Digitalspannung mit Relais schalten - Kurzschluß?

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Martin_U5

Digitalspannung mit Relais schalten - Kurzschluß?

Beitrag von Martin_U5 » Dienstag 17. März 2009, 17:08

Hallo,

ich zerbreche mir gerade den Kopf darüber, wie ich mein Hosenträger-Gleis mit digitaler Fahrspannung optimal speisen kann. Dabei stellt sich die Problematik, dass ich 3 verschiedene Fahrtrichtungsmöglichkeiten beachten muß. Jede Möglichkeit erfordert aus Kurzschlußgründen eine Umschaltung der Polung. Die Lösung sollten bistabile Relais sein.
Die Relais haben zwar laut Angabe eine Schaltzeit von unter 6 ms, wenn ich jedoch 2 Relais gleichzeitig schalten lassen muss, kann es ja zu einer Schaltzeitverschiebung kommen. Das heißt dann doch ein Kurzschluß, wenn auch nur sehr, sehr kurz.
Kann man diesen Fall vernachlässigen, oder gibt es für solche Fälle auch noch andere Lösungen?

Viele Grüße
Martin

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Marsupilami
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Beitrag von Marsupilami » Dienstag 17. März 2009, 19:20

Hast Du mal einen Schaltplan, wie Du Dir das vorstellst?

Wenn der Fahrstrom von einem Relais mit zwei Umschaltkontakten geschaltet wird, kann es doch gar keinen Kurzschluss geben...

wzimmermann
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Beitrag von wzimmermann » Dienstag 17. März 2009, 21:23

Hallo Martin,
Kurzschlüsse bei Digitalanlagen kann man nie vernachlässigen, auch wenn sie noch so
kurz sind. Ein Kurzschluß bedeutet auch Datenverlust in diesem Stromkreis. Das wirkt
sich fatal aus, wenn noch Weichendekoder auch im Fahrtstromkreis mit dranhängen.
Da kann dann mal schnell ein Weichenstellbefehl, gerade bei PC-Steuerung, verloren gehen.
Darum sollte man daran arbeiten, Kurzschlüsse zu vermeiden, bzw. Fahrstrom und Digitalstrom zu den Weichendekodern zu trennen und über einen separaten Booster zu führen oder gleich über ein zweites Digitalsystem anzsteuern.
Aber ein Gleisplan für Deinen Hosenträger wäre schon besser, um Dein Schaltungsproblem
besser nachvollziehen zu können.
Gruß
Wolfgang Z.

Newman
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Beitrag von Newman » Dienstag 17. März 2009, 21:57

Vor allem wäre mal ein Gleisplan interessant, warum der Hosenträger getrennt werden muss.

mike_treff
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Beitrag von mike_treff » Dienstag 17. März 2009, 23:33

Newman hat geschrieben:Vor allem wäre mal ein Gleisplan interessant, warum der Hosenträger getrennt werden muss.
Genau, beim Digitalsystem (egal welches) liegt doch an allen Gleisen die gleiche Spannung. Nur bei Zwei-Leiter-Kehrschleifen gibt es ein Problem, aber dafür bietet der Fachhandel ein entsprechendes Modul an (z.B. Lenz Kehrschleifenmodul). Dieses erkennt sehr schnell den Kurzschluß und polt um.
Gruß Michael

War bislang bei jedem MFM ...
(ORGA 10. bis 21.MFM)

Martin_U5

Beitrag von Martin_U5 » Mittwoch 18. März 2009, 15:37

Hallo,

vielen Dank schoneinmal für Euer Interesse und Eure angebotene Hilfe.
Hab ich mir doch gedacht, dass es doch einige Probleme geben kann. Ich werde mein Problem mal detailierter beschreiben:

Hier erstmal ein Bild, wie das Hosenträger-Gleis aussieht. Dann bekommt man erstmal eine Vorstellung davon.
Bild
Dieser Abschnitt liegt ziemlich dicht vor einem Kopfbahnhof. Deshalb kann es sein, dass der Bremsabschnitt sich über dieses Hosenträgergleis erstreckt. Das werde ich aber erst später genau wissen.
Ich gehe zuerst einmal von dem einfachsten der 3 Fälle aus:


Fall 1:

Alle Weichen sind gerade gestellt.
Dann sieht die Polung so aus:
Bild


um das mehr zu verdeutlichen, habe ich einmal eine schematische Darstellung erstellt, in der man auch genau die Trennstellen erkennen kann:
Bild
Das obere und untere Gleis ist sauber getrennt, sodass wenn nötig jedes der beiden Gleise in einen Bremsabschnitt geschaltet werden kann.


