RE: Starkstromloks intern hoch transformieren für Umbau auf 20 Volt?

#26 von Gelöschtes Mitglied , 28.06.2017 22:27

Thomas,
ja klar soll die Lok über den Polwechsel fernsteuerbar sein. Meine Maschine hat nur Handschaltung, den originalen Fernschalter kann man also nicht nutzen, da nicht vorhanden. Das Ziel ist ja, eine Starkstromlok auf den üblichen 20 Volt Gleichspannung Spieleranlagen einzusetzen und letztlich nur die üblichen Umbauten vorzunehmen. Der Eingriff ist minimal. Das Feld wird über eine Graetzschaltung gleichgerichtet, wärend der Anker sich umpolt. Davon ging ich aus. Während sonst nur eine Graetz-Schaltung notwendig ist, suche ich einen anderen "Baustein", der eben aus 20 Volt ca. 50 Volt Gleichspannung macht, je mit wechselnder Polarität.
Das hatte ich mir anfangs einfacher vorgestellt.

Mir ist schon klar, dass es einfacher ist, bei Bernd Thul für knapp 400 Euro ein neues C-Triebwerk zu kaufen und die Lok damit umzurüsten, wenn man spielen gehen will. Das ist aber nicht die Frage. Inzwischen hat sich die Diskussion ja ohnehin von der praktischen zur theoretischen Seite gewendet. Aber noch macht es Spaß zu diskutieren.

In dem DC/DC-Wandler ist ein verstellbarer Widerstand verbaut. Mit diesem Widerstand kann man die Spannung sekundärseitig verändern. Das will ich ausprobieren. Wenn die Chinesen halten was sie versprechen, müßte ich das Gerät an 20 Volt Gleichspannung anschließen und an die andere Seite meine Lok und dann dreht der Motor richtig. Wenn ich an dem kleinen Widerstand drehe, dann müßte die Lok schneller oder langsamer drehen.

Wenn ich primärseitig die Spannung ändere, also runter regle, müßte die Sekundärseite [geändert] (bei gleicher Widerstandseinstellung) in der gleichen Spannung bleiben. Irgendwann wird die Spannung aber abbrechen.

Das will ich ausprobieren. Den Spaß mache ich mir und das ist mir 12 Euro wert für vier der kleinen Geräte, ich habe also vier Versuche, wenn ich doch mal einen Kurzschluss fabriziere.


zuletzt bearbeitet 28.06.2017 23:41 | Top

RE: Starkstromloks intern hoch transformieren für Umbau auf 20 Volt?

#27 von adlerdampf , 28.06.2017 22:35

Hallo JoHa,

wie wäre es den mit einer "Spannungsvervielfacherschaltung"
Hiermit würde sich schon mal die Spannung erhöhen.
Nun die Sache mit dem Umpolen. Hier wäre ein Remanenzrelais (Haftrelais) des Rätsels Lösung.
Hier wird eines mit zwei Umschaltern (Wechslern) benötigt
Schaltungsaufbau:
1. die Vervielfacherschaltung nach Plan
2. Relais mit der Spule an die Versorungsspannung (Eingangsspannung) anschließen
3. die beiden Wechsler des Relais werden zu einem Kreuzschalter verbunden, dadurch wird die Polarität des Ausgangs gegenüber dem Eingang umgepolt
4. die Ausgangsspannung der Vervielfacherschaltung auf die eine Seite des Wechslers, der Motor auf die Ausgangsseite.

Funktionsbeschreibung:
Die Vervielfacherschaltung erhöht die Eingangsspannung jeweils um das Doppelte. Am Ausgang liegt die Spannung immer in der gleichen Richtung an.
Hier kommt nun das Remanezrelais zum Einsatz. Wenn z.B. +/- anliegt zieht das Relais an. Erst wenn die Spannung -/+ ist fällt dieses ab.
So sollte es funktionieren.

Gruß Karsten


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Karsten


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RE: Starkstromloks intern hoch transformieren für Umbau auf 20 Volt?

