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Info Analoger Fahrregler

RAA

Bahnlehrling
So Quasi als Einstand möchte ich Euch nun mein Fahrregler vorstellen. Bei dessen Entwicklung war mir wichtig, dass er bei möglichst kleinem Bauteileaufwand universell einsetzbar ist und ein Maximum an Robustheit und Komfort bietet. Nach verschiedenen Versuchen (und Irrtümern) bin ich schliesslich auf die hier vorgestellte Pulsfrequenzsteuerung gekommen, die ich dann als Printplatte gelayoutet und bei einer Firma bei mir im Dorf herstellen liess. Um die universelle Einsetzbarkeit unter Beweis zu stellen, habe ich einerseits ein Superfahrpult darum herum gebaut, während auf der Anlage insgesamt 17 Stück, grösstenteils automatisch, d.h. per Relaiskontakt gesteuert werden. Somit hat bei mir jeder Block sein eigener Fahrregler. Als ich dann eine Spur 0 – Anlage elektrifizieren durfte habe ich den Regler noch weiter entwickelt, davon jedoch später…


1657199427736.png

Nun zur Funktionsbeschreibung:

Es macht vermutlich nicht viel Sinn, bis ins letzte Detail zu gehen und ich versuche, einfach mal das Wesentliche zu beschreiben. Falls jemand näheres wünscht, kann ich dies gerne noch nachliefern.

Über Potentiometer P1 und P2 wird C1 befüllt und entleert. Dessen Spannung steuert proportional die effektive Ausgangsspannung. P1 ist also quasi der „Gashahn“, P2 der Verzögerungsregler und die Verzögerungswerte ergeben sich aus den Werten von P2 und C1.

R2, P3 und C2 bestimmen dabei die Impulsdauer und kann mit P3 eingestellt werden. Die Impulspausen werden über T1 gestellt und zwar mit null Volt im C1 auf unendlich und mit Voller Spannung im C1 mit sehr kurzen Impulspausen. Als Herzstück des Pulsgenerators ist ein Timer- IC NE 555, an dessen Ausgang dann eine Rechteckspannung anliegt, welche dann per R-C Gruppe P4+C3 in eine für Modellbahnmotoren bekömmlichere, da sinusförmigere, pulsierende Spannung gewandelt wird. Anschliessend wird das Signal per Darlingtonschaltung verstärkt.

Hier ein Bild der Wellenform:

1657199473371.png

Zum Betrieb des Fahrreglers würde ich ein Schaltnetzteil empfehlen, da mit einer stabilen Versorgungsspannung die besseren Langsamfahreigenschaften resultieren. Auf meiner Anlage habe ich ein solches mit 15 Volt und 5 Ampere für 15 Blöcke und es funktioniert hervorragend!

Folgende Bauteilwerte würde ich empfehlen:

P1 10 kΩ

P2 47 kΩ

C1 ab 100 μF abhängig von der gewünschten Verzögerung

R1 100 kΩ

T1 BC 108 oder ähnlich

D1 + D2 1N 4148 genügt

C2 0.1 – 1 μF – bestimmt mit P3 die Pulsbreite resp. Frequenz

R2 470 Ω

P3 10 kΩ Pulsbreite

IC1 Ne 555

P4 5 kΩ

C3 0.2 - .68 μF

R3 10 kΩ

T4 BC 108

T5 BD 139 oder BD 433 oder ähnlich

Als F1, eine Sicherung habe ich eine sog. Polyfuse 1.5 A eingesetzt – reicht völlig.



Und hier ein Bild meines Superfahrpults:

1657199510621.png

Nun wünsche ich viel Spass beim Nachbau!

Rolf
 

Bastler

Teammitglied
Super-Moderator
Hoi Rolf

Interessante Sache, danke. Hättest du ev noch ein Bildli vom geöffneten Gerät, also insbeso von der Platine.

