Hallo zusammen,
ich habe meine BR 01 - (Märklin Nr. 39010 - überarbeitete Version mit neuer Treiberplatine) einmal bezüglich der Fahrstufen und daraus resultierender Radrehzahl vermessen. Messmittel war ein optischer Drehzahlmesser am Treibrad.
Bekanntlich haben die mfx-Decoder werksmäßig ja keine lineare Geschwindigkeits-Kennlinie in dieser oder anderen derartigen Loks. Daraus ergibt sich ein Drehzahlverlauf, wie in der türkisen Linie dargestellt.


Abb. 1

Stellt man den Decoder auf lineare Kennlinie, wird aber der Geschwindigkeitsverlauf leider noch nicht linear, da die Motor-Treiberelektronik hier noch eine Krümmung vornimmt (s.a. dunkelblaue Kurve) Auch das ist bereits bekannt!
Nun kann man durch Versuch eine kompensierende Decoder-Kennlinie finden, die zu einer nahezu linearen Geschwindigkeitskennlinie der Lok führt. (-> rote Linie in Abb. 1)

Die zugehörige Decoderkennlinie (aus dem Lokprogrammer) zeigt Abb. 2:


Bezüglich einer radsyncronen Auspuffschlag-Einstellung des Decoders muss man aber leider erkennen, dass dies nie möglich sein wird, da ja die Kennlinie des Decoders (nach der sich der Sound richtet) eben nichts mit der Geschwindigkeit zu tun hat. Der Sound wird bei kleinen Fahrstufen immer vorauseilen! Und bei hohen Fahrstufen hinterherhinken.
Da wird wohl nur ein Radsensor Abhilfe schaffen können - leider wohl nicht in Verbindung mit dem Originaldecoder (wie jemand anders auch schon mal herausfand) EDIT: das ist eine Falschinformation! S.a. mein Beitrag weiter hinten (v. 19.6)

Ich hoffe, ich hab Euch jetzt mit diesen eigentlich bekannten Tatsachen nicht gelangweilt - ich fands halt mal interessant, die Kennlinie zu linearisieren...Soundmäßig wirds aber damit nur schlimmer!

Tja, gehen könnte das schon.
Aber mir fallen nur 4 Hersteller ein die das können, aber leider nicht mit dem Sinus.
Aber schon genial. Da entwickelt man ne Schnittstelle mit 3 Hallsensoreingängen und benutzt die nicht. ops:

Kurt

Guten Morgen Michael,

herzlichen Dank für die Diagramme. Da bleibt nur eine Überlegung:
um eine exponentielle Kurve auszugleichen benötigt man eine logarithmische.

mit freundlichen Grüßen,
SAH

Guten Morgen Stephan-Alexander!

Zitat von SAH

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Guten Morgen Michael,

herzlichen Dank für die Diagramme. Da bleibt nur eine Überlegung:
um eine exponentielle Kurve auszugleichen benötigt man eine logarithmische.

mit freundlichen Grüßen,
SAH

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Sieh Dir einfach Abb. 2 an. Das ist die Ausgleichskurve, um eine einigermaßen lineare Geschwindigkeitkennlinie beim Fahren zu erhalten. So richtig logarithmisch, bzw. exponentiell ist da nix. Das ist einfach nur krumm...

EDIT: Ich muss noch dazu sagen, dass alle Messungen lastfrei vorgenommen wurden. In wieweit die Sinus-Regelung bei der tatsächlichen Lokfahrt dann noch was verfälscht, weiß ich nicht.

Moin Michael

Ist die Lineare-Decoderkennlinie überhaupt Vorbild gerecht :

Mit fragendem Gruß von Uwe dem Oegerjung

Zitat von Uwe der Oegerjung

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Moin Michael

Ist die Lineare-Decoderkennlinie überhaupt Vorbild gerecht :

Mit fragendem Gruß von Uwe dem Oegerjung

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Gute Frage, Uwe!
Dazu muss man den Bezug der Geschwindigkeitszunahme definieren. Keine Ahnung, wie sich die Fahrstufen einer echten Lok in Bezug auf Ihre Geschwindigkeit auswirken -> ob da wohl eine Kompensation der zunehmenden Fahrwiderstände enthalten ist?

Was wird denn bei einer Lok überhaubt geregelt?
Die Geschwindigkeit
Die Last (Stromkonsum)
Beschleunigung?
Zughakenkraft

Hi

Ich vermute mal das damit die Spannung geregelt wird welche an den Motor geleitet wird, den desto mehr spannung man auf den gibt, desto mehr kraft oder geschwindigkeit kommt zustande. Es ist im grunde wie bei einem DC motor.
Aber nochmals als Hinweis, es ist eine vermutung, bitte nicht erhängen wen es nicht so ist.

