Pulsweitensteuerung

[Heiko]

Bei den Reglerpreisen (145€... ) habe ich mich zu einer Eigenentwicklung entschlossen: Ein Pulsweitenregler mußte her - und das für Halbwellenbetrieb. Ihr merkt schon, ich bin Stadtbahnfahrer, schließe aber eine Modifikation für Rennbetrieb nicht aus. Auf jeden Fall laufen die Faller-Autos auch im Langsambetrieb vernünftig...

Wen mein Ergebnis interessiert: Das PDF ist im Downloadbereich (Anleitungen) zu finden. Das Ganze steht unter GPL - Anregungen und Modifikationen erwünscht, aber für Andere zugänglich machen!

Wer Fragen, etc. hat: ruhig mich anmailen.

Sorry wenn die Zeichnungen und Stücklisten nicht so profesionell aussehen (Teile nicht durchnummeriert, etc.): Ich hatte das als Einzelstück geplant und brauchte eine Doku für spätere Probleme...

Heiko

[tjet4u]

Hi Heiko,



bin zwar weder PWM-Fan noch Stadtbahnfahrer - aber das macht einen echt guten Eindruck.

Alle Achtung!



Stefan <img src='http://www.h0slot.de/public/style_emoticons/<#EMO_DIR#>/smile.png' class='bbc_emoticon' alt='' />

[Loddar M]

Hallo Heiko

Das hört sich gut an ,aber wie du vielleicht aus einem anderen Posting weißt bin ich Elektrolegasteniker

Habe dann mal eine bescheiden Frage : <img src='http://www.h0slot.de/public/style_emoticons/<#EMO_DIR#>/wacko.png' class='bbc_emoticon' alt=':wacko:' />

Würde es dir was ausmachen wenn du sowas mal mit Bilder der einzelnen Stufen machen könntest? <img src='http://www.h0slot.de/public/style_emoticons/<#EMO_DIR#>/wub.png' class='bbc_emoticon' alt=':wub:' /> <img src='http://www.h0slot.de/public/style_emoticons/<#EMO_DIR#>/wub.png' class='bbc_emoticon' alt=':wub:' />

So eine für einen völlig Doofen???

Ich weiß ich bin nicht allein der das gut findet aber so leider nicht umsetzen kann.

Vielen dank

Lothar

[Ralf]

Hallo,



prima Sache und voll Analog!

Sieht man heutzutage selten <img src='http://www.h0slot.de/public/style_emoticons/<#EMO_DIR#>/rolleyes.gif' class='bbc_emoticon' alt='' />



schön!



Viele Grüße

Ralf

[mos]

[quote name='HeHe' post='12786' date='05.11.2006 - 21:00']...Ein Pulsweitenregler mußte her ...Auf jeden Fall laufen die Faller-Autos auch im Langsambetrieb vernünftig...[/quote]Hallo Heiko,



super Idee <img src='http://www.h0slot.de/public/style_emoticons/<#EMO_DIR#>/biggrin.png' class='bbc_emoticon' alt='' /> . Endlich zusätzliche versierte Unterstützung für uns Stadtbahner .



Wenn du den Schaltplan z.B. mit - vorzugsweise - Eagle anfertigst, kann man eine kleine Platine aus deiner Schaltung anfertigen. Die könnte dann auch Loddar zusammenbauen. Ich hab da einen Platinenhersteller meines Vertrauens, der auch Kleinserien günstig anbietet. Gib mal Bescheid, wenn du Interesse hast <img src='http://www.h0slot.de/public/style_emoticons/<#EMO_DIR#>/smile.png' class='bbc_emoticon' alt='' /> .



Hast du beim Test der Schaltung den (Faller-)Reglerkreis näher untersucht? Ich kann mir vorstellen, dass der Eingangswiderstand dort eventuell noch erhöht werden kann, um "Strom zu sparen" ?



ciao

michael o.



P.S.

Bei Verwendung der neueren Sense- oder TOP-FET (Suche: BUK101) kannst du die Stromüberwachung einsparen, da die Dinger ne Strombegrenzung integriert haben <img src='http://www.h0slot.de/public/style_emoticons/<#EMO_DIR#>/rolleyes.gif' class='bbc_emoticon' alt='' /> .

[Martin]

Moin Heiko ,



meinen Glückwunsch zur Steuerung einer Stadtbahn mit Pulsweitenregler.



Ich schmeiß jetzt mal als Nicht-Elektroniker etwas in den Raum, weil mich es mich mal interessiert.

Ich hätte das gerne mal für den Halbwellenbetrieb, aber auch für den normalen Rennbahnbetrieb

gewusst:

1) Hat mal jemand darüber nach gedacht die Hertzzahl von 50 auf 100 Hz zu erhöhen?

2) Würden die Motoren bei Halbwelle mit 100 Hz ruhiger laufen?

