ich lese hier schon eine Weile gelegentlich mit, bin aber relativ neu, was Digitalisierung angeht. Ich möchte eine bestehende, ältere H0-Anlage digitalisieren. Verbaut sind auf der Anlage größtenteils Fleischmann-Gleise und Weichen (oben Profi-Gleis, unten auch Kunststoff-Gleise). Verwendet werden sollen BIDIB-Digitalkomponenten von Fichtelbahn (GBMBoost, GBM16T, ReadyMagnet), zusammen mit Rocrail.
Im Moment plane ich die notwendigen Netzteile. Fahren ist klar: 15V/4A - das habe ich getestet, das funktioniert soweit. 12V werde ich auch haben, z.B. für die Schattenbahnhofbeleuchtung und noch ein paar andere Sachen.
Meine Frage ist: wie hoch sollte die Spannung für die Weichendecoder sein? Reichen da die 12V oder soll ich lieber 15V nehmen? Oder würdet ihr sogar ein zusätzliches 18V-Netzteil nehmen?
Im Einzelfall habe ich das getestet, die Weichen schalten mit 12V. Ich bin aber unsicher, ob das Schalten mit mehr Spannung zuverlässiger wäre. Die Internet- und Forumssuche hat mir nicht weitergeholfen.
Hat jemand schon schlechte Erfahrungen mit 12V gemacht?
Die Fleischmann-Antriebe schalten ab 14V am Antrieb zuverlässig, natürlich nur wenn sie gut in Schuss sind. Meistens funktionieren auch 12V, aber das ist grenzwertig, 12V Gleichspannung am Versorgungsanschluß des Dekoders sind nur etwa 10V an der Weiche, der Rest geht am Gleichrichter und dem Schalttransistor verloren. Wird der Dekoder mit Wechselspannung versorgt und hat einen ausreichenden Siebelko (mindestens 1000µF) reichen 12V Wechselspannung, nach Gleichrichtung und Siebung etc. kommen an der Weiche dann etwa 14V an.
Ich verwende Weichendecoder von meinem Systemanbieter, die die Weichenantriebe (Magnet) mit Wechselspannung schalten. Damit wurden alte Magnet-Weichenantriebe, z. Teil über 25 Jahre alte Roco-Unterflurantriebe (mit Knalleffekt) und Roco-Line ohne Bettung Magnetantriebe. Ebenfalls werden Tillig-Antriebe integriert in Tillig-H0m Bettungsgleis und ein Piko-A Gleis Antrieb zuverlässig geschaltet. Dazu verwende ich AC-Trafos von Conrad mit 18V AV. Die Schaltbefehle kommen aus einem separaten Booster mittels DCC. Das funktioniert nun schon seit 2 1⁄2 Jahren absolut zuverlässig.
Die digitale Spannung vom Booster beträgt ca. 17 V (richtig gemessen) und es wurden noch nie DCC-Befehle „verschluckt“.
Mit DC betriebene Magnetantriebe neigen mit der Zeit dazu, dass die Anker magnetisiert werden und sie manchmal nicht mehr zuverlässig schalten. Mit AC zum Schalten kann das nicht passieren.
Zitat von gabli im Beitrag #4Mit DC betriebene Magnetantriebe neigen mit der Zeit dazu, dass die Anker magnetisiert werden und sie manchmal nicht mehr zuverlässig schalten. Mit AC zum Schalten kann das nicht passieren.
Wieso hält sich dieses Gerücht eigentlich so hartnäckig? Prinzipbedingt wird der Anker bei Doppelspulenantrieben bei jedem Schaltvorgang mit Gleichstrom ummagnetisiert, außerdem ist er aus weichmagnetischen Material gefertigt das sich gar nicht dauerhaft magnetisieren lässt. Sonst gäbe es bei Wechselstrombetrieb ernste Probleme.
Zitat von gabli im Beitrag #4Mit DC betriebene Magnetantriebe neigen mit der Zeit dazu, dass die Anker magnetisiert werden und sie manchmal nicht mehr zuverlässig schalten. Mit AC zum Schalten kann das nicht passieren.