Gruss Florian

Hallo,

zu gerne würde ich auch die lineare Kurve eingeben. Leider habe ich nur die 6021. Dabei helfen mir die tipps und diagramme nicht.

Grüße
Caren

Zitat von Rirarunkel

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Hallo,

zu gerne würde ich auch die lineare Kurve eingeben. Leider habe ich nur die 6021. Dabei helfen mir die tipps und diagramme nicht.

Grüße
Caren

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...tja, was soll man da sagen. Wenn ich mir Filme auf Blue-Ray kaufe und nur einen alten SW/Mono Fernseher habe, dann darf ich mich auch nicht beschweren, wenn Bild und Ton nicht so toll sind Kauf dir zu den modernen Loks auch eine moderene Zentrale...

Zitat von Kurt

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.... Aber schon genial. Da entwickelt man ne Schnittstelle mit 3 Hallsensoreingängen und benutzt die nicht. ops: ...

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Hallo Kurt, @all,

ich setze noch einen 'drauf.

Da hat man in der Schnittstelle einen ZugBus mit Clk-& Data-Pins designed und nutzt die ebenfalls nicht.

Diese Sache wäre beim Schienenbaus der absolute Hit gewesen um z.B. das Innenlicht und andere Funktionen separat schaltbar machen zu können.

ESU-Design halt ... Zukunft eingebaut.

Nur was nutzt mir die Zukunftsoption heute, wenn die erst nach meinem Ableben Realität wird.

Zitat von JSteam

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Zitat von Rirarunkel

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Hallo,

zu gerne würde ich auch die lineare Kurve eingeben. Leider habe ich nur die 6021. Dabei helfen mir die tipps und diagramme nicht.

Grüße
Caren

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...tja, was soll man da sagen. Wenn ich mir Filme auf Blue-Ray kaufe und nur einen alten SW/Mono Fernseher habe, dann darf ich mich auch nicht beschweren, wenn Bild und Ton nicht so toll sind Kauf dir zu den modernen Loks auch eine moderene Zentrale...

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Jürgen, da hilft aber auch nicht jede "moderne" Zentrale
Die CS2 z.B. lässt leider keine solche Einstellung zu - sehr schade. Ebensowenig, wie Viessmann Commander oder Uhlenbrock´s Intellibox!
ECOS (neu) und CS1 sowie der Lokprogrammer helfen weiter.
@Caren: Vielleicht kennst Du ja jemand in Deiner Nähe mit einem der o.g. Geräte, der Dir das programmieren könnte.

Zitat von Uwe der Oegerjung

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Ist die Lineare-Decoderkennlinie überhaupt Vorbild gerecht :

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Das ist leicht zu beantworten... Nein! ... oder hast Du schon mal 'ne Dampflok mit Digitaldecoder gesehen...

Aber Spaß beiseite:
Eine Kennlinie mit Fahrstufen zu Raddrehzahl (= Geschwindigkeit) gibt es beim Vorbild in dem Sinne nicht. Sie ist auch nicht sinnvoll.
Dampfloks haben keine Fahrstufen und auch bei den anderen Traktionsarten gibt es das nicht so. Ausnahmen sind da höchstens dieselmechanische (Schaltgetriebe wie beim Auto) Loks oder ältere E-Loks mit Schaltwerk (gegliedert in Anfahr- und Dauerfahrstufen).

Interessant ist im Vorbild eher die Abhängigkeit der Zugkraft von der Geschwindigkeit, d. h. welche Zuglasten kann die Lok bei welcher Geschwindigkeit noch beschleunigen bzw. in Beharrungsfahrt bewegen.

Dieses sogenannte F-v-Diagramm ist auch ein Auslegungskriterium bei Triebwagen, um ein gefordertes Fahrprogramm (z. B. Taktrate, Anfahrbeschleunigung) zu erfüllen.

Ich habe mich mit der Materie eine Zeitlang beschäftigt - Ein sehr spannendes Thema, finde ich!

Ich hatte mal ernsthaft überlegt, mir ein Steuerungsprogramm für Märklin Digital zu schreiben, welches diese Kriterien berücksichtigt und den Zug genau so bewegt, wie er es im Vorbild täte.