Fall 2:

Gleiswechsel 1 - unten links nach oben rechts.
Bild
Hierbei müssen folgende Abschnitte umgepolt werden:
X1 - X2 - R01 - R21
Dazu ist noch zu erwähnen, dass das Hosenträgergleis komplett vom Rest der Strecke getrennt ist.
Eigentlich ist es bis hierhin noch ziemlich einfach und ich würde folgende Schaltung anwenden.
Bild

Fall 3:

Gleiswechsel 2 - oben rechts nach unten links.
Bild
Gegenüber dem 1. Fall müssen folgende Abschnitte umgepolt werden:
X1 - X2 - R02 - R12
Um nun alle 3 Varianten zu händeln, habe ich mir folgendes Schaltbild ausgedacht:
Bild
Zur Erläuterung:
Zur Verwendung möchte ich diese Relais benutzen: Art.-Nr.: 502910 - 62 von Conrad (12V mit 4UM monostabil)
- Betätigt man Taster 1 fallen die Selbsthalteschaltungen von den Relais S2 & S3 ab.
Die Ruhestellung von S2 und S3 liefert die Spannungspolung für den Fall 1 (Weichen gerade)
- Betätigt man Taster 2 fällt die event. Selbsthalteschaltung von Relais S3 über Öffner (k2) ab. Über die weiteren Kontakte von Relais S2 wird die Polung für den Fall 2 geschaltet.
- Betätigt man Taster 3 fällt die event. Selbsthalteschaltung von Relais S2 über Öffner (k3) ab. Über die weiteren Kontakte von Relais S3 wird die Polung für den Fall 3 geschaltet.

Eigentlich sollte das so funktionieren. Was aber passiert, wenn das abfallen und gleichzeitige schalten der Relais einen minimalen Kurzschluss verursacht?

Vielleicht gibt es ja noch eine bessere Möglichkeit dies zu händeln? Bei der Schaltung ist ja auch die Weichenschaltung noch nicht enthalten.

Übrigens ist das hier die eigentliche Ursache allen Übels:
Bild
Hier stößt halt immer irgendwie die Polung gegeneinander.

Ich freue mich auf Eure Ideen und Vorschläge!

Martin

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Beitrag von Newman » Mittwoch 18. März 2009, 16:16

Jo, is klar, ich seh dein Problem.
Meine Lösung..... nimm ne Roco-Line Kreuzung.
Da sind die Gleise anders getrennt.

Bild

Wenn ich das richtig in Erinnerung habe, müsste die Gleislänge der roco Kreuzung minimal länger sein. Ließe sich also mit nem Dremel anpassen. Einzig bin ich jetzt am überlegen, ob das Tillig Standartgleis, welches du ja glaube benutzt, auch 2,1 mm Profilhöhe hat. Wenn ja, sollte sich das Problemlos anpassen lassen.

Andere Frage.....Sind die abgehenden Schienenstücke hinter dem Weichenherzstück elektrisch getrennt, oder nicht?

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mb-didi
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Beitrag von mb-didi » Mittwoch 18. März 2009, 20:12

Hallo Martin,
ich habe mal Deine Darstellung des Stromverlaufs verändert und 2 zusätzliche Trennstellen eingefügt.
Bild
Die Herzstücke der Kreuzung sind im Normalzustand (keine Fahrt über die Kreuzung) spannungsfrei. Erst beim Stellen eines Fahrweges über die Kreuzung werden die Herzstücke mit der entsprechenden Spannung versorgt. Somit gibt es auch keine Probleme bei der Stromversorgung.

mfg
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Ein kluger Mann macht nicht alle Fehler selbst. Er gibt auch anderen eine Chance. (Winston Spencer Churchill,1874-1965)

