Ich hänge hier fest: Ich möchte für die Züge (Modellbahn) auf den einzelnen Gleisabschnitten eine Drehzahlregelung basteln. Im 'Selbststudium' bin ich bis jetzt zu folgendem gekommen: Über dem Shunt in der 'GND-Leitung' wird die Spannung mit einer vorher ermittelten Spannung, welche zur entsprechenden Geschwindigket passt, verglichen. (Ihr sagt 'halt', wenn was nicht stimmt!) Ist diese höher, bedeutet das, es fließt zuviel Strom/ die Drehzahl ist zu niedrig. Also mehr Saft drauf. Ist die Spannung über dem Shunt niedriger als die Referenz, ist der Zug zu schnell, also Steuerspannung bzw. PWM runterfahren. Und jetzt die Stelle, die mich zweifeln lässt (falls das vorherige überhaupt richtig ist!): Wenn die Spannung über dem Shunt unter die Referenz fällt (Zug ist zu schnell -> runterregeln), ist ja der Widerstand des Motors gestiegen. Im Stillstand (alles aus) ist der Widerstand sozusagen unendlich und der Messwert = 0. Und wie bringt man dem Motor in dieser Situation bei, trotzdem loszudrehen? Wenn ich jetzt die Referenzspannung zuschalte, bin ich doch eigentlich in der 'viel-zu-schnell-Regelung'?
Hi Nun, mit einem Shunt kannst du einen Stromregler bauen, aber keine drehzahlregelung. Ich nehme mal an, es handelt sich um einen Gleichstrommotor. Bei einem Gleichstrommotor ist die Spannung proportional zur Drehzahl. Geht es beispielsweise Bergauf, dann nimmt der Motor mehr Strom um die Drehzahl zu halten, aber die angelegte Spannung bleibt. Es sei denn, die Leitungswiderstände lassen die Spannung am Motor sinken. Daher ist dein Shunt eher kontraproduktiv. Schau dir mal die Motordaten an. 12V 16000U/min schätz ich mal. nun mußt du nur dafür sorgen, das z. B. halbe Drehzahl auch halbe Spannung an den Motor kommt. Gruß oldmax
Morgen, von der Motortheorie stimmt das schon, das die Drehzahl von der anngelegten Spannung abhängig ist. Wenn man aber nur sagt, halbe Spannung = halbe Drehzahl, dann ist das eine Drehzahl-Stellung und keine Regelung. Für eine richtige Regelung muss die Drehzahl gemessen werden und die Regler-Stellgröße ( Motorspannung ) danach gestellt/geregelt werden. Du musst also in irgend einer Art und Weise die Geschwindigkeit der Züge messen. Grüße Thomas
http://www.mikrocontroller.net/articles/GhostCarProjekt da sind doch ein paar ansätze drinn die man verwenden könnte
Eine Strommessung oder aber auch eine definierte Spannung sagt rein gar nichts über die Motordrekzahl bzw. die Geschwindigkeit eines Zuges aus. Es gibt unterschiedliche Lasten (mehr oder weniger Anhänger) sowie unterschiedliche Motoren. Selbst zwei Baugleiche Loks fahren nicht immer gleich schnell. Der einzig sinnvolle Ansatz (bei genauer Regelung) funktioniert hier nur über Digitaltechnik mit entsprechender Sensorik in der Lok.
Hallo Ralf, google mal nach dem Begriff "IxR Kompensation". Ich glaube, da ist genau das, was du suchst. Gruß Bernd
Ralf G. schrieb: > Ich möchte für die Züge (Modellbahn) auf den einzelnen Gleisabschnitten > eine Drehzahlregelung basteln. Wenn Du mit PWM arbeitest, gibt es die Möglichkeit, in der AUS-Phase die Spannung des Gleisabschnittes zu messen. Es ist die Generatorspannung (EMK) der Lok, und sie ist proportional zur Geschwindidkeit des Zuges. Mit diesem Ist-Wert kannst Du dann regeln. Bei der Abtastung ist es wichtig, die Spannung direkt vor dem Einschalten der PWM zu messen und gut zu filtern. Mit einem ATtiny13 hatte ich mal ein Kinderfahrzeug 'geregelt', was ganz brauchbar war. Dabei gab es den Effekt, dass bei steigender Last der Motor einen Tick schneller wurde. Das hatte ich nicht mehr untersucht, da es egal war.