Wieso hält sich dieses Gerücht eigentlich so hartnäckig? Prinzipbedingt wird der Anker bei Doppelspulenantrieben bei jedem Schaltvorgang mit Gleichstrom ummagnetisiert, außerdem ist er aus weichmagnetischen Material gefertigt das sich gar nicht dauerhaft magnetisieren lässt. Sonst gäbe es bei Wechselstrombetrieb ernste Probleme.
Das ist kein Gerücht sondern Tatsache und an meiner Anlage bewiesen - die Magnetartikel schalten zuverlässiger. Darüber muss ich jedoch nicht mehr diskutieren.
Zitat von Stahlblauberlin im Beitrag #5 Wieso hält sich dieses Gerücht eigentlich so hartnäckig?
Weil es ein Problem ist mit Märklin Antriebe für K-Gleis.
Bei unsere Anlagen hab wir doppelspule antrieb von Roco, PECO, PIKO und Märklin (K-Gleis) Nur die Märklin Antrieb hatte uns Problemen gegeben - bis wir hatte ihn mit AC getrieben. Heute sin alle K-Gleis weg und alle andere antrieb funktioniert tadellos mit DC.
Zitat von Stahlblauberlin im Beitrag #2Wird der Dekoder mit Wechselspannung versorgt und hat einen ausreichenden Siebelko (mindestens 1000µF)
Zitat von Stahlblauberlin im Beitrag #2reichen 12V Wechselspannung, nach Gleichrichtung und Siebung etc. kommen an der Weiche dann etwa 14V an.
so ganz verstehe ich das beschriebene Szenario leider noch nicht ganz.
Meine Fleischmann Weichenantriebe schalten ab Hersteller mit 14V, 50 Hz Wechselspannung einwandfrei und das auch schon wirklich lange? Ein Kondensator ("Siebkondensator") ist meines Wissens nur eingebaut, wenn der Weichendecoder nur eine Halbwelle schalten kann. Wenn die Energie zum Schalten der Weiche - für den Spulenantrieb - aus dem digitalen Gleisstrom "erzeugt" wird, kommt an den Spulen ein etwa 250 ms - oder auch längerer Gleichstromimpuls an. Dabei geht der Weicheisenkern in die maximale Sättigung, üblicherweise abwechselnd mal in die eine und mal in die andere Richtung. Das hängt aber davon ab, wie die Doppelspulen gewickelt und verdrahtet sind. Bei 50 Hz Wechselstrombetrieb werden die Spulen maximal 5ms eine Richtung durchflossen. Bei jedem 250ms langen Schaltvorgang wechselt die Magnetisierung des Weicheisenkerns also fünfzig mal die Richtung. (Ein grosses Problem bei Doppelspulenantrieben im längerem Gleichstromschaltbetrieb, tritt aber in Verbindung mit dem Einsatz von den gängigen Endlagenausschaltern in den konventionellen Doppelspulenantrieben auf. Hier verzundern zuverlässig die Unterbrecher-Kontakte im Gleichstrombetrieb extrem viel schneller, weil der Strom regelmäßig unterbrochen wird, wenn Sättigung - und damit auch die Energie in der Spule - maximal ist.)
MfG
vik
im Übrigen - Märklin am liebsten ohne Pukos, z.B. als Trix
Zitat von Stahlblauberlin im Beitrag #2Wird der Dekoder mit Wechselspannung versorgt und hat einen ausreichenden Siebelko (mindestens 1000µF) reichen 12V Wechselspannung, nach Gleichrichtung und Siebung etc. kommen an der Weiche dann etwa 14V an.
so ganz verstehe ich das beschriebene Szenario leider noch nicht ganz.
Die Überlegung dahinter ist imho: im Decoder gibt es Gleichrichtung und Siebung. 12V Wechselspannung hat fast 17V Spitzenspannung, abzüglich 2 Gleichrichterdioden à 0,7V gibt 15,6V. Dann bleibt je nach Schaltungstechnik noch ein bisschen Spannung im Decoder-Leistungsteil liegen, womit man ungefähr bei 14V landet.
Zitat von vikr im Beitrag #8(Ein grosses Problem bei Doppelspulenantrieben im längerem Gleichstromschaltbetrieb, tritt aber in Verbindung mit dem Einsatz von den gängigen Endlagenausschaltern in den konventionellen Doppelspulenantrieben auf. Hier verzundern zuverlässig die Unterbrecher-Kontakte im Gleichstrombetrieb extrem viel schneller, weil der Strom regelmäßig unterbrochen wird, wenn Sättigung - und damit auch die Energie in der Spule - maximal ist.)