#28 von Rhombe , 28.06.2017 23:23

Hallo an JoHa und die anderen,

Überdenke nochmal Deine Überlegungen zum Spannungsverdoppler. Sieh den mal wirklich als Multiplikator, also mal 2. Solange der Taktgeber, also nehmen wir mal den Klassiker, den NE555 in seinem Arbeitsspannungsbereich betrieben wird, gilt die Regel: was rein kommt wird verdoppelt (naja fast, abzüglich Verluste). aus 6 wird 12, aus 7->14 aus 12-24.
Ich gebe zu, das ist nicht das Klassische Einsatzgebiet, aber ein machbares. Der upstepper, den Du dir gekauft hast, scheint noch eine Festspannungsregelung nachgeschaltet zu haben bzw. mit dem Widerstand dann noch eine Drosselung, das Ziel von dem Bauteil scheint zu sein, möglichst günstig an 48V zu kommen, was sich nicht unbedingt mit Deinen Zielen deckt.
Mein Problem ist halt, das ich den Begriff "Starkstromlok" zum ersten mal so um Ostern diesen Jahres hier im Forum gelesen habe. Ich kann mir nur schwer vorstellen, wie die Sache aussieht, der Motor oder die Umpolung (die, so wie ich es verstanden habe, nicht mit Gleichspannung funktionieren kann). Ich kenne Modelleisenbahntechnisch nur meinen PIKO FZ1 Trafo und meine TT-loks.
Ich habe jetzt auch gelesen, dass das ganze noch auf die Originalsteuerung draufgesattelt werden muss, dass vereinfacht die Sache definitiv auch nicht.
Aus dem Bauch heraus würde ich sagen, die Leute, die Ihre Rotor- und Statorwicklungen den neuen Gegebenheiten angepasst haben, haben sich schon die cleverste Variante ausgesucht. Aber ich halte auch andere Lösungen für machbar, zumindest theoretisch. Sagt der, der sogar nur halb Maschinenbau und halb Fahrzeugtechnik studiert hat.

Viele Grüsse, Daniel


 
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RE: Starkstromloks intern hoch transformieren für Umbau auf 20 Volt?

#29 von t.horstmann , 28.06.2017 23:34

Wenn Sie hier auf Links zu eBay klicken und einen Kauf tätigen, kann dies dazu führen, dass diese Website eine Provision erhält.

Hallo JoHa,

Zitat von joha30 im Beitrag #26
Wenn die Chinesen halten was sie versprechen, müßte ich das Gerät an 20 Volt Gleichspannung anschließen und an die andere Seite meine Lok und dann dreht der Motor richtig. Wenn ich an dem kleinen Widerstand drehe, dann müßte die Lok schneller oder langsamer drehen.


Genauso sollte es funktionieren.

Zitat von joha30 im Beitrag #26
Wenn ich primärseitig die Spannung ändere, also runter regle, müßte die Primärseite (bei gleicher Widerstandseinstellung) in der gleichen Spannung bleiben. Irgendwann wird die Spannung aber abbrechen.

Ich habe hier einmal das Wort Primärseite fett hervorgehoben. Du meintest wahrscheinlich "Sekundärseite". Dann sind auch diese beiden Sätze vollkommen zutreffend.

Zitat von joha30 im Beitrag #26
Den Spaß mache ich mir und das ist mir 12 Euro wert

Dem Spaß und damit Erfolgserlebnis steht also nichts im Wege!

Leider fährt die Lok dann immer nur mit einer konstanten Geschwindigkeit, wenn Du das Teil fest in die Lok einbaust. (Vgl. den ersten Absatz in meinem Beitrag #21.) Wenn Du davon irgendwann die Nase voll hast, bestelle Dir bitte Werbung: das hier für weitere Experimente. Ich kann Dir dann Tipps für den Versuchsaufbau geben. Den angegebenen Wandler kannst Du zwar auch viel günstiger aus China beziehen, nur dauert es dann wieder entsetzlich lange.

Viele Grüße

Thomas

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RE: Starkstromloks intern hoch transformieren für Umbau auf 20 Volt?

#30 von Gelöschtes Mitglied , 28.06.2017 23:36

Daniel,
na dann haben wir ja das Gleiche studiert, auch wenn es bei mir schon etwas länger her ist.
Störe Dich nicht an dem Begriff Starkstromlok. Er ist falsch und ein historischer Begriff. Es sind eher Hochspannungs und Schwachstromloks, also 50 bis 70 Volt, wenige Ampere. Nur die Tinplater wissen was gemeint ist.