M. N. schrieb: > Wenn Du mit PWM arbeitest, gibt es die Möglichkeit, in der AUS-Phase die > Spannung des Gleisabschnittes zu messen. Es ist die Generatorspannung > (EMK) der Lok, und sie ist proportional zur Geschwindidkeit des Zuges. Geile Idee, gefällt mir! Bleibt nur die Frage was passiert bei den unvermeidlichen Unterbrechungen. Wie jeder Modellbahner weiß, sind Gleise nie ganz sauber und der Kontakt zwischen Schiene und Lok nicht immer so ganz optimal. Spätestens bei Weichen (Herzstück) wird es schwierig.
Hi Na ja, wenn man den Innenwiderstand kennt, läßt sich schon die exakte Motordrehzahl aus Strom und Spannung berechnen. Ein bischen brutal, aber Lok kurz festhalten und mit definierter Spannung versorgen. Dabei den Strom messen. R = U/I Dann eine Strommessung des fahrenden Zuges. Dabei ist U = EMK + I*R EMK ist proportional zur Drehzahl. Wenn ich eine Regelung aufbauen will, dann muss ich die EMK konstant halten. R ist abgesehen vom Temperaturverhalten auch konstant. Demnach bleibt über I eine Spannungsnachführung übrig. Wer Zeit hat, kann das ja mal in Formeln packen. Einfacher wird es sein im Internet eine Drehzahlregelung über EMK zu suchen. Gruß oldmax
Michael H. schrieb: > Bleibt nur die Frage was passiert bei den unvermeidlichen > Unterbrechungen. Damit muß man leben - wie im richtigen Bahnverkehr :-) Bei schmutzigen Schienen oder rumpeligen Weichen wackelt der Zug auch ohne jegliche Regelung.
M. N. schrieb: > Wenn Du mit PWM arbeitest, gibt es die Möglichkeit, in der AUS-Phase die > Spannung des Gleisabschnittes zu messen. Es ist die Generatorspannung > (EMK) der Lok, und sie ist proportional zur Geschwindidkeit des Zuges. > Mit diesem Ist-Wert kannst Du dann regeln. Aber auch nur wenn die Lok keine Beleuchtung hat. Fuer sowas ist der Lokdekoder erfunden worden vor rund 25 Jahren. Da ist die Regelung in die Lok eingebaut worden. Da hat man alle diese Probleme nicht. Deshalb ist es guenstiger ueberall einen Dekoder einzubauen (wenn man basteln will kann man den ja auch selber machen).
Helmut Lenzen schrieb: > Fuer sowas ist der Lokdekoder erfunden worden vor rund 25 Jahren. Da ist > die Regelung in die Lok eingebaut worden. Da hat man alle diese Probleme > nicht. Wird von dem wirklich die Drehzahl erfasst? Ich weiss nur, das man in den siebziger Jahren anfing, Lokmotore über PWM zu steuern. Und zwar nicht, um Energie zu sparen, sondern weil man festgestellt hatte, das man mit PWM auch bei niedrigen Geschwindigkeiten ein höheres Drehmoment bekam. Gruss Harald PS: Ausserdem fing man damals auch damit an, den Strom zu messen. Bei höheren Strömen wurde dann auch die Spannung erhöht, wodurch der Drehzahlabfall kompensiert wurde. Diese Art der Regelung nennt man m.W. Vorwärtsregelung.