Das macht mich nachdenklich. Denn natürlich will ich, dass die Ansteuerung die Weichen-Endabschaltung nicht absichtlich schneller verschleißt. Andererseits ist eine Ansteuerung mit Wechselstrom in der Elektronik deutlich aufwändiger. Und die Weichen haben die letzten Jahre eine noch garstigere Ansteuerung ertragen. (Gleichrichtung, Siebelko, manueller Taster und Diodenmatrix für Weichenstraßen).
Mir fällt aber auch nichts ein, wie man schaltungstechnisch decoderseitig die Situation für die Weichenantriebe verbessern könnte, wenn man mit Gleichstrom schalten will. (Und von Elektronik verstehe ich deutlich mehr als von Modellbahnen.)
Ich hätte nicht gedacht, dass ich so eine komplizierte Diskussion anstoße.
Der Verschleiß der Kontakte der Endabschaltung ist bei ausreichend kurzen Schaltimpulsen kein ernstes Thema. Bei jedem besseren Dekoder lässt sich der einstellen. Die meisten Doppelspulenantriebe kommen mit 0,1 s klar, ggf. einfach testen was für zuverlässiges Schalten reicht. Im DC-Betrieb wirkt sich die deutlich schwächere Wirkung der Induktivität der Spulen auch dahingehend positiv aus das die Antriebe mehr Strom ziehen können und damit kräftiger schalten. Bei Versuchen zum Thema "Magnetisierung im Gleichstrombetrieb" habe ich Versuche u.a. mit Märklin M-Gleis-Weichen gemacht, da ist nun wirklich mehr als genug Metall verbaut. Ergebnis: es gibt auch nach einigen tausend Schaltvorgängen keinerlei Auffälligkeiten. Nicht mal bei Entkupplungsgleisen (Märklin, Roco Line) konnte ich Auffälligkeiten feststellen. Die von den jeweiligen Herstellern angebotenen Weichendekoder steuern die Antriebe alle durch die Bank mit Gleichstrom an, und die sollten es wissen.
Zitat von Stahlblauberlin im Beitrag #10Die meisten Doppelspulenantriebe kommen mit 0,1 s klar, ggf. einfach testen was für zuverlässiges Schalten reicht.
ja das ist die bevorzugte Lösung. Aber dazu muss man die Endlagenschalter dauerhaft überbrücken und einen Decoder verwenden, bei dem man die Impulsdauer einstellen kann. Etliche gängige Weichendecoder überlassen das Beenden des Weichen-Schaltimpulses der Zentrale und dieser Abschalt-Befehl geht schon mal unter...
Zitat von Stahlblauberlin im Beitrag #10habe ich Versuche u.a. mit Märklin M-Gleis-Weichen gemacht, da ist nun wirklich mehr als genug Metall verbaut. Ergebnis: es gibt auch nach einigen tausend Schaltvorgängen keinerlei Auffälligkeiten.
als ursprünglich mit Märklin M-Gleise aufgewachsener Modellbahner, der auch mit M-Gleisen digital eingestiegen ist, habe ich da schlechte Erfahrungen gemacht. Bei meinen älteren - seit den frühen Neunzigern per K83 gesteuerten M-Weichen - traten nach einiger Zeit gehäuft Fehlfahrten auf. Der Antrieb wird zwar ordnungsgemäß geschaltet, aber die Weichenzunge aus Eisenblech "klebt" magnetisch am Schienenprofil aus Eisenblech und bleibt in der bisherigen Stellung. Man muss diese Weichen immer mal entmagnetisieren, was aber sehr lästig ist... [/quote]
Zitat von Stahlblauberlin im Beitrag #10Die von den jeweiligen Herstellern angebotenen Weichendekoder steuern die Antriebe alle durch die Bank mit Gleichstrom an, und die sollten es wissen.
eben nicht "durch die Bank" alle Hersteller. Ich setze deshalb seit fast zehn Jahren bevorzugt den Lenz LS150 ein, weil er den Doppelspulen-Antrieb mit 50Hz, 16V Wechselspannung schaltet. Der Nachteil - insbesondere bei kleinen mobilen Demo-Anlagen - ist, dass man immer einen Trafo als zusätzliche 50 Hz Wechselstrom-Versorgungsquelle dabei haben muss. Bei einer stationären Anlage ist das aber kein Problem, man muss halt die Kabel sorgfältig auseinander halten, ggf. auch die jewiligen Rückleiter der unterschiedlichen Versorgungsspannungen.