3) Würde Spannungsverlust bei Halbwelle weniger werden bzw. entfallen?

4) Ist das überhaupt machbar?

5) Schnelleres Ansprechverhalten bei Reglerstellungsänderungen?

5) Bringt das überhaupt was?

6) Oder ist das nicht gar nicht machbar?

7) Wäre das auch für die normale Rennbahn auch interessant?



Ich denke da so an die Technik, die in den Fernsehern Einzug gehalten hat - wo ja auch teilweise bei einigen Modellen von 50 Hz auf 100 Hz erhöht wurde.

Also, wer mir dazu mal was erzählen kann - wie gesagt interessiert mich das mal - auch im Hinblick auf Nicht-Stadtbahn.



Gruß Martin <img src='http://www.h0slot.de/public/style_emoticons/<#EMO_DIR#>/mellow.png' class='bbc_emoticon' alt=':mellow:' />

[Ralf]

Also meine Märklin Rangierlok mit ESU Lokpilot

wird mit 40kHz geregelt!



Dann sind 100 Hz kein Problem <img src='http://www.h0slot.de/public/style_emoticons/<#EMO_DIR#>/smile.png' class='bbc_emoticon' alt='' />



Ich hatte ja mal einen labormässigen PWM Autorennbahn-

regler aufgebaut, da könnt ich das mal ausprobieren.

Leider hab ich grad für solche Dinge sehr wenig Zeit ... <img src='http://www.h0slot.de/public/style_emoticons/<#EMO_DIR#>/sad.png' class='bbc_emoticon' alt='' />

(die Frequenz von damals hab ich jetzt leider nicht mehr

im Kopf, müsst ich nachschauen)



Je höher die Frequenz, desto höher sind die Verluste in

den MosFETs, weil die Eingangskapazitäten umgeladen

werden müssen. Deshalb kann man da auch nicht einfach

sagen x Hz ist das beste. Das kommt halt wie immer drauf

an ...



50 ... 16kHz liegt auch im hörbaren Bereich, ist auch zu

bedenken ...



Viele Grüße

Ralf

[Heiko]

Puh...reichlich Resonanz <img src='http://www.h0slot.de/public/style_emoticons/<#EMO_DIR#>/blink.png' class='bbc_emoticon' alt=':blink:' /> , also dann mal chronologisch...



@Stefan: Danke für das Lob <img src='http://www.h0slot.de/public/style_emoticons/<#EMO_DIR#>/biggrin.png' class='bbc_emoticon' alt='' />



@Lothar: Das Ganze war erst eine Bleistiftskizze, Teile wurden auf einem Steckbrett getestet, dann auf Lochraster aufgebaut und verfeinert - die Idee für das Forum kam mir erst danach, Baustufenfotos hab' ich leider keine - sorry <img src='http://www.h0slot.de/public/style_emoticons/<#EMO_DIR#>/sad.png' class='bbc_emoticon' alt='' />



@Ralf: Danke - Microcontroller müssen halt nicht immer sein...<img src='http://www.h0slot.de/public/style_emoticons/<#EMO_DIR#>/biggrin.png' class='bbc_emoticon' alt='' />



@michael o.: Irgendwo habe ich noch eine (nicht installierte) Freeware-/Testversion von Eagle, war mir für das Einzelstück zu viel Arbeit und hab' die Zeichnung und Anleitung mit OpenOffice gemacht...Wer aber Lust hat... <img src='http://www.h0slot.de/public/style_emoticons/<#EMO_DIR#>/wink.png' class='bbc_emoticon' alt='' />

Der 220Ohm-Widerstand läßt sich durchaus zur Stromeinsparung erhöhen, der nachgeschaltete Verstärker muß dann auch geändert werden (8,2kOhm wird auch größer): Bei Betätigen des Reglers sollte das Auto anfahren, aber nicht mit "quietschenden" Reifen.

Der TOP-FET ist eine Idee, ich habe einfach genommen was ich noch hatte. Getestet habe ich mit zwei 12V Batterien und später festgestellt, daß die Ausgangsspannung Faller-Trafos im Kurzschlußfall zusammenbricht bevor es der Fahrbahn zu heiß wird - in dem Fall hätt ich die Stromüberwachung auch weglassen können... <img src='http://www.h0slot.de/public/style_emoticons/<#EMO_DIR#>/huh.png' class='bbc_emoticon' alt='' />



@Martin: Die Frequenz erhöhen ist kein Problem, ich habe im kHz-Bereich angefangen - nur die alten Selendioden in den Autos haben nicht mitgespielt. Da es echt schwierig ist über diese Dioden noch Unterlagen zu finden (Prä-Silizium-Zeit) bin ich dann bei 50Hz geblieben <img src='http://www.h0slot.de/public/style_emoticons/<#EMO_DIR#>/rolleyes.gif' class='bbc_emoticon' alt='' />

Halbwelle heißt eigentlich nur, daß ein Auto mit positiver und ein Auto mit negativer Spannung/Strom fährt, also zwei auf einer Spur. Dafür braucht man halt auch eine Diode im Auto.

