU zu holen und ein passender Übergangsstecker (Bin aber halt auch immer noch am übelegen wegen AC oder DC)

Die Spannung ist stabilisiert und könnte angepasst werden und reicht mit 7A sicherlich für alle Lampen, Schaltartikel e.c.t und wäre mit 80Fr für 7A im Preis/Leistung Verhältnis am besten

Nur ist dann die Frage, ob 7A nicht zu viel ist (z.b. bei einem Kurzschluss)

Oder ich nutze alternativ das neue 7A Netzteil für die EcoS und Nutze das Alte 5A Netzteil zum Versorgen der Schaltartikel

Zusätzlich man noch die frage was sich mit dem Post auf sich hat mit der "Freilaufdieode"

"Der Hersteller empfielt Wechselspannung weil er Angst hat durch die stetige gleichgerichtetem Magnetismus den Anker polarisiert bleibt, dadurch könnte er beim lösen kleben.
Aber das ist nicht der Fall, ich hab schon Weichen die Jahrelang mit Gleichstrom betrieben wurden zerlegt und konnte kaum ein wenig Restmagnetismus fesstellen. Ein ganz klein wenig Eisenstaub blieb haften.

Wichtig ist eigentlich dass was ich jetzt sage: Wenn du schon mit Gleichstrom an Magneten arbeitest, dann solltest du zum Schutz deiner Elektronik eine Freilaufdiode über die Spule schalten.

Beim ausschalten des Magnetfelds tritt Induktivität auf, Das ist die Eigenart von Spulen bei Gleichstrom, dadurch entsteht ein Elektromagnetischer Puls, durch die Diode wird der kurzgeschlossen, also vernichtet, machst du das nicht, baut sich die Spannung die sehrwohl sehr kurz ist bis auf 15'000 Volt hoch auf, bvor sie sich in deiner Moba ausgeglichen hat. Das ist also sehr ernst, da könnten tausende Euro flöten gehen wegen einer fehlenden Diode die gerade 15 Cent kostet.


Nimm Dioden die 1000Volt vertragen können um deine Elektronik zu schützen."


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RE: Alte Märklin Transformator ersetzen

#15 von MSC , 09.04.2024 23:15

Hallo,

Oder du suchst mal bei den einschlägigen Moba-Händlern.
Hier z.B.
https://modellbau-schoenwitz.de/Elektron...-Trafo-16V-50VA

Oder Faller hat auch noch Trafos mit Wechselspannungsausgang, oder bei den Elektronikhändlern wie Z.B. Conrad, Völkner usw.

Gruß
Michael


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RE: Alte Märklin Transformator ersetzen

#16 von KDW , 10.04.2024 07:30

Zitat von TheMawiLP im Beitrag #14

....Zusätzlich man noch die frage was sich mit dem Post auf sich hat mit der "Freilaufdieode"

Wichtig ist eigentlich dass was ich jetzt sage: Wenn du schon mit Gleichstrom an Magneten arbeitest, dann solltest du zum Schutz deiner Elektronik eine Freilaufdiode über die Spule schalten.

Beim ausschalten des Magnetfelds tritt Induktivität auf, Das ist die Eigenart von Spulen bei Gleichstrom, dadurch entsteht ein Elektromagnetischer Puls, durch die Diode wird der kurzgeschlossen, also vernichtet, machst du das nicht, baut sich die Spannung die sehrwohl sehr kurz ist bis auf 15'000 Volt hoch auf, bvor sie sich in deiner Moba ausgeglichen hat. Das ist also sehr ernst, da könnten tausende Euro flöten gehen wegen einer fehlenden Diode die gerade 15 Cent kostet.


."