MfG
vik
im Übrigen - Märklin am liebsten ohne Pukos, z.B. als Trix
Zitat von vikr im Beitrag #11ja das ist die bevorzugte Lösung. Aber dazu muss man die Endlagenschalter dauerhaft überbrücken und einen Decoder verwenden, bei dem man die Impulsdauer einstellen kann. Etliche gängige Weichendecoder überlassen das Beenden des Weichen-Schaltimpulses der Zentrale und dieser Abschalt-Befehl geht schon mal unter...
Die Endabschaltung muss dazu nicht überbrückt werden, wird aber durch die kurzen Impulse oft gar nicht erst wirklich belastet. Zumindest im DCC-Bereich gibt es beim Ansteuern von Weichen gar keinen "Abschaltbefehl" von der Zentrale, da wird nur der Befehl zum Stellen auf gerade oder Abzweig gesendet. Der Rest ist Sache des Dekoders.
Zitat von vikr im Beitrag #11als ursprünglich mit Märklin M-Gleise aufgewachsener Modellbahner, der auch mit M-Gleisen digital eingestiegen ist, habe ich da schlechte Erfahrungen gemacht. Bei meinen älteren - seit den frühen Neunzigern per K83 gesteuerten M-Weichen - traten nach einiger Zeit gehäuft Fehlfahrten auf. Der Antrieb wird zwar ordnungsgemäß geschaltet, aber die Weichenzunge aus Eisenblech "klebt" magnetisch am Schienenprofil aus Eisenblech und bleibt in der bisherigen Stellung. Man muss diese Weichen immer mal entmagnetisieren, was aber sehr lästig ist...
Was der K83 genau macht kann ich nicht nachvollziehen, Märklin-Digitaltechnik gibt's bei mir nicht. Ich habe für den Test einen Arduino verwendet der die Weiche mit 16V stabilisierter Gleichspannung im Sekundentakt geschaltet hat, die Impulse auf 0,2s begrenzt. Nach rund einer Stunde (~4000 Schaltvorgänge) hat mich das Klacken genervt und ich habe ohne Befund abgebrochen.
Zitat von vikr im Beitrag #11eben nicht "durch die Bank" alle Herstellern. Ich setze deshalb seit fast zehn Jahren bevorzugt den Lenz LS150 ein, weil er den Antrieb mit 50Hz, 16V Wechselspannung schaltet. Der Nachteil - insbesondere bei kleinen mobilen Demo-Anlagen - ist, dass man immer einen Trafo als zusätzliche 50 Hz Wechselstrom-Versorgungsquelle dabei haben muss. Bei einer stationären Anlage ist das aber kein Problem.
Das könnte mittelfristig ein Problem werden wenn "klassische" Trafos langsam aussterben und durch Schaltnetzteile ersetzt werden, zumindest bei Neuaufbauten. Vorhandene Trafos haben wenn man sie nicht misshandelt ja so ziemlich das ewige Leben.
Zitat von Joey5337 im Beitrag #9Mir fällt aber auch nichts ein, wie man schaltungstechnisch decoderseitig die Situation für die Weichenantriebe verbessern könnte, wenn man mit Gleichstrom schalten will. (Und von Elektronik verstehe ich deutlich mehr als von Modellbahnen.)
Ich hätte nicht gedacht, dass ich so eine komplizierte Diskussion anstoße.
letzlich ist alles Physik. Hersteller berichten i. d. R. nicht über Nebenwirkungen, möglichst gar nicht über unerwünschte Interaktionen mit Produkten anderer Hersteller. Stell Dir vor, die Modellbahnhersteller müssten zu jedem Produkt einen "Waschzettel" mitliefern, wie bei den Arzneimitteln. Keiner würde mal so locker solche Produkte kaufen.