Martin_U5

Beitrag von Martin_U5 » Donnerstag 19. März 2009, 15:19

Hallo,

da sieht man es wieder: Man lernt nie aus!
Das die Roco-Line Kreuzung anders verkabelt ist, als die von Tillig-Elite, wußte ich noch nicht.
Das wäre eine Lösung. Die Profilhöhe stimmt auch. Jetzt kommt aber das große "ABER". Die Profilbreite der Roco-Line Gleise ist breiter als die von Tillig und somit ist immer zu sehen, dass hier ein anderes Modellgleis eingesetzt wurde. Genau deshalb hatte ich mich für die sichtbaren Streckenteile für Tillig-Elite entschieden. Ausserdem ist die Kreuzung auf die kürzeste Länge gekappt worden, da ein solch enger Hosenträger mit Fertiggleisen nicht möglich wäre. Das hieße dann wieder, ich müßte den ganzen Hosenträger auf Roco umbauen. Oh, ich glaube das finde ich nicht so gut. (am Kopf kratz)
Aber diese Lösung werde ich auf jeden Fall im Hinterkopf behalten.
Newman - die abgehenden Gleise sind getrennt


Die zweite Lösung von mb-didi hatte ich mir auch schon überlegt. Sie wäre in jedem Fall einfacher umzusetzen, wobei dann nur noch X1 und X2 und die beiden getrennten neuen Stellen zu schalten wären. Aber daraus ergeben sich dann doch auch noch 3 verschiedene Schaltzustände?! Das würde mir nur das schalten von R21 und R12 ersparen. Die Schaltung wäre dafür also eigentlich dieselbe.

Wäre denn meine Schaltung in technischer Hinsicht in Ordnung?

Gruß Martin

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mb-didi
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Beitrag von mb-didi » Freitag 20. März 2009, 21:24

Martin_U5 hat geschrieben:...
Aber daraus ergeben sich dann doch auch noch 3 verschiedene Schaltzustände?! Das würde mir nur das schalten von R21 und R12 ersparen. Die Schaltung wäre dafür also eigentlich dieselbe.
...
Wenn, wie ich aus Deinem Plan entnehme, keine Fahrt über die Kreuzung erfolgt, so sind die Herzstücke der Kreuzung stromlos. Ergo kann kein Kurzschluß entstehen und 2 gleichzeitige Fahrten sind möglich.
Erfolgt eine Fahrt von z.B. L01 nach R02 wird im linken Herzstück L01 und im rechten Herzstück R02 eingespeist. Eine Berührung im Fahrweg mit der Potentiale ist nicht gegeben und nur eine Fahrtmöglichkeit ist möglich.
Bei einer Fahrt von R01 nach L02 wird dementsprechend die Einspeisung von R01 bzw. L02 erfolgen und auch hier ist im Fahrweg keine Berührung der Potentiale gegeben und nur eine Fahrtmöglichkeit ist möglich.

mfg
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Martin_U5

Beitrag von Martin_U5 » Dienstag 24. März 2009, 15:46

Hallo Didi,

jetzt bin ich ein Stück weitergekommen. Das Problem lag in meinem Kopf eher auf der schaltungstechnischen Seite. Ich werde Deinen Vorschlag jetzt umsetzen, da dies doch die einfachere Methode ist.
Meinen ganzen Denkansatz zur Schaltung mußte ich ändern und habe es jetzt so gestaltet:

Diesmal mit 2 bistabilen Relais mit jeweils 2 Umschaltern.

Bild

Taster 1 schaltet den geraden Fahrweg (A und B in Stellung 1)
X0 und X1 nach Fall 1
die beiden neuen Trennstellen wie L01 nach R02

Taster 2 schaltet den einen Gleiswechsel (A in Stellung 2 + B in Stellung 2)
X0 und X1 werden mit Relais A umgepolt
L01 nach R02 werden nicht umgepolt

Taster 3 schaltet den anderen Gleiswechsel (A in Stellung 2 + B in Stellung 2)
hier wird jetzt die Polarität der neuen Trennstellen vertauscht.

So sollte es jetzt funktionieren. Obige Schaltung geht jedenfalls schon. Jetzt muß ich noch die Weichenantriebe und den Fahrstrom einbeziehen und dann geht´s an´s testen.

Vielen Dank für Deine Hilfe!!!
(Wenn´s interessiert kann ich ja die fertige Schaltung dann mal posten?!)

Viele Grüße
Martin

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