Karsten,
der Spannungvervielfacher ist nicht geeignet, da er Wechselspannung primär braucht und eine Gleichspannung erzeugt. Ich habe primär Gleichspannung mit 20 Volt und brauche 50 bis 70 Volt. Das ist die Frage.
Über den Einsatz eines Relais zur Polwendung habe ich auch schon nachgedacht.



RE: Starkstromloks intern hoch transformieren für Umbau auf 20 Volt?

#31 von Gelöschtes Mitglied , 28.06.2017 23:46

Wenn Sie hier auf Links zu eBay klicken und einen Kauf tätigen, kann dies dazu führen, dass diese Website eine Provision erhält.

Zitat von t.horstmann im Beitrag #29
Leider fährt die Lok dann immer nur mit einer konstanten Geschwindigkeit, wenn Du das Teil fest in die Lok einbaust. (Vgl. den ersten Absatz in meinem Beitrag #21.) Wenn Du davon irgendwann die Nase voll hast, bestelle Dir bitte Werbung: das hier für weitere Experimente. Ich kann Dir dann Tipps für den Versuchsaufbau geben.


Hallo Thomas,
ja richtig, ich habe mich geirrt (ist jetzt oben berichtigt).

Ich hatte den DC/DC-Wandler nach der erreichbaren Spannung (70 Volt) und dem Strom ausgewählt. Das von Dir verlinkte Teil bringt 35 Volt und das war mir zu wenig. Leider verstehe ich das Fachenglisch in der Beschreibung nicht komplett. Übersetzt das Teil von Dir die Spannung sekundärseitig im Verhältnis zur Primärseite und erhöht die Spannung, z.B. auf das Doppelte?



RE: Starkstromloks intern hoch transformieren für Umbau auf 20 Volt?

#32 von adlerdampf , 29.06.2017 08:32

Hallo JoHa,

Stimmt, Entschuldigung, ist mir in der Nacht auch aufgefallen, das das nur mit einer Wechselspannung funktioniert und für einen Wechselrichter dürfte in der Lok wohl kein Platz sein.

Gruß Karsten


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RE: Starkstromloks intern hoch transformieren für Umbau auf 20 Volt?

#33 von t.horstmann , 29.06.2017 19:17

Hallo JoHa,

nein, das von mir verlinkte Teil macht auch keine Umsetzung auf z.B. das Doppelte. In Zusammenhang mit einem leicht modifizierten Gleichspannungsumbau der Lok soll es dann sogar eine konstante Gleichspannung liefern. Ich rechne mit einer Ausgangsspannung von ca. 15V, daher ist dann auch das Step-Up-Down Prinzip erforderlich. Mein Vorschlag für Dein Vorgehen wäre nun folgender:

1) Du beseitigst das mechanische Problem Deines "Starkstrom"-Motors. Nur so machen weitere Testungen der Lok Sinn.

2) Du testest nach Erhalt des in China erworbenen Step-Up-Wandlers mit der nicht modifizierten Lok. Wenn Du den Wandler außerhalb der Lok betreibst, lässt dieser Wandler immerhin eine Geschwindigkeitsregulierung der Lok mit dem kleinen blauen Potentiometer zu. Dann bekommst Du ein gutes Gefühl für die Fahreigenschaften der Lok.

3) Danach können wir uns über den leicht modifizierten Gleichspannungsumbau unterhalten. Wenn Du dann mit den resultierenden Fahreigenschaften zufrieden bist, wäre eine sehr einfache Lösung gefunden, mit der auch gleich das Fahrtrichtungsproblem aus der Welt wäre. Ich rechne damit, dass die Lok von ihrer Maximalgeschwindigkeit her nicht gerade ein "Ferrari" wird. Aber das resultierende Drehmoment des Motors sollte gut sein.

Viele Grüße

Thomas


 
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RE: Starkstromloks intern hoch transformieren für Umbau auf 20 Volt?

#34 von t.horstmann , 02.07.2017 21:51

Hallo JoHa, hallo allerseits,

ich habe nachfolgend mal die Schaltung meiner Spur 0 "Starkstrom" Lok skizziert:



Damit könnten die elektrischen Verhältnisse vorab schon mal mit Deiner Spur 1 Lok verglichen werden.

