RE: Wieviel Schaltstrom ziehen Märklin Weichen und Signale, und ist das zuviel Belastung für Relais?

#1 von Hackfix , 05.07.2019 16:02

Hallo Leute,

In einem anderen Thread (https://stummiforum.de/viewtopic.php?t=170349) hatte ich schon gefragt, wie ich am besten analog Signale und Weichen ansteuere. Ich bleibe wohl doch bei der einfachen Lösung, Schaltgleise und ein Stellpult zu nehmen. In jenem Thread wurde auch gesagt, dass Schaltgleise überbelastet werden, wenn mehrere Magnetartikel gleichzeitig angesteuert werden, und dass man die Ansteuerung daher durch ein Relais machen sollte. Also das Schaltgleis schaltet das Relais, und das Relais gibt dann den Schaltimpuls an die mehreren Magnetartikel weiter.

Jetzt meine spezifische Frage: verlagert man damit nicht einfach das Überbelastungsproblem auf das Relais?

Also: wieviel Strom zieht ein Magnetartikel beim schalten denn? Ich benutze die alten M-Gleis Weichen und Märklin Flügelsignale, also mit den ganz normalen alten Wickelspulen.

In der Anlage, die ich baue, soll ein Schaltgleis bis zu 5 Magnetartikel gleichzeitig schalten.

Ich habe OMRON G5V-1 monostabile Relais, die nach Datenblatt einen "contact rating" haben von 1A bei 30 VDC (oder 0,3A bei 110 VDC, aber das ist hier ja nicht relevant).

Also wenn jede Weiche/ jedes Signal zB 0.5A Schaltstrom hat, dann habe ich ja wohl ein Problem wenn das Relais fünf davon schaltet, oder?

Und wenn die Belastung zuviel wäre - soweit ich sehen kann, ist 1A ziemlich standard für diese Relais - kennt jemand dann irgendwelche Relais, die mehr vertragen?

Vielen Dank!

Erich


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RE: Wieviel Schaltstrom ziehen Märklin Weichen und Signale, und ist das zuviel Belastung für Relais?

#2 von TTbeilroder , 05.07.2019 16:48

Hallo Erich,

Mit diesen Relais hättest Du Ausgesorgt...

https://s.click.aliexpress.com/e/b6BDFPws

Gruss

Volker


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RE: Wieviel Schaltstrom ziehen Märklin Weichen und Signale, und ist das zuviel Belastung für Relais?

#3 von shaddowcanyon , 05.07.2019 16:57

Hallo Erich,

Also genaue Zahlen übe diese Weichen- und Signalantriebe habe ich nicht, aber mit 0,5 A liegst Du sicher nicht ganz falsch. Fünf davon parallel mit einem Relais, das für 1 A gebaut ist, wird sicherlich nicht auf ewig gut gehen. Ich verwende solche 1-A-Typen ebenfalls. Früher hatte ich mal eine Quelle für solche, die bei 30 V auch 2 A schalten können (bei C.....), aber leider scheint es das aktuell nicht mehr zu geben.

Wie ich sehe, verwendest Du den Diodentrick und schaltest quasi nur mit Gleichstrom. Da könntest Du in Erwägung ziehen, einfach mit einem Transistor zu schalten statt mit einem Relais, z.B. einen BD 243 (npn) oder BD244 (pnp). Die können bis zu 6 A, sind platzsparend und kosten nur einen Bruchteil.

Grüße

Hans Martin


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of the Benton Valley Railroad Line : viewtopic.php?f=64&t=109585

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RE: Wieviel Schaltstrom ziehen Märklin Weichen und Signale, und ist das zuviel Belastung für Relais?

#4 von Sinerb , 05.07.2019 17:00

Grüß Dich

mal in einem alten Heft nach geschaut dor hatte Märklin 4-6VA als Schaltstrom von Magnetartikeln
angegeben. Um ein sicheres Umschalten ztu gewährleisten nutze ich die Schaltverstärker von Tams
da reicht ein kleiner Schaltstrom um signale oder Weichen sicher zu schalten.