Harald Wilhelms schrieb: > Wird von dem wirklich die Drehzahl erfasst? I Ja wird sie. In einigen Dekodern ist eine Regelung wie eben beschrieben drin. Also in den Zeiten wo die PWM aus ist wird die EMK vom Motor gemessen. Das merkt man wenn die Lok bergauf oder ab faehrt. Immer die gleiche Geschwindigkeit. Machen allerdings nicht alle Dekoder.
Bernd S. schrieb: > google mal nach dem Begriff "IxR Kompensation". Hab' ich mal gemacht. Komme da nicht weiter. Da geht's mir wie dem RA hier: http://www.edaboard.de/ixr-kompensation-t3878.html Bei allen bis jetzt gefundenen 'Beschreibungen' für Drehzahl-, Drehmoment-, Strom-, 'Sonstwelche'-regelung - nur Rauschen. Ich bin zu blöd, da für mich sinnvolle Informationen rauszulesen :-( Ich versuche nochmal darzustellen, wie ich mir das in meinem jugendlichen Leichtsinn vorgestellt habe: - (vorher durch ein paar Proberunden ermittelte) PWM ausgeben und über Spannungsteiler und Tiefpass die Referenzspannung daraus erzeugen - das ganze ein paar Pins weiter auf den Komparator im µC - auf den anderen Komparatoreingang die Ist-Spannung 'vom Shunt' (evtl. Tiefpass) - das Komparatorergebnis über einen Pin an einen LL-Mosfet (testweise) - läuft :-) ... wahrscheinlich nicht. Siehe ganz oben :-(
Ralf G. schrieb: > Hab' ich mal gemacht. Komme da nicht weiter. Da geht's mir wie dem RA > hier: > http://www.edaboard.de/ixr-kompensation-t3878.html Die IxR Kompensation ist eigentlich einfach zu verstehen. Die Drehzahl deines DC-Motors ist in erster Linie Spannungsabhaengig. Das er bei Belastung in der Drehzahl abfaellt ist dem Innenwiderstand zu verdanken. Bei Belastung nimmt der Motor mehr Strom auf, dadurch hat man am Innenwiderstand des Motors einen hoeheren Spannungsabfall und dadurch am inneren Motor eine kleinere Spannung. Die IxR Kompensation schaltet jetzt diesen Ri vom Motor einen gleich grossen negativen Widerstand in Reihe mit der Folge das sich das ganze mehr oder weiniger aufhebt. Das heist an den auesseren Klemmen gemessen steigt die Spannung am Motor bei Belastung. Wenn man den Motor jetzt ueberkompensiert wird er sogar bei Belastung schneller drehen. Das ist aber sehr instabil. Das kann man mit Motoren machen die fest angeschlossen sind aber nicht wenn sich zwischen Kompensationsschaltung und Motor noch einige Meter Schienen befinden mit fragwuerdigen Uebergangswiderstand. Und wie gesagt es ist eine Kompensation und keine Regelung. Ralf G. schrieb: > - das ganze ein paar Pins weiter auf den Komparator im µC > - auf den anderen Komparatoreingang die Ist-Spannung 'vom Shunt' (evtl. > Tiefpass) > - das Komparatorergebnis über einen Pin an einen LL-Mosfet (testweise) > - läuft :-) ... wahrscheinlich nicht. Siehe ganz oben :-( Der macht da irgendwas aber keinen sauberen Lauf. Das einzige was sauber funktioniert ist den Regler in die Lok zu setzen. Und auch da gelten die Grundlagen der Regelungstechnik.