Hallo, hier kommen noch ein paar Anmerkungen meinerseits zum physikalischen Hintergrund:
Grundsätzlich baut jeder stromdurchflossene Leiter um sich herum ein Magnetfeld auf. Wickelt man den Leiter zu einer Spule auf, dann lässt sich damit das Magnetfeld "konzentrieren" und damit verstärken.
Nun ist, solange Strom fließt, in dem Magnetfeld aber Energie gespeichert. Was passiert, wenn man den Strom unterbricht? Dann "will" die gespeicherte Energie den Strom eigentlich weiterfließen lassen und baut über der Spule eine sogenannte Induktionsspannung auf, die den Strom weiterzutreiben versucht. Dies ist auch der Grund dafür, dass sich über einem öffnenden Schalterkontakt ein Funken bildet! Die Induktionspannung "schießt" augenblicklich so weit hoch, dass die Luft zwischen den sich öfnenden Schalterkontakten ionisiert und damit leitend wird; der Strom kann damit noch für einen kurzen Augenblich weiterfließen, bis er zu 0 wird und das Magnetfeld sich abgebaut hat und damit die gespeicherte Energie wieder raus ist. Wo geht diese Ernergie hin? Sie wird teils in den übrigen Stromkreis abgegeben und im Wicklungswiderstand der Spule in Verlustwärme umgesetzt.

Was macht nun die Freilaufdiode? Sie ist ja so gepolt, dass sie bei Ansteuerung der Spule in Sperrrichtung ist. Wenn der äußere Stromfluss abgeschaltet wird, dann kann der Spulenstrom auf kurzem Weg von dem einen Spulenanschluss uber die Diode zum anderen fließen, da die Diode dann in Flussrichtung arbeitet, der Strom klingt dabei "gemächlich" ab, die Energie wird dann im wesentlichen im Wicklungswiderstand der Spule in Wärme umgesetzt. Es treten dann keine hohen Impulsspannungen auf.

Viele Grüße
Klaus-Dieter


Et is, wie et is, et kütt, wie et kütt!
Äver et hätt noch immer jod jejange...
(Rheinische Lebensweisheit)


 
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RE: Alte Märklin Transformator ersetzen

#17 von Stahlblauberlin , 10.04.2024 07:45

Zitat von TheMawiLP im Beitrag #12
Da wir analog schalten ist leider nicht immer ausgeschlossen das eine weiche mal länger angesteuert bleibt.

Dann einfach mit der Schaltspannung etwas runter, schont auch alle anderen Verbraucher die aus dieser Quelle versorgt werden. Anstelle 16V AC mit 15V DC und der Unterschied ist praktisch weg. Die alten M(Blech)-Gleisantriebe schalten auch mit 12V schon gut, allerdings ist dann schon keine Reserve für Verluste in langen Kabeln mehr.
Das Thema Freilaufdioden ist bei Wechselstrom genauso relevant wie bei Gleichstrom, mit dem Unterschied das hier wohl keine zu schützende Elektronik vorhanden ist die betroffen wäre und das herkömmliche Freilaufdioden bei Wechselstrom nicht funktionieren.
Also: Keine Panik!
Was den Strombedarf angeht: 7A sind eine Ansage! Da muss man sehr sorgfältig verkabeln und sollte auf mehrere, einzeln möglichst knapp abgesicherte Stromkreise aufteilen, analog der normale Hausinstallation. 7A bei z.b. 16V sind 112W die sich da im Kurzschlussfall in Wärme verwandeln..
Beim Absichern prüfen wie hoch der Strombedarf im jeweiligen Kreis wirklich ist. Eine 1A/Träge Schmelzsicherung hält ohne weiteres zwei gleichzeitig schaltende Weichen aus. Sollten die im Fehlerfall Dauerstrom bekommen brennt sie aber nach etwa einer halben Minute durch.


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RE: Alte Märklin Transformator ersetzen

#18 von Railstefan , 10.04.2024 09:25

Hallo,

Zitat von TheMawiLP im Beitrag #12
Zitat von Railstefan im Beitrag #10

für eine weiterhin einwandfreie Funktion musst du aber nicht unbedingt die alten Trafos aussortieren.
Railstefan


Es handelt sich halt noch um 220V Fahrregler, einige davon halt sogar noch die ganz alten aus Metall, einerseits hat man da halt mittlerweile 20v am Ausgang da die Netzspannung ja mittlerweile 230v ist. Zudem hat man halt keine Ahnung wie gut die Isolierung noch ist und ein Stromschlag möchte ich eigentlich vermeiden (Schutzleiter haben die ja auch keine) geschweige den, das auf einmal die 230v auf die Anlage durchschlagen.
...


auch die damaligen Trafos waren schutzisoliert und durften daher keine Erdung haben, wie auch die späteren in hellblauen oder weißen Kunststoff-Gehäusen.
Und zu den 220/230V hatte ich ja bereits geschrieben: zur Isolierung der Spulen brauchst du dir keine Sorgen machen, denn da ist sicherlich eine sehr großzügige Reserve in den damaligen Vorschriften eingebaut und bei zu heller Beleuchtung nimm den Fahrstromausgang und regle ihn etwas runter.