Viele "Starkstrom" Loks haben keinen Fernschalter bzw. keinen Fernschalter mehr. Das hattest Du ja auch schon über Deine Spur 1 Lok geäußert. Dann kann man sich die Spule des Fernschalters ganz unten wegdenken. Alles andere ist bei den "Starkstrom" Loks in Reihe geschaltet:

Vom Mittelschleifer geht's zunächst links zum Frontlicht. Dieses kann mit einem Schalter überbrückt werden. Das ist bei einem defekten Frontlicht sinnvoll. Vielleicht waren aber auch bereits im originalen "Starkstrom" Betrieb die Fahreigenschaften bei gebrücktem Frontlicht besser. Danach geht es zur Steckverbindung für die Beleuchtung angehängter Wagen. Auch hier ist eine Brückung mit Schalter nötig, zumindest nämlich, wenn keine beleuchteten Wagen vorhanden sind. Weiter geht es über die Feldspule und schließlich zum Fahrtrichtungsumschalter mit der Bürstenbrücke. Hieran hängt dann elektrisch der Anker. Die Rückleitung auf Gehäusemasse erfolgt wieder über den Umschalter. Der Handschalter für die Fahrtrichtung hat in der Version mit Fernschaltung 3 Positionen, wobei in der mittleren Position der Elektromagnet des Fernschalters mechanisch die Position des Umschalters und damit die Fahrtrichtung bestimmen kann. In den beiden anderen Positionen des Handschalters wird die Fernschaltung vom Handschalter überstimmt.

Ich habe in dem Bild bereits die beiden Enden des Feldspulen-Anschlusskabels dick rot markiert. Für einen Gleichspannungsumbau ist das linke Kabelende am Steckverbinder abzuschrauben (hinten an der Lok). Um das rechte Kabelende lösen zu können, muss die Bürstenbrücke abgeschraubt werden, weil sich diese Befestigung auf deren Rückseite befindet.

Wichtig wäre noch ein Vergleich der Widerstandswerte. Für deren Messung muss elektrisch nichts getrennt werden. Sicherheitshalber sollte die Kurzschlussbrücke des hinteren Steckverbinders für angehängte Wagenbeleuchtungen offen sein, damit es nicht zu Messfehlern kommen kann.

Bei meiner Spur 0 Lok hat die Feldspule einen Gleichstromwiderstand von ca. 36 Ohm.

Der Anker hat einen Widerstand von ca. 13-14 Ohm. Hier sollte mit dem Ohmmeter immer direkt zwischen 2 Kommutatorblechen gemessen werden, weil anderenfalls die Übergangswiderstände durch die Bürsten den Wert stark verfälschen würden.

Wie sind die entspr. Widerstandswerte bei Deiner Spur 1 Lok?

Viele Grüße

Thomas


 
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RE: Starkstromloks intern hoch transformieren für Umbau auf 20 Volt?

#35 von Gelöschtes Mitglied , 02.07.2017 23:36

Hallo Thomas,
Danke für die Zeichnung.
Bei meiner Lok gibt es die Spule für die Umschaltung nicht - wie schon gesagt.

Der "Schalter" am der Wagenbeleuchtung fehlt an meiner Lok. Die gesamte Steckereinheit fehlt. Daher kann ich nichts dazu sagen, aber ich gehe davon aus es war so wie von Dir beschrieben.

Bei dem Lampen gibt es aber eine Besonderheit an meiner Maschine. Normal ist es so wie von Dir beschrieben. Meine Lampen haben keinen Schalter. Sie sind in Reihe geschaltet wie üblich und eine Lampe geht auf Masse. Normal müßten beide isoliert sein und in Reihe mit der Feldspule geschaltet sein. Ich habe momentan das Gefühl, dass die Lampen gar nixcht angeschlossen waren, weil einfach keinerlei Kabel zu sehen ist und die Stellen unberührt sind. Aber das ist eine Nebenfrage. Letztlich können die Lampen auch auf Masse gehen. Man muss dann nur zwei Mal eine Glühlampe einsetzen, die 35 Volt aushält. Ich weiß nicht ob das bei Märklin um 1912 so üblich war.

Für Messungen habe ich in der nächsten Zeit keine Möglichkeit. Kommt aber noch.



   

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