Um auf die Kennlinien der Modell-Loks zurückzukommen:

Das F-v-Diagramm wird an sich durch die logarithmische Kennlinie am besten abgebildet, da die Zugkraft bei v = 0 am größten ist und dann - nach einem linearen Stück - hyperbolisch abnimmt.
Fährt man nun die Fahrstufen zeitlich linear hoch, kann man die Beschleunigung des Zuges recht gut nachbilden.

Die logarithmische Kennlinie bietet die CS1 von Hause aus auch an. Ich hatte anfangs die mfx-Loks so eingestellt, bin aber dann auf die lineare Einstellung übergegangen, da sie irgendwie leichter zu handhaben ist...

Zitat von JSteam

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Zitat von Rirarunkel

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Hallo,

zu gerne würde ich auch die lineare Kurve eingeben. Leider habe ich nur die 6021. Dabei helfen mir die tipps und diagramme nicht.

Grüße
Caren

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...tja, was soll man da sagen. Wenn ich mir Filme auf Blue-Ray kaufe und nur einen alten SW/Mono Fernseher habe, dann darf ich mich auch nicht beschweren, wenn Bild und Ton nicht so toll sind Kauf dir zu den modernen Loks auch eine moderene Zentrale...

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Hallo Jürgen,

ich weis nicht, ca. 250,- Euro nur um eine normale beschleunigungslienie zu bekommen finde ich schon recht teuer......

Ich bin Modellbahner, weil ich Eisenbahnen mag und kein Computer oder technik freak.

Grüße
Caren

Erstmal ein Link zur Lastregelung.
Was ich dabei nicht ganz verstehe (nicht die Lastregelung) ist, warum man das auf diese Weise macht. : Da gibts doch nur unnötige Probleme. Man liest doch hier dauernd, Decoder A passt nicht zur Lok X, welches CV muss ich wie oder warum verstellen das meine Lok nicht ruckelt usw. Einen idealen Motor wie in meinem Link gibts auch nicht. Also muss da auch wieder was verdreht werden damits ideal aussieht. Aber wie oben gesehen kommt dann der Sound durcheinander. ops: Da sollte dann noch ein Sensor ran. Aber manche Decoder haben keinen Eingang dafür. Oder man muss was basteln, eventuell an der Lok fräsen. Dazu kommen dann noch Leute, die ihre Loks in Mehrfachtraktion fahren lassen wollen. Was tun? Lastregelung ab- oder ausschalten? Oder "nur reduzieren" wenns der Decoder ermöglicht. Dazu noch stundenlanges abgleichen mit der Geschwindigkeitstabelle? Soviel zu den Vorteilen der Lastregelung.
Das wäre genauso wie wenn ihr ein Auto mit 200Km/h Höchstgeschwindigkeit und einem Gaspedal mit 14 Fahrstufen bzw. Rastungen hättet. Wieviel Rastungen muss ich durchtreten um 100 zu fahren? Wieviel für 50? Wieviel für 70? Viel Spass beim rechen und zählen.
Warum nicht wie beim Auto die Geschwindigkeit regeln? Wenn da ein Schild mit 50 kommt, ein Blick auf den Tacho, wenn ich zu schnell bin Gas weg, wenn zu langsam darf ich noch ein bisschen Gas geben. Oder den Tempomat entsprechend einstellen.
Damit würden nebenbei auch noch die Signale für radsychronen Sound usw. abfallen. Ganz abgesehen von den vielen Einstellmöglichkeiten der P und I Werte, die eh die wenigsten verstehen. Nebenbei fahren die Loks Km und nicht mehr Fahrstufen. Damit kann ich die einfach zusammen fahren lassen.
Aber warum einfach wenns auch kompliziert geht.

Kurt

...auch wenn das Offtopic ist:

Zitat

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ich weis nicht, ca. 250,- Euro nur um eine normale beschleunigungslienie zu bekommen finde ich schon recht teuer......

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Wie schon gesagt, dann darfst Du dich auch nicht beschweren. Zum Beispiel eine CS1 würde ja noch viel mehr auf dem Decoder heraus holen als nur die Tatsache, dass man die Loks bequem programmieren kann (nicht nur die Kennliene). 128 Fahrstufen, alle Funktion bis F15...

Hallo Kurt,

Zitat

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Oder den Tempomat entsprechend einstellen

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die Lastregelung ist doch nichts anders als ein Tempomat. Nur das der Tempomat die Raddrehzahl misst und dann konstant die Geschwindigkeit hält. Die Lastregelung misst die Drehzahl des Motor und hält diese konstant. Dass im Auto die Drehzahl der Räder gemessen wird resultiert aus dem Schaltgetriebe zwischen Motor und Rädern.