Der Ausgang hatte zu 220V-Zeiten 16V im belasteten Zustand und im Leerlauf entsprechend etwas mehr.
Wenn du jetzt 20V dort misst, so vermutlich im Leerlauf, denn die Eingangsspannung ist um ca 5% gestiegen (220 auf 230V), also steigt auch die Ausgangsspannung nur um diesen Prozentsatz und damit werden aus 16V dann ca 17V.

Gruß
Railstefan


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RE: Alte Märklin Transformator ersetzen

#19 von Stahlblauberlin , 10.04.2024 10:15

Zitat von Railstefan im Beitrag #18
zur Isolierung der Spulen brauchst du dir keine Sorgen machen, denn da ist sicherlich eine sehr großzügige Reserve in den damaligen Vorschriften eingebaut

Das Einzige was bei den alten Blechtrafos mit den Jahren leidet ist regelmäßig die Netzanschlussleitung bzw. deren Isolierung, insbesondere im Bereich der Gehäusedurchführung. Vom Fachmann ohne weiteres auszutauschen. Der Rest ist von Märklin, vorsichtig ausgedrückt, großzügig ausgelegt.


Railstefan und KDW haben sich bedankt!
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RE: Alte Märklin Transformator ersetzen

#20 von SAH , 10.04.2024 12:55

Moin Peter,

Zitat von 8erberg im Beitrag #13

machen wir uns nix vor: die alten Trafos haben nur Bestandschutz wie auch zigtausend Gebäude in diesem Land.
Nach heutigen Vorschriften wären die nicht genehmigungsfähig. Jaja, ich war auch ewig in unserem Jugendheim ohne 2. Fluchtweg mit lausigen Brandschutz... Ist ja nie was passiert.
Woanders wohl, daher wurden die Baugesetze verschärft



was wäre an den Trafos heute anders?

mit freundlichenGrüßen,
Stephan-Alexander Heyn


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RE: Alte Märklin Transformator ersetzen

#21 von Stahlblauberlin , 10.04.2024 13:14

Zitat von SAH im Beitrag #20
was wäre an den Trafos heute anders?

Grundsätzlich nichts. Der zusätzlichen Isolation wegen halt Kunststoffgehäuse, das war's.
ABER: Die EU hat Vorgaben bezüglich des Wirkungsgrades von Netzteilen gemacht die mit konventionellen Trafos nicht mehr erreichbar sind, vor allem wenn sie die Vorgaben im Kontext Spielzeug einhalten sollen, dazu kommt das Kupfer und Mechanik jeglicher Art teurer als Elektronik ist. Dazu kommt das Schaltnetzteile dank der sehr viel höheren zu transformierenden Frequenz mit sehr viele kleineren, leichteren und damit billigeren Trafos auskommen die sich dann auch ohne großen Aufwand im Wirkungsgrad optimieren lassen. Gute Schaltnetzteile halten 90% Wirkungsgrad und teils deutlich besser ohne weiteres ein.
Ausschlaggebender, den Wirkungsgrad betreffender Faktor ist die Kurzschlußfestigkeit: Der Trafo/das Netzteil muss den im Kurzschlußfall begrenzen, Schaltnetzteile schalten einfach ab, meist in wenigen ms wenn's wirklich richtig funkt und auch der Strom lässt sich sehr einfach begrenzen, oft quasi als Abfallprodukt. Bei konventionellen Trafos muss das elektronikfrei gehen, also wird z.B. der Kern so ausgelegt das er beim Überschreiten eines gewissen Stroms in die Sättigung geht ->Luftspalt z.B., das geht aber auf den Wirkungsgrad. Sättigung meint hier das der Kern maximal magnetisiert ist. Da die Stromübertragung durch die Änderung des Magnetfeldes im Kern erfolgt und sich bei gesättigtem Kern nichts ändert wird so der Strom begrenzt.
Ebenso einfache Bimetallschalter, die erzeugen schon bei Nennstrom regelmäßig ordentlich Abwärme. Aus dem Bauch heraus würde ich einem typischen Modellbahntrafo bei Nennlast maximal 50% Wirkungsgrad zugestehen, eher weniger.