MfG
vik
im Übrigen - Märklin am liebsten ohne Pukos, z.B. als Trix
letzendlich dreht sich das ganze Problem um die elektromechanischen Endschalter. Die Kontakte sind einfach prinzipbedingt Verschleißteile. Natürlich geht da qualitativ was, gute Endschalter sind teurer, die Ansteuerung kann mit entsprechenden Parametern auch dazu beitragen, dass der Verschleiß geringer ist. Was an der ganzen Thematik stört, ist, dass es eigentlich die Aufgabe der Hersteller der Antriebe ist, ein Produkt auf den Markt zu bringen, welches eine vernünftige Zeit überlebt. Das Thema ist ja jetzt nicht neu. Gerade Weichenantriebe werden in den Anlagen an unzugänglichen Stellen und wartungsfeindlich verbaut. Bei Ausfall ist da der Ärger verständlich. Es ist durchaus möglich, die Endschalter wegzulassen und die Spulen mit entsprechender elektronischer Beschaltung gegen Überlastung zu schützen. Pulsdauer, Strombegrenzung... Das könnte im Antrieb verbaut sein, oder eben auf Decoderseite. Der Aufbau mit Doppelspule und zwei Endschaltern ist halt elektrisch und mechanisch einfach und gleichermaßen für Wechselstrom und Gleichstrom geeignet. Dass man für einen jahrelangen, zuverlässigen Betrieb aber erstmal selbst Hand anlegen muss und neu erworbene Weichenantriebe erstmal umbauen muss, wenn man auf der sicheren Seite sein will, ist eigentlich inakzeptabel. Ich weiß, dass das Thema kontrovers diskutiert wird und jeder so seine eigenen Erfahrungen gemacht hat. Nachdem ich die letzten zwei Monate aber ACHT Antriebe nach mehreren Jahren (nicht sehr intensivem) Betrieb kurz nacheinander ausbauen musste, werde ich ab sofort auch die Endschalter überbrücken. Ansteuerung erfolgt bei mir über Decoder, Gleichspannung, mit kurzer Pulsdauer.
Zitat von robert991122 im Beitrag #14Was an der ganzen Thematik stört, ist, dass es eigentlich die Aufgabe der Hersteller der Antriebe ist, ein Produkt auf den Markt zu bringen, welches eine vernünftige Zeit überlebt. Das Thema ist ja jetzt nicht neu. Gerade Weichenantriebe werden in den Anlagen an unzugänglichen Stellen und wartungsfeindlich verbaut. Bei Ausfall ist da der Ärger verständlich.
Dabei muß der Hersteller auch noch Kleinigkeiten wie den Preis und den Einbauraum im Auge behalten, das wird ein ziemlicher Spagat. Spätestens wenn man kein Bettungsgleis verwendet werden Überflurantriebe eine Herausforderung..
Zitat von Stahlblauberlin im Beitrag #12Die Endabschaltung muss dazu nicht überbrückt werden, wird aber durch die kurzen Impulse oft gar nicht erst wirklich belastet.
auch nach 0,2 Sekunden ist der Eisenkern in der Sättigung und die - in der Spule gespeicherte - Energie maximal. In dieser Situation unterbricht der Schalter den Stromfluss durch die Spule und die Energie bahnt sich - über die sich öffnenden Kontakte des Schalters - den Weg. Dabei entsteht ein sehr heißer Abrissfunke, proportional zur induzierten Spannung (die Höhe der Induktionspannung kann man mit dem Oszi ganz gut abschätzen). Der Funke schmilzt und verzundert die Oberfläche der Kontakte Punkt für Punkt. Diese Oxidschicht verhindert irgendwann nach ein paar hunderten Schaltvorgängen, dass ein Strom über diesen Kontakt fließen kann. Die Weiche schaltet nicht mehr in der Richtung, in der der Strom durch den verzunderten Kontakt durch die Spule fließen sollte. In die andere Richtung klappt es noch, wenn man die Weiche von Hand zurück stellt. Bei 50 Hz Wechselstrombetrieb setzt sich der Schaltstrom aus maximal 5ms langen, abwechelnd positiven und negativen Impulsen zusammen, dazwischen ist ein Nulldurchgang (auch in der Magnetisierung) . Die maximal in der Spule gespeicherte Energie, die sich beim Öffnen des Schalters in einem Funken entladen kann ist viel geringer. Für 50Hz Wechselstrom (maximal 16 Veff) sind die Kontakte der Antriebe ausgelegt und da halten sie auch ein übliches Modellbahnerleben lang.