Gruß Sinerb


"Eine Regierung muss sparsam sein,weil das Geld, das sie erhält aus dem Blut und Schweiß ihres Volkes stammt."
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RE: Wieviel Schaltstrom ziehen Märklin Weichen und Signale, und ist das zuviel Belastung für Relais?

#5 von Schwanck , 05.07.2019 17:16

Moin Erich,

ja, da hast du ein Problem, weil die Magnetantriebe im ersten Moment der Betätigung einen hohen Strom (mit dem Oszi habe ich etwa 2 A gesehen) ziehen. Schon deswegen ist immer gut, Signale und Weichen mit 14 - 16 V AC zu versorgen, wie es früher bei allen Modellbahnenen üblich war. Krass wird die Sache nämlich immer, wenn der Schaltvorgang um den Scheitelpunkt des Sinus geschieht; deshalb kein DC bei direkter Ansteuerung der Spulen!
Der Trick mit einem monostabilen Zwischenrelais ist schon gut. Nur nicht unbedingt mit dem, das Volker vorgeschlagen hat, weil es als Arbeitsspannung DC benötigt. Gleichrichter und Kondensator schaffen da aber Abhilfe. Der Schaltverstärker SV-2 Art. Nr. 72-00065-01 Bausatz bzw.7200066-01 Fertigbaustein von Tams (www.tams-online.de) sind eine sehr gute Lösung. Ansonsten kannst du evtl. auch mehrere Schaltgleise hintereinander legen, sofern vorhanden.


Tschüss

K.F.


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RE: Wieviel Schaltstrom ziehen Märklin Weichen und Signale, und ist das zuviel Belastung für Relais?

#6 von Helgasheimkeller , 05.07.2019 18:36

Hallo Erich Das was Du vorhast geht nur theoretisch. In der Praxis geht das so nicht. Die alten M Weichenantriebe ziehen bei 16V ungefähr 800mA und die Signale ebenso. Schaltgleise halten die Belastung nicht aus und Relais sind eine alternative. Ich habe in meinem Bestand noch Relais 24Volt 6xum die dazu passen. Ansonsten Signalrelais von Reichelt Bestellnummer RY12W K oder RY24W k Kosten1€ bzw.1,1€ die schalten 2A und 2xum das heißt an ein Relais 4 Verbraucher ( ich hatte meine Weichen so geschaltet und habe das aber aufgegeben und schalte die Weichen einzeln weil das Problem der K-Gleisantriebe nicht sauber in die Endstellung kamen )Das größte Problem ist aber die Stromversorgung für die Verbraucher 5A das ist für alle Modellbahn Trafos schon Kurzschluss das heißt die Spannung bricht ein und die Weichen und Signale schalten nicht sauber. Als Lösung bietet sich folgendes an die Versorgung der Antriebe wird mit einem Elko von 2200yF geladen über eine Widerstand von 560Ohm dann reicht die Versorgung aus. Schaltung liefere ich nach. so schalte ich noch meine Signale. Das heißt du schaltest mit Gleichstrom. Transistoren kann man nehmen dann müssen an die Spulen Freilaufdioden verbaut werden ,sonst sterben die Transistoren, besser Relais .Gruß Werner


SabrinaMirijam


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RE: Wieviel Schaltstrom ziehen Märklin Weichen und Signale, und ist das zuviel Belastung für Relais?

#7 von Hackfix , 05.07.2019 19:23

(Jetzt wo ich den Schritt gewagt habe, eine Anlage zu bauen, ist es irgendwie witzig, wie jedesmal das eine Problem zum nächsten führt... da war mein Leben als Teppichbahner einfacher!)

Ok, also das hier scheint mir eine wichtige Bemerkung:

Zitat
Das Problem ist aber die Stromversorgung für die Verbraucher 5A das ist für alle Modellbahn Trafos schon Kurzschluss das heißt die Spannung bricht ein und die Weichen und Signale schalten nicht sauber



Also das bedeutet, dass ich wenig damit löse, ein Relais einzubauen, das 5A abkann, wenn der Trafo da nicht mitmacht...

Zitat
Wie ich sehe, verwendest Du den Diodentrick und schaltest quasi nur mit Gleichstrom. Da könntest Du in Erwägung ziehen, einfach mit einem Transistor zu schalten statt mit einem Relais



Wenn das Problem Überbelastung des Trafos ist, dann ändert sich daran nehme ich an nichts, wenn man einen Transistor statt einem Relais nimmt, oder?

Zitat
Als Lösung bietet sich folgendes an die Versorgung der Antriebe wird mit einem Elko von 2200yF geladen über eine Widerstand von 560Ohm dann reicht die Versorgung aus. Schaltung liefere ich nach.



Da wäre ich sehr dankbar für weitere Infos und ein Schaltschema.

Die andere Alternative, die genannt wurde, ist ein Schaltverstärker:

Zitat
Der Schaltverstärker SV-2 Art. Nr. 72-00065-01 Bausatz bzw.7200066-01 Fertigbaustein von Tams (www.tams-online.de) sind eine sehr gute Lösung



Ich kenne mich damit nicht aus, aber bedeutet das, dass in den Schaltverstärker hinein nur weniger Strom fließt, und am anderen Ende schließe ich die Verbindungen zu den 5 Magnetartikeln an, und die bekommen jeder dann genug Strom ohne dass irgendwas überbelastet wird?

Wie "weiß" denn der Schaltverstärker, dass er am Eingang nur, sagen wir, 1A zu ziehen hat, und dass er am Ausgang 5A liefern soll? Oder muss man das einstellen?

Weiter Dank für eure Hilfe!

Erich


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RE: Wieviel Schaltstrom ziehen Märklin Weichen und Signale, und ist das zuviel Belastung für Relais?

#8 von Helgasheimkeller , 05.07.2019 20:00

Morgen mehr Gruß Werner


SabrinaMirijam


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RE: Wieviel Schaltstrom ziehen Märklin Weichen und Signale, und ist das zuviel Belastung für Relais?

#9 von JoWild , 05.07.2019 21:13

Hallo,
man sollte unterscheiden:
- Schalten wir Wechselstrom oder Gleichstrom für einen Magnetartikel

Das Verhalten einer Magnetspule ist bei Wechselstrom anders als bei Gleichstrom. Bei Wechselstrom wirkt der induktive Widerstand über die gesamte Einschaltzeit und begrenzt den Schaltstrom zusätzlich zum ohmschen Widerstand des Spulendrahtes. Bei Gleichstrom wirkt der induktive Widerstand nur für die kurze Zeit bis die Sättigung des Magnetfeldes erreicht ist. --> der Spulenstrom und die Erwärmung sind höher. Nicht geglätteter Gleichstrom liegt irgend wie undefiniert dazwischen.
Beim Schalten sind 3 Dinge zu beachten Einschalten, eingeschalteter Zustand und Abschalten. Die ersten beiden sind praktisch schon erledigt. Das Abschalten führt bei Gleichstrom zu deutlich höheren Spannungsspitzen als bei Wechselstrom, weil ein gesättigtes Magnetfeld abgeschaltet wird. Damit wird der Kontaktabbrand eines Relais oder eines Schaltgleises größer. Bei endabgeschalteten Magnetartikeln geht das auf die Endabschaltung und nicht auf deinen Schalter oder das Relais.

Solltest du preiswerte Relais für höhere Schaltströme suchen, dann greife zu solchen aus dem KFZ-Bereich. Die vertragen 30A und mehr je nach Ausführung. Deine Betätigungsspannung, nicht die Spannung des geschalteten Stromes (modellbahntypisch), sollte dann nicht größer 14 V sein oder du nutzt solche aus dem LKW-Bereich für das 24 V-System. Falls übervorsichtig solltest du für ein zuverlässiges langes Leben bei nicht endabgeschalteten Magnetartikeln bei geschaltetem Gleichstrom eine Freilaufdiode gegen die Spannungsspitzen vorsehen. Bei Wechselstrom ist ev. ein Kondensator als Kontaktschutz hilfreich. Nachdem heute Transformatoren/ Netzteile bis über 100W, also mit ca. 6A Dauerbelastbarkeit und mehr verwendet werden, kannst du dann auch 10A Magnetartikelstrom gleichzeitig schalten, weil nur kurzzeitig.

Ich hoffe, ich hab es einigermaßen verständlich rübergebracht.


Ich wünsche allen Freude an ihrer Modellbahn
Joachim


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RE: Wieviel Schaltstrom ziehen Märklin Weichen und Signale, und ist das zuviel Belastung für Relais?

#10 von Schwanck , 05.07.2019 22:35

Moin Erich,

das ist eine Kopie aus der Anleitung des Stromverstärkers:
"4. Funktion
Der Schaltverstärker stellt die Energie für das Umlegen einer Weiche mit Doppelspulenantrieb zur Verfügung. Einsatzgebiete:
Schalten schwergängiger Weichen. Diese können unabhängig von der Leistung des Trafos geschaltet werden.
Gemeinsames Schalten mehrerer Weichen. Diese werden jeweils aneinen eigenen Schaltverstärker angeschlossen und können dann gemeinsam mittels eines Impulses geschaltet werden.
Der Schaltverstärker funktioniert, grob vereinfacht dargestellt, wie ein Blitzgerät: Die elektrische Ladung, die zum Schalten der Weiche erforderlich ist, wird in einem Elektrolyt-Kondensator (Elko 2200 µF) gespeichert.Der Schaltvorgang wird über einen Transistor ausgelöst, sobald einer der beiden Eingänge kurzzeitig mit Masse verbunden wird. Um den erforderlichen Massekontakt herzustellen, kann ein Taster, Schaltpult, Schaltgleis o.ä. eingesetzt werden. Weichendecoder sind zum Auslösen des Schaltvorgangs nicht geeignet."
Die Energie zum Schalten liefert der Kondensator, der in der Lage ist, für kurze Zeit sehr hohe Ströme zu liefern. Er braucht dann allerdings wenige Sekunden zwischen 2 Schaltvorgängen um sich wieder aufzuladen.


Tschüss

K.F.


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RE: Wieviel Schaltstrom ziehen Märklin Weichen und Signale, und ist das zuviel Belastung für Relais?

#11 von floete100 , 05.07.2019 23:33

Zitat
Die alten M Weichenantriebe ziehen bei 16V ungefähr 800mA und die Signale ebenso. Schaltgleise halten die Belastung nicht aus ...


Werner, diese Behauptung ist schlicht falsch. Ich schalte seit vielen Jahren M-Weichen und Formsignale mit Schaltgleisen - funktioniert zuverlässig und sicher. Noch nie auch nur ein Schaltgleis ausgefallen.

Gruß,
Rainer


Am Ende wird alles gut.
Wenn es nicht gut ist, war es noch nicht das Ende ..

Mein Anlagenthread: Die unendliche Geschichte ...

Mein schwierigstes "Winzprojekt": Inneneinrichtung Kabinentender BR 50


 
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RE: Wieviel Schaltstrom ziehen Märklin Weichen und Signale, und ist das zuviel Belastung für Relais?

#12 von Helgasheimkeller , 06.07.2019 17:27

Hallo Rainer wenn Du nur eine oder 2 Spulen schaltest und du die alten M Gleise hast mit den dicken Wippen und mit 16-18 Volt Wechselstrom schaltest hast Du recht aber er will 5Antriebe schalten und dazu haben meine Vorschreiber vieles gesagt. Gruß Werner


SabrinaMirijam


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RE: Wieviel Schaltstrom ziehen Märklin Weichen und Signale, und ist das zuviel Belastung für Relais?

#13 von Hackfix , 06.07.2019 18:19

Hallo Werner,

Zur Idee, einen Kondensator zu benutzen: meinst Du das so, wie in diesem Thread?

https://stummiforum.de/viewtopic.php?f=29&t=118062&start=50

Der Schaltplan auf Seite 3 dieses Threads zeigt, wie mit einem einfachen Kippschalter und einem Elko eine Weiche (oder Signal) geschaltet werden kann:



Da die Schaltung durch Entladung des Elkos stattfindet, verstehe ich im Prinzip, dass dann Überbelastung bei mehreren gleichzeitig geschalteten Magnetartikel eigentlich kein Problem ist, so lange jeder seinen eigenen Elko bekommt. Allerdings zwei Fragen:

1. Ich verstehe in diesem Schaltplan, wie die linke Spule bei Entladen des Elkos geschaltet wird. Aber was dann? Wie kann man den Elko dann wieder aufladen und dann dazu benutzen die rechte statt der linken Spule zu schalten? Müsste dazu der Elko nicht irgendwie seine Polarität ändern?

2. Wie benutzt man diese Schaltung, wenn der Schaltimpuls von einem Momentkontakt wie einem Schaltgleis kommt, statt von einem Dauerimpuls durch einen Kippschalter?

Also ich wäre immer noch dankbar für Deinen Schaltplan.

Gruß,

Erich


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RE: Wieviel Schaltstrom ziehen Märklin Weichen und Signale, und ist das zuviel Belastung für Relais?

#14 von Helgasheimkeller , 06.07.2019 19:38

Hallo Erich Die Schaltung die da hast kann so nicht funktionieren.


Wie auf dem ersten Bild ist die Schaltung die Kontakte vom Schalter müssen nach minus. Die eingezeichneten Freilaufdioden bei den Spulen können entfallen wenn Du keine Transistoren verwendest und nur Relais oder Taster verwendest wie ich sie im ersten Beitrag beschrieben habe. Diese Relais verbrauchen nur wenige mA selbst wenn Du 2oder 3 verwendest. Auf dem Bild rechts siehst Du wie ich den Kondensator mit dem Widerstand und der Diode verbaut habe. Die Klopper von Elko sind fast 45Jahre alt. auf dem 2 Bild ist zu sehen meine Schaltgleisplatine über Optokoppler mit Relais, und auf dem 3Bild sind die alten Postrelais mit 6Xum. Wie auf der Zeichnung zu sehen sind hinter dem Ausgang bei 16V Wechselstrom durch Abzug der beiden Dioden 14,5Volt am Elko sind dann ungefähr 22Volt die Reichen allemal zum schalten der Weichen. Der Vorteil dieser Schaltung ist wenn auf dem Schaltgleis eine Lok steht und den Impuls auslöst und hängenbleibt fliest durch die Spulen nur durch den Widerstad begrenzten Strom. Je nach dem was Du für Relais nimmst 12Volt dann würde ich den Gleichstrom nicht glätten bei 24Volt mußt Du noch einen Kondensator von 2200yF anbringen, Wer Interesse an solchen alten Post Relais hat kann mir eine PN schreiben. Ich hoffe es hilft Dir weiter. fragen? Gruß Werner


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RE: Wieviel Schaltstrom ziehen Märklin Weichen und Signale, und ist das zuviel Belastung für Relais?

#15 von Hackfix , 06.07.2019 22:26

Ok, danke. Nicht ganz einfach. Fragen? Ja, auf jeden Fall!

Soweit verstehe ich es: solange die Taster/ Relais oben in der Schaltzeichnung offen sind, lädt sich der Kondensator. Wenn er voll ist, fließt kein Strom mehr.