KDW und 8erberg haben sich bedankt!
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RE: Alte Märklin Transformator ersetzen

#22 von HGD , 10.04.2024 13:18

Moin,
nachdem die technischen Aspekte inzwischen hinreichend umrundet wurden, möchte ich auf einen formal-juristischen Aspekt hinweisen, den man nicht ganz aus den Augen verlieren sollte:

Seit 1987 ist für weite Teile Europas eine Netzspannung von 230V festgelegt. Diese Netzspannung ist in der Norm IEC 60038 spezifiziert als 230V +-23V, d.h. die an der Steckdose messbare zulässige (Effektiv-)Spannung darf zwischen 207V und 253V liegen. Von 1987 bis 2009 war die zulässige Maximalspannung auf 243,8V limitiert.

Die bis 1987 für Deutschland festgelegte "alte" Netzspannung von 220V war durch einen Vorgänger der IEC 60038 spezifiziert als 220V +- 22V, d.h. die hier zulässige Maximalspannung betrug 242V, und war damit nur unwesentlich geringer als die bis 2009 zulässige Maximalspannung im 230V-Netz. Bis 2009 konnte (und durfte) man Geräte, die für 220V spezifiziert waren, ohne Weiteres auch an 230V betreiben. Das war quasi eine implizite Übergangsregelung für die Zeit von 1987 bis 2009.

Mit dem Hochsetzen der zulässigen Maximalspannung auf 253V ist der Betrieb von 220V-Geräten nicht mehr implizit zulässig. Das wiederum bedeutet, dass sich z.B. eine Versicherung im Fall des Falles darauf berufen könnte, dass das elektrische (220V-) Gerät außerhalb seiner Spezifikation betrieben wurde, und damit der Betreiber (grob) fahrlässig gehandelt hat. Wie gesagt, könnte (Konjunktiv)...

Möglicherweise hat Märklin seinerzeit die Isolationsprüfungen mit höheren Spannungen durchgeführt - schließlich wurden fast baugleiche Trafos auch für das britische 240V-Netz (240V +-24V) hergestellt, und möglicherweise gibt es dazu auch noch Unterlagen, und möglicherweise werden diese auch im Versicherungsfall anerkannt...
Klar, das Szenario ist unwahrscheinlich, aber nichts ist unmöglich.

Wer sich intensiver mit der Netzspannung auseinandersetzen möchte, kann hier einsteigen und sich weiter durchklicken

Gruß
HGD


PS: Wenn ich in der Situation des Fragenstellers wäre (Konjunktiv), dann würde ich nach einer Prüfung der potentiellen Schwachstellen (z.B. Netzanschluss-Kabel) die alten Trafos weiter nutzen, aber ich bin auch Ingenieur und weiß (bzw. glaube zu wissen), was ich da tue.


KDW hat sich bedankt!
 
HGD
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zuletzt bearbeitet 10.04.2024 | Top

RE: Alte Märklin Transformator ersetzen

#23 von KDW , 10.04.2024 16:03

Zitat von Stahlblauberlin im Beitrag #21
Zitat von SAH im Beitrag #20
was wäre an den Trafos heute anders?