Zitat von JSteam

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Zitat

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Oder den Tempomat entsprechend einstellen

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die Lastregelung ist doch nichts anders als ein Tempomat.

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Hallo Jürgen, bei dieser Bemerkung von Kurt musste ich auch schmunzeln. Erst die Lastregelung (eigentlich ist es eine lastunabhängige Geschwindigkeitsregelung) "verteufeln" und dann hintenrum dafür werben...

Hallo zusammen!
Ich schrieb:

Zitat

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Da wird wohl nur ein Radsensor Abhilfe schaffen können - leider wohl nicht in Verbindung mit dem Originaldecoder (wie jemand anders auch schon mal herausfand)

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Das ist falsch, wie ich eben herausfand.
Der originale mfx-Decoder kann sehr wohl auch mit einem Impulsgeber getriggert werden! Das eröffnet da dann ganz tolle Möglichkeiten einer Ergänzung für einen radsynchronen Auspuffschlag.

EDIT/Ergänzung:
Eigentlich müsste der K-Sinus-Motor doch einen Impulsausgang haben, oder irre ich mich? Ein BLDC-Motor braucht doch sowas.

Zitat

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Eigentlich müsste der K-Sinus-Motor doch einen Impulsausgang haben, oder irre ich mich? Ein BLDC-Motor braucht doch sowas.

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Ich wüsste nicht wozu?

Zitat von Udo Nitzsche

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Zitat von Uwe der Oegerjung

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Ist die Lineare-Decoderkennlinie überhaupt Vorbild gerecht :

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Das ist leicht zu beantworten... Nein! ... oder hast Du schon mal 'ne Dampflok mit Digitaldecoder gesehen...
...
...

Ich habe mich mit der Materie eine Zeitlang beschäftigt - Ein sehr spannendes Thema, finde ich!

Ich hatte mal ernsthaft überlegt, mir ein Steuerungsprogramm für Märklin Digital zu schreiben, welches diese Kriterien berücksichtigt und den Zug genau so bewegt, wie er es im Vorbild täte.

Um auf die Kennlinien der Modell-Loks zurückzukommen:

Das F-v-Diagramm wird an sich durch die logarithmische Kennlinie am besten abgebildet, da die Zugkraft bei v = 0 am größten ist und dann - nach einem linearen Stück - hyperbolisch abnimmt.
Fährt man nun die Fahrstufen zeitlich linear hoch, kann man die Beschleunigung des Zuges recht gut nachbilden.

Die logarithmische Kennlinie bietet die CS1 von Hause aus auch an. Ich hatte anfangs die mfx-Loks so eingestellt, bin aber dann auf die lineare Einstellung übergegangen, da sie irgendwie leichter zu handhaben ist...

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Moin Udo

Im Grunde ist die Lineare-Kennlinie also nicht Vorbild gerecht :

MfG von Uwe dem Oegerjung

Zitat von Uwe der Oegerjung

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Im Grunde ist die Lineare-Kennlinie also nicht Vorbild gerecht :

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Wie gesagt, das ist eben so einfach nicht zu beantworten, da es eine solche Kennlinie beim Vorbild nicht gibt.

Wie aber eben auch gesagt, wenn man allerdings die Fahrstufen in regelmäßigen Zeitabständen hochschaltet, kommt die logarithmische Geschwindigkeitskennlinie dem Beschleunigungsverhalten des Vorbilds am nächsten.

In der modellbahnerischen Praxis ist das meiner Meinung nach allerdings eher irrelevant.

Wenn man automatisiert per PC fährt, werden die Loks meistens sowieso für das Steuerungsprogramm eingemessen. Da ist eine lineare Kennlinie eher zu gebrauchen als irgendwas Verbogenes, da die Geschwindigkeitsabstufungen eben (nahezu) gleichmäßig sind.

Auch für die Handsteuerung sind die Loks nach meinem Geschmack mit linearer Kennlinie einfacher zu bedienen. Bestenfalls ginge noch eine logarithmische durch. Die exponentielle Kennlinie ist m. E. allerdings eine Katastrophe und in der Praxis völlig unbrauchbar!

Zitat von JSteam

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Hallo Kurt,

Zitat

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Oder den Tempomat entsprechend einstellen

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die Lastregelung ist doch nichts anders als ein Tempomat. Nur das der Tempomat die Raddrehzahl misst und dann konstant die Geschwindigkeit hält. Die Lastregelung misst die Drehzahl des Motor und hält diese konstant. Dass im Auto die Drehzahl der Räder gemessen wird resultiert aus dem Schaltgetriebe zwischen Motor und Rädern.