Helmut Lenzen schrieb: > Das kann man mit > Motoren machen die fest angeschlossen sind aber nicht wenn sich zwischen > Kompensationsschaltung und Motor noch einige Meter Schienen befinden mit > fragwuerdigen Uebergangswiderstand. Helmut Lenzen schrieb: > Der macht da irgendwas aber keinen sauberen Lauf. Das einzige was sauber > funktioniert ist den Regler in die Lok zu setzen. Das denke ich auch. Ich möchte versuchen, eine stabilere Geschwindigkeit zu erhalten als bei normaler Ansteuerung (mit PWM). Ein gezieltes Anhalten mit Abbremsen, z.B. in der Mitte des Bahnsteiges, egal wie lang ein Zug ist, funktioniert auch ohne irgendwelche Regelungen einigermaßen. (Es muss ja auch nicht auf den cm genau sein). Wenn ich bei Gelegenheit mal testweise was aufbaue und das funktioniert nicht, habe ich ein Problem: Liegt das jetzt am schlampigen Aufbau (kalte Lötstelle, fliegende Drähte), der Software, der Bauteiledimensionierung... oder funktioniert das einfach nicht, weil das gar nicht gehen kann? Da brauche ich dann auch die Verkabelung nicht erst abzusuchen. (Eigentlich gar nicht erst anfangen.) Vielleicht geht's ja prinzipiell. Man kann erkennen, dass sich was tut, aber unter den Bedingungen (unsaubere Energieübertragung) nicht ordentlich und der Fehler ist größer als ohne irgendeine Reglungsbastelei. Dann hab' ich's mal probiert.
Ralf G. schrieb: > Wenn ich bei Gelegenheit mal testweise was aufbaue und das funktioniert > nicht, habe ich ein Problem: Dann mußte Du das Problem halt lösen. Oder glaubst Du, UNS fliegen täglich die Broiler auf den Teller?
M. N. schrieb: >> Wenn ich bei Gelegenheit mal testweise was aufbaue und das funktioniert >> nicht, habe ich ein Problem: > > Dann mußte Du das Problem halt lösen. Genau! Probleme sind dazu da, sie zu lösen! > Oder glaubst Du, UNS fliegen täglich die Broiler auf den Teller? Broiler fliegen nur in Neufünfland. :-) Gruss Harald
Wenn es auch analog sein darf: Im Datasheet des L200 von ST ist eine Beispielschaltung für ein Motor-Speed-Control zu finden. Wie gut die mit den Wacklern in den Kontakten bei so einer Modellbahn klar kommt weiß ich zwar nicht, aber wenn man sich in die Schaltung hinein denkt gewährt einem das die in oder andere Erkenntnis wie sich die Größen gegenseitig beeinflussen. Ich fand das Schema lehrreich beim Verständnis.
M. N. schrieb: > Dann mußte Du das Problem halt lösen. > Oder glaubst Du, UNS fliegen täglich die Broiler auf den Teller? Ich bin hier nicht auf 'ne schnelle Nummer aus! Der von dir zitierte Satz ist nämlich nur die Einleitung für die Erläuterung des Themas/ Problems, mit dem ich mich gerade beschäftige, da ich die Antwort auf meine Frage bis jetzt nirgends finden konnte. Okay, Dummheit (nicht Faulheit, wie Du denkst)! Schieb' ich halt weiter Holzloks...
Ralf G. schrieb: > Der von dir zitierte Satz ist nämlich nur die Einleitung für die > Erläuterung des Themas/ Problems, mit dem ich mich gerade beschäftige, Du hast in diesem Thread ja schon eine Menge Vorschläge zur Lösung Deines Problems bekommen. Welcher dieser Vorschläge für Dich der richtige ist, musst Du selbst entscheiden. Und gegenüber den manchmal etwas raueren Ton in diesem Forum muss man eine gewisse Immunität entwickeln. Gruss Harald
Carsten R. schrieb: > Im Datasheet des L200 von ST ist eine Beispielschaltung für ein > Motor-Speed-Control zu finden. Das ist ein gutes Beispiel für meine Verwirrung. Im Prinzip ist das doch alles das Gleiche (aus meiner Sicht). Der Unterschied besteht in der 'Endstufe' und manchmal in der Erfassung des Messwertes. Ob ich dann einen Spannungsregler als 'Endstufe' verwende (missbrauche?) oder PWM an einen Mosfet schicke... Die Drehzahl soll konstant bleiben. Ich bin jetzt mit meinen Überlegungen sozusagen bei der Messwertaufbereitung/ -weiterverwendung. Nur dieser klitzekleine Abschnitt. Deshalb meine ganz am Anfang gestellte Frage. Die Lösung: sicher simpel! Ich seh's nicht. Harald Wilhelms schrieb: > Und gegenüber den > manchmal etwas raueren Ton in diesem Forum muss man eine gewisse > Immunität entwickeln. Das geht schon seinen Gang. Aber ich musste es mal loswerden. Harald Wilhelms schrieb: > Du hast in diesem Thread ja schon eine Menge Vorschläge zur Lösung > Deines Problems bekommen. Kann ich nicht nachvollziehen. Ich habe vielleicht vorbeigelesen. Oder wir schreiben aneinander vorbei. Oder was weiß ich. Ist auch nicht so schlimm.