Grundsätzlich nichts. Der zusätzlichen Isolation wegen halt Kunststoffgehäuse, das war's.
ABER: Die EU hat Vorgaben bezüglich des Wirkungsgrades von Netzteilen gemacht die mit konventionellen Trafos nicht mehr erreichbar sind, vor allem wenn sie die Vorgaben im Kontext Spielzeug einhalten sollen, dazu kommt das Kupfer und Mechanik jeglicher Art teurer als Elektronik ist. Dazu kommt das Schaltnetzteile dank der sehr viel höheren zu transformierenden Frequenz mit sehr viele kleineren, leichteren und damit billigeren Trafos auskommen die sich dann auch ohne großen Aufwand im Wirkungsgrad optimieren lassen. Gute Schaltnetzteile halten 90% Wirkungsgrad und teils deutlich besser ohne weiteres ein.
Ausschlaggebender, den Wirkungsgrad betreffender Faktor ist die Kurzschlußfestigkeit: Der Trafo/das Netzteil muss den im Kurzschlußfall begrenzen, Schaltnetzteile schalten einfach ab, meist in wenigen ms wenn's wirklich richtig funkt und auch der Strom lässt sich sehr einfach begrenzen, oft quasi als Abfallprodukt. Bei konventionellen Trafos muss das elektronikfrei gehen, also wird z.B. der Kern so ausgelegt das er beim Überschreiten eines gewissen Stroms in die Sättigung geht ->Luftspalt z.B., das geht aber auf den Wirkungsgrad. Sättigung meint hier das der Kern maximal magnetisiert ist. Da die Stromübertragung durch die Änderung des Magnetfeldes im Kern erfolgt und sich bei gesättigtem Kern nichts ändert wird so der Strom begrenzt.
Ebenso einfache Bimetallschalter, die erzeugen schon bei Nennstrom regelmäßig ordentlich Abwärme. Aus dem Bauch heraus würde ich einem typischen Modellbahntrafo bei Nennlast maximal 50% Wirkungsgrad zugestehen, eher weniger.



Ja, der Wirkungsgrad ist heutzutage in vielen Anwendungen ein wichtiger Parameter. Ob er aber bei Modelleisenbahnen im privaten Bereich wirklich relevant ist, lasse ich mal dahingestellt (bei großen professionellen Schauanlagen wie in Hamburg ist das sicher schon anders). Schaltnetzteile sind heute sicher Stand der Technik und bei höheren Leistungen machen die Unterschiede im Wirkungsgrad schon etwas aus. Und - in der Produktion und vom Materialeinsatz her sind Schaltnetzteile auch billiger. Und - wenn sie nach den für ihren Anwendungsbereich geltenden Normen entwickelt sind (und nicht nur geprüft sind), darf man erwarten, dass mit ihnen auch ein hinreichend sicherer Betrieb möglich ist. Und - wenn sie von der Auslastung der Bauelemente (insbesondere der Leistungshalbleiter) und deren thermischen Beanspruchung nicht "auf Kante" dimensioniert sind, darf man von ihnen auch eine hinreichende Zuverlässigkeit erwarten.
Wie sich ein Schaltnetzteil im Kurzschlussfall verhalten soll, lässt sich auf verschiedene Weise realisieren - z.B. elektronische Abschaltung oder auch Strombegrenzung mit Konstantstromcharakteristik oder rückläufiger ("fold back") Kennlinie, je nachdem, was für die Anwendun zweckmäßig ist.

Allerdings haben auch die alten ("dummen") 50Hz-Trafos durchaus noch einige Vorteile - sie sind sehr robust, zuverlässig und auch langlebig (wie man ja hier in mehreren Postings auch lesen kann). Ob man von modernen Schaltnetzteilen mit ihren Elektrolytkondensatoren auch erwarten kann, dass sie nach 50 Jahren auch noch funktionieren...?


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RE: Alte Märklin Transformator ersetzen

#24 von SAH , 10.04.2024 18:08

Guten Abend @Stahlblauberlin (Marcus),

a) Modellbahn ist kein Spielzeug im Sinne der EU-Verordnung.
b) ortsveränderliche Betriebsmittel Schutzklasse II (verstärkte oder Doppelte Isolierung): Wo steht da, dass Metallgehäuse nicht zulässig sind bzw. nur Kunststoffgehäuse verwendet werden müssen?

Mit freundlichen Grüßen,
Stephan-Alexander Heyn


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RE: Alte Märklin Transformator ersetzen

#25 von Stahlblauberlin , 11.04.2024 06:09

Zitat von SAH im Beitrag #24

a) Modellbahn ist kein Spielzeug im Sinne der EU-Verordnung.

Das erzähle mal denen die im Kontext "Netzteil" auf dem Spielzeugsymbol herumreiten...
Zitat von SAH im Beitrag #24
b) ortsveränderliche Betriebsmittel Schutzklasse II (verstärkte oder Doppelte Isolierung): Wo steht da, dass Metallgehäuse nicht zulässig sind bzw. nur Kunststoffgehäuse verwendet werden müssen?

Stimmt, Kunststoff wohl eher weil's billiger ist...


drum58 hat sich bedankt!
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