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Soviel ich weis, misst der Tacho oder Tempomat am Getriebeausgang. Dabei berücksichtigt er noch nachfolgende Übersetzungen und den Radumfang. Sonst kann der Tempomat zwar die Geschwindigkeit gleichhalten und der Tacho was anzeigen. Die Frage ist nur was.
Oder andersrum gefragt. Warum fahren unterschiedliche Loks trotz Lastregelung bei gleicher Fahrstufe unterschiedlich schnell? Weil eben die Übersetzung und der Radumfang nicht berücksichtigt werden. ops:
Oder würdest du ein Auto fahren in dem von der Spannung der Lichtmaschine auf die Geschwindigkeit geschlossen wird?
Warum fahren bei mir ne V60 und ne Württemberger C bei gleicher Fahrstufe gleich schnell? Wenn ich auf reine Lastregelung umstelle tun sie das nicht mehr.

Kurt

Zitat

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Warum fahren bei mir ne V60 und ne Württemberger C bei gleicher Fahrstufe gleich schnell? Wenn ich auf reine Lastregelung umstelle tun sie das nicht mehr.

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Weil der Zimo per Musterfahrt dazu gebracht werden kann, eine Spannung (BEMF) mit einer Zeit und einer Fahrstufe zu verrechnen.

Voraussetzung ist allerdings, dass zuvor "extern" massstäbliche
100 m als Bezugsgrösse ausgemessen werden (1,15 m in H0).

Erhält der Decoder dann im Rahmen der erwähnten Musterfahrt am Anfang der Messstrecke einen F0-ein-Befehl und an deren Ende einen
F0-aus-Befehl, dann "weiss" er per internen Code, dass die zurückgelegte
Strecke 100 Massstabsmeter beträgt.
(Natürlich ist bei diesem Verfahren die Geschwindigkeitskurve linear, da
die Zahl der Fahrstufe der Zahl der gefahrenen Geschwindigkeit in Modell-km/h entspricht)

Hat der Decoder diese Eigenschaft nicht, bist Du als Anwender gefordert und musst - weniger präzise - mit der anwender-ladbaren Geschwindigkeitstabelle operieren, wenn Du FS = km/h erhalten willst.
Im besten Fall reichen auch die CVs 2/5/6.

Der Zimo hat einfach zusätzlich noch einen Rechenknecht eingebaut, der Dir einen Haufen Arbeit abnimmt für FS = km/h. Letzten Endes ist die ganze Veranstaltung eine reine Sache der Lastregelung.

Die mit DCS-Decodern ausgerüsteten Maschinen von MTH haben auch so was, genauso wie die Loks mit QSI-Decodern, ab Werk kalibriert auf den Loktyp, nicht aber auf die individuelle Lok mit ihrer Serienstreuung.
Deshalb ist dort die Anzeige FS = Modell-km/h oder smph nicht genau.

(Anlässlich der Patent-Scherereien zwischen MTH und QSI durfte QSI eine ganze Weile lang die Geschwindigkeits-Konstanthaltung per BEMF nicht implementieren, mit der Folge, dass FS nicht gleich smph war.
Mit dem verbal feedback, das die QSIs beherrschen, konnte/kann man die aktuelle Geschwindigkeit einer Lok, bzw. eines Zuges im Rahmen der erwähnten Serienstreuung "abhören" - lastabhängig.
BEMF wurde also gebraucht, um mittelbar die Geschwindigkeit verbal zu kommunizieren, durfte aber aus rechtlichen Gründen nicht zur Geschwindigkeitskonstanhaltung herangezogen werden.)

Gruss,
Manfred

Zitat von Udo Nitzsche

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Auch für die Handsteuerung sind die Loks nach meinem Geschmack mit linearer Kennlinie einfacher zu bedienen. Bestenfalls ginge noch eine logarithmische durch. Die exponentielle Kennlinie ist m. E. allerdings eine Katastrophe und in der Praxis völlig unbrauchbar!

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Widerspruch, denn auch das hängt von den Rahmenbedinungen ab!
Die Verwendung der exponentiellen Kennlinie macht mir persönlich mit der MS und ihrer geringeren Fahrstufenzahl größte Freude. Die geringeren Geschwindigkeitssprünge im Rangierbereich sind schon sehr praktisch. Anders sieht es mit 128 FS aus, aber an diesem Gekurbel (mit der CS) habe ich eh kein Interesse.