Gruss Barni
 

plusplus

Teammitglied
Super-Moderator
Hallo Rolf

Vorab: Die konventionelle Elektrotechnik ist für mich kein Problem, meine Kenntnisse der analogen Elektronik hingegen sind schon eher amateurhaft.
Trotzdem folgende Frage zur Sicherung F1: Musst du nach jedem Kurzschluss im Gleisbereich diese Polyfuse ersetzen, oder wird ein allfälliger (Dauer)kurzschlussstrom grundsätzlich soweit begrenzt, dass T5 keinen Schaden nimmt?
 

Mech

Rangierer
Hallo Rolf
Mein Werdegang als Modellbahner ist deinem sehr ähnlich. Schon früh experimentierte ich mit Reais, z.T. sehr alten. Später begann ich dann mit Elektronik mit Hilfe eines Büchleins "Modellbahnelektronik" erschienen 1981 im Verlag alba.
Der nächste Schritt war dann eine Steuerung mit Computer, das war aber für mich eine Stufe zu hoch. Ich fand Hilfe bei Gahler & Ringstmeister ( www.mpc-modellbahnsteuerung.de) die eine komplette Steuerung anbieten. Mit dieser Steuerung fahren meine Züge nun automatisch oder durch Hand gesteuert auf der Anlage herum. Deine Blockschaltung hat gewisse Ähnlichkeiten. Wenn du das mal anschauen willst kannst du mit mir Kontakt aufnehmen. Der Weg nach Zug sollte kein Hindernis sein.
Gruss Hans-Jörg
 

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RAA

Bahnlehrling
Grüss Dich, Barni
Freut mich, dass jemand Interresse zeigt!
Die Platine ist 100 x 100 und beherbergt u.a. noch zwei Plätze für weitere Potentiometer für V-max und Verzögerung, die nicht überall gebraucht werden. NB: Die Printplatte stammt von 1991!
Hier ein Bild:
1657275655005.jpeg

"Musste" das Superfahrpult kurz aufschrauben:

20220708_111813.jpg
 

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RAA

Bahnlehrling
Salü Rene

Ich sehe mich übrigens auch nicht gerade als "der Überhirsch" in Elektronik, sondern eher als Hobbyelektroniker, der meist per empirischem Weg (also Versuch und Irrtum) seinen Weg sucht und hie und da auch findet.

Du fragst, ob ich die F1 nach jedem Ansprechen ersetzen muss:
Nein, sie ist selbst rückstellend. Daher auch der Name POLYfuse.
Tatsächlich ist es ein PTC- Widerstand oder "Kaltleiter", der im kalten Zustand einen sehr kleinen Widerstand, z.B. 0.04Ω und im Heissen Zustand ein paar hundert Ohm einnimmt. Sie arbeiten etwas träge, da sie sich zuerst aufwärmen müssen, reicht aber für diese Aufgabe. Das "Resetten" erfolgt wieder durch Abkühlen. Sie sind bei einschlägigen Online-Elektronikern unter selbigem Schlagwort zu finden. - Genauso Erklärungen dazu im Youtube und Wikipedia.
 
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RAA

Bahnlehrling
A Propos F1, da habe ich noch eine Ergänzung dazu:
1657277318513.jpeg

Die LED1 leuchtet bei angesprochener Sicherung auf und...
Die LED2 ist meine "KontaktLED". Sie leuchtet, sobald eine Lok oder auch vier nasse Finger auf der Schiene sind. Leuchtet sie nicht, hab ich kein Kontakt und ich brauch gar nicht loszufahren.
Flackert sie, habe ich schlechten Kontakt...

Für R4 + R5 reicht 470Ω bis 1 kΩ...
 
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RAA

Bahnlehrling
Salü Hans-Jörg

Vielen Dank für Deine Offerte, die werde ich gerne annehmen. Mir ist schon klar, eine MPC-Steuerung hat gegenüber einer konventionellen Relaissteuerung immense weitere Möglichkeiten. Nur schon die Statistik finde ich beneidenswert! Allerdings möchte ich bei der Inbetriebsetzung der Modellbahn nicht noch ein Computer starten. Ev. Melde ich mich mal im Herbst bei Dir, da mein Sommer schon verplant ist.

LG, Rolf
 
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