Spannungsverluste bleiben - der Drehmomentverlauf des Motors wird bei PWM vebessert:

Drehmoment = "Motorkonstante" mal Strom

Damit wird die "Regelei" feinfühliger. Für die Drehzahl ist jedoch die effektive Spannung (Mittelwert) am Motor verantwortlich, bei Halbwelle ist das leider nur die Hälfte bei Vollgas. Auf der normalen Rennbahn fahrt ihr mit Gleichstrom, da kann man eine Halbwelle weglassen und auch einfacher an der Frequenz drehen... <img src='http://www.h0slot.de/public/style_emoticons/<#EMO_DIR#>/biggrin.png' class='bbc_emoticon' alt='' />



@Ralf: Der (digitale) Baustein sitzt sicher in der Lok - damit ist der Motor eigentlich ein Gleichstrommotor wie im Auto, auch wenn auf der Schiene Wechselspannung liegt (wenn da was nicht stimmt: ich bin Gleichstrombahner und habe da die Digitaltechnik "verpennt" )

Die Umladeströme der FET bringen noch ein Problem mit sich: sind sie zu hoch, kann das Gate durchschlagen - Teil gabutt <img src='http://www.h0slot.de/public/style_emoticons/<#EMO_DIR#>/wacko.png' class='bbc_emoticon' alt=':wacko:' /> . Ansonsten absolut richtig.



Heiko

[mos]

[quote name='HeHe' post='12829' date='07.11.2006 - 21:29']...Der 220Ohm-Widerstand läßt sich durchaus zur Stromeinsparung erhöhen...[/quote]Hallo Heiko,



ich komm drauf, weil ich auch an einem analogen Regler dran bin. Dort liegt der Eingangswiderstand bei etwa 5 KOhm.



Wie funktioniert das Einstellen des Planes unter GPL (ist ja heiß, war mir bisher nur aus der Software bekannt)? dann stell ich meine Schaltung auch mal ein, da ist der Eingangskreis vielleicht zu nutzen?



ciao

michael o.

[Ralf]

[quote name='HeHe' post='12829' date='07.11.2006 - 21:29'][...]

@Ralf: Der (digitale) Baustein sitzt sicher in der Lok - damit ist der Motor eigentlich ein Gleichstrommotor wie im Auto, auch wenn auf der Schiene Wechselspannung liegt (wenn da was nicht stimmt: ich bin Gleichstrombahner und habe da die Digitaltechnik "verpennt" )

Die Umladeströme der FET bringen noch ein Problem mit sich: sind sie zu hoch, kann das Gate durchschlagen - Teil gabutt <img src='http://www.h0slot.de/public/style_emoticons/<#EMO_DIR#>/wacko.png' class='bbc_emoticon' alt=':wacko:' /> . Ansonsten absolut richtig.



Heiko[/quote]





Ja genau. Mittlerweile unterscheiden sich Märklin Loks (digital) und DC Loks nur noch

in der Art der Stromaufnahme. Der Motor ist DC (oder Drehstrom, ist aber noch so

neu, hab ich selbst noch nicht gesehen ...). Somit ist die Art der Regelung (hier

bei den Slotcars ja eher Steuerung) sehr artverwandt und ich sehe kein Problem für

den Motor mit der Frequenz höher wie 50Hz zu gehen ...



Viele Grüße

Ralf

[Heiko]

Sicher, die GPL kommt aus dem Softwarebereich (Dank an Richard Stallman ), aber ist auch auf andere Bereiche anwendbar - Wissenschaft und Wirtschaft entdecken OpenSource und GPL auch immer mehr für sich... <img src='http://www.h0slot.de/public/style_emoticons/<#EMO_DIR#>/cool.png' class='bbc_emoticon' alt='B)' />



Also, getreu der Grundsätze:



1. Die Schaltung darf ohne Einschränkung verwendet werden.

2. Die Schaltung darf weitergegeben werden, "Lizenzvergabe" Dritter ist nicht erlaubt. Bei Verteilung fertig aufgebauter Platinen ist der Schaltplan und Anleitung beizupacken (Quelle ist frei - kein Geheimnis draus machen)

3. Die Schaltung (auch Teile) darf verändert bzw. angepaßt und verbessert werden.

4. Veränderungen müssen nicht veröffentlicht werden, wenn, dann aber unter GPL (damit wieder jeder was davon hat...)



Die Originalgrundsätze können in der Wikipedia - Stichwort GPL - nachgelesen werden.

Eine Revolution ist die Idee nicht und soll sie auch nicht sein - die Revolution gab's schon oder ist noch im Gange...



Heiko