http://www.tams-online.de/htmls/produkte/ldgldw2/LD-G-2_D.PDF Hier ist ein Dekoder mit Lastregelung drin abgebildet mit Schaltplan.
Helmut Lenzen schrieb: > Hier ist ein Dekoder mit Lastregelung drin abgebildet mit Schaltplan. Ist sicher alles lieb gemeint. Ich habe das PDF mal ins Archiv genommen. Vielleicht läuft's mal auf einen selbstgebastelten Lokdecoder hinaus und ich hole mir dort ein paar Anregungen. Aber das war doch nicht die Frage! Machen wir's mal so: 'Ich komme noch mal wieder', wenn es mir gelingt, mich verständlicher auszudrücken.
Ralf G. schrieb: > Ob ich dann > einen Spannungsregler als 'Endstufe' verwende (missbrauche?) oder PWM an > einen Mosfet schicke... Die Drehzahl soll konstant bleiben. Nein. > Ich habe vielleicht vorbeigelesen. Ja. Gruss Harald
Ralf G. schrieb: > Das ist ein gutes Beispiel für meine Verwirrung. Im Prinzip ist das doch > alles das Gleiche (aus meiner Sicht). Der Unterschied besteht in der > 'Endstufe' und manchmal in der Erfassung des Messwertes. Im Prinzip hast Du Recht. Aber wegen der Verwirrung kam jetzt mal ein analoges Beispiel im Gegensatz zur PWM. Der eine kommt besser mit fließenden Modellen in denen sich an mehreren Stellen Gleichungen und Größen ausballancieren (analog) klar. Andere verstehen diskrete stufige getaktete Modelle leichter (PWM). So ganz korrekt ist die Aufteilung zwar nicht, beispielsweise steigt und fällt der Strom im "Taktverlauf" auch, aber das war die Idee. Bei PWM mißt du den Strom während der ON-Phase und die Gegen-EMK zur Drehzahlerfassung in der Off-Pause. Das geht zwar auch anders, aber dann brauchst du wieder einen Tiefpass, oder mußt wissen daß der Strom nicht lückt etc ..., was das Modell komplexer machen könnte. Bei Analog könnte es etwas einfacher sein was die Bauteile betrifft, aber dafür passieren mehr Sachen fließend gleichzeitig. Wenn man beide Sachen vergleicht erkennt man manchmal Dinge an die man noch gar nicht gedacht hat.
Harald Wilhelms schrieb: >> Ob ich dann >> einen Spannungsregler als 'Endstufe' verwende (missbrauche?) oder PWM an >> einen Mosfet schicke... Die Drehzahl soll konstant bleiben. > > Nein. Wie: nein? Das ist seine Anforderung, das was er erreichen will und keine Aussage die man verneinen könnte. Oder steh ich nun auf dem Schlauch?
Carsten R. schrieb: > Bei PWM mißt du den Strom während der ON-Phase und die Gegen-EMK zur > Drehzahlerfassung in