Jetzt aber, wenn ein Momentkontakt vom Schalter oben im Schema erzeugt wird. Könntest Du dann genauer erklären, was dann elektrisch passiert?

Insbesondere:
- Wo führen die Verbindungen oben im Bild hin? Doch wohl von den Schaltern zurück zum Minuspol am Trafo/ Gleichrichter, oder?
- Wenn dem so ist, was tut dann der Kondensator, wenn der Schalter den Stromkreis schließt? Doch wohl gar nichts, oder? Ich kenne den Gebrauch von Kondensatoren als Stütze bei Wagenbeleuchtung. Da ist der Kondensator parallel mit der Beleuchtung geschaltet, ähnlich wie der Kondensator hier parallel mit der Weichenmagnetspule geschaltet ist. Bei der Wagenbeleuchtung tut der Kondensator soweit ich weiß nichts, solange der Beleuchtungsstrom vom Gleis fließt - er lädt sich, und bleibt dann einfach in geladenem Zustand. Erst wenn durch Kontaktunterbrechung der Strom vom Gleis wegfällt, entlädt sich der Kondensator, und hält die Beleuchtung aufrecht. Auf dieses Schaltbild übertragen: bedeutet das nicht, dass der Strom vom Trafo unten unterbrochen werden müßte, damit der Strom vom Kondensator in die Magnetspule fließt? Oder ist das Prinzip hier, dass beim Öffnen des Schalters dann sowohl Schalter and Kondensator ihren Strom zur Verfügung stellen, also dass dann kurz Strom sowohl vom Kondensator als vom Trafo fließt?
- Wozu ist die Diode vor dem Widerstand da? Da der Strom gleichgerichtet ist, fließt der Strom doch sowieso immer vom Plus vom Trafo nach oben und dann in Linksrichtung durch den Widerstand, also warum ist die Diode nicht überflüssig?

Die obigen Fragen dienen nur meinem Verständnis. Ich kann natürlich auch erst mal versuchen ohne Verständnis diese Schaltung nachzubauen, und dann zu sehen wie es funktioniert. Aber ich versuch gerne auch zu verstehen, was ich mache.

Letzte Frage, wie ändert man dieses Schaltbild sodass man mehrere Magnetartikel mit demselben Momentkontakt (Schaltgleis) schalten kann, ohne dass es Überbelastung gibt?

Vielen Dank!

Erich


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RE: Wieviel Schaltstrom ziehen Märklin Weichen und Signale, und ist das zuviel Belastung für Relais?

#16 von Hackfix , 07.07.2019 06:07


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RE: Wieviel Schaltstrom ziehen Märklin Weichen und Signale, und ist das zuviel Belastung für Relais?

#17 von Helgasheimkeller , 07.07.2019 19:55

Hallo Erich


Auf dem oberen Bild siehst Du wenn man mehrere Kondensatoren zusammenschaltet die Diode ist dazu da das wenn sich ein Kondensator entlädt die geladenen konstant bleiben. Die 2 Zeichnung wie man die Relais einbaut Es sind die Signalkleinrelais von Reichelt. Ich würde die 24Volt nehmen. Die Relais kannst Du auf eine Lochrasterplatine 2,5 auflöten auch die gibt es bei Reicheltelektronik .Du kannst für den Relaisstromkreis auch ein getrenntes Netzteil nehmen und über eine gemeinsame Masse die Mgleise zusammen führen. Gruß Werner


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RE: Wieviel Schaltstrom ziehen Märklin Weichen und Signale, und ist das zuviel Belastung für Relais?

#18 von Hackfix , 08.07.2019 23:50

Vielen Dank! Ich denke, ich werde jetzt erstmal den Schaltplan oben nachbauen, und wahrscheinlich auch eine Alternative von dem von mir verlinkten Mobatechnikblog, und dann testen, wie das funktioniert. Ich melde mich dann wieder mit meinen Erfahrungen.


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