Zitat von Stahlblauberlin im Beitrag #12Was der K83 genau macht kann ich nicht nachvollziehen, Märklin-Digitaltechnik gibt's bei mir nicht.
OK!
Zitat von Stahlblauberlin im Beitrag #12Vorhandene Trafos haben wenn man sie nicht misshandelt ja so ziemlich das ewige Leben.
es sei denn die Isolierung ist so gealtert, dass sie ihre Aufgabe nicht mehr erfüllt. Dabei ist es weniger der Lack des Kupferlackdrahtes der Wicklungen, als die sonstige Isolierungen aus moderneren Kunststoffen. Insbesondere, wenn für 220 V spezifizierte Trafos, an 240 V betreiben werden, werden sie so viel heißer als vom Konstrukteur erwartet, dass solche Isolierungen einfach zerbröseln. Leider wird es u. U. auch im Bllechkern des Trafos und in den Wicklungen selbst so heiß, dass die Isolierung durchschlagen kann. Die Brandgefahr solch alter Trafos sollte man nicht unterschätzen, auch das Entstehen von gefährlichen Gasen, bereits ohne einen offenen Brand.
MfG
vik
im Übrigen - Märklin am liebsten ohne Pukos, z.B. als Trix
Zitat von vikr im Beitrag #16es sei denn die Isolierung ist so gealtert, dass sie ihre Aufgabe nicht mehr erfüllt. Dabei ist es weniger der Lack des Kupferlackdrahtes der Wicklungen, als die sonstige Isolierungen aus moderneren Kunststoffen. Insbesondere, wenn für 220 V spezifizierte Trafos, an 240 V betreiben werden, werden sie so viel heißer als vom Konstrukteur erwartet, dass solche Isolierungen einfach zerbröseln. Leider wird es u. U. auch im Bllechkern des Trafos und in den Wicklungen selbst so heiß, dass die Isolierung durchschlagen kann. Die Brandgefahr solch alter Trafos sollte man nicht unterschätzen, auch das Entstehen von gefährlichen Gasen, bereits ohne einen offenen Brand.
Da muss der Trafo aber arg am Limit bei 230V!!! laufen.. ich habe noch zwei große Titan-Trafos stehen die um Bj. '79 sein dürften, klar für 220V ausgelegt. Das die sich ungewöhnlich erwärmen ist mir nicht aufgefallen, mehr als lauwarm ist nicht drin. Auch mein allererster Fleischmanntrafo (der kleine grüne mit dem Fahrtrichtungsschalter, keine Ahnung was genau für ein Typ) tut immer noch einwandfrei und ohne nennenswerte Erwärmung. Der ist jetzt seit 49 Jahren bei mir und dürfte nicht neu gewesen sein als ich ihn bekam...
Der Weichenantrieb hat 2 Schadmechanismen: 1. Thermisch, durch dauerhafte Bestromung. Das lässt sich durch die richtige Ansteuerung verhindern. Heute im Dekoder, früher gab es diverse Analogschaltungen mit Kondensator. Was auch geht ist die Endabschaltung (mit der man dann gleichzeitig die Rückmeldung machen kann) 2. Verschleiß in der Endabschaltung, weil die induktive Lasten abschalten muss.
Als Weichenhersteller wüsste ich eine Methode, wie ich den 2. Punkt in den Griff bekommen könnte: mit einem RC-Glied (Snubber) über den Endabschalt-Kontakten. Der müsste so auf die Induktivität des Antriebs abgestimmt sein, dass die Spannung am Kontakt unter 40V bleibt, so dass kein Lichtbogen entstehen kann. Und gleichzeitig auch für Wechselspannung hochohmig genug, dass das Schadensszenario 1 auch bei dauerhafter Wechselspannungsbestromung ausgeschlossen ist. Wär halt teuer, und ist vermutlich den tatsächlichen Ausfallraten nicht angemessen.
Wie vikr richtig erkannt hat, hilft eine kurze Ansteuerung durch den Dekoder beim 2. Punkt nicht, weil auch nach 0,2s die Spule bereits in der Sättigung ist. Beim noch schneller bzw. ausreichend schnell abschalten müsste die Umschaltung dann wieder unzuverlässiger werden, denn theoretisch müsste man auf halbem mechanischem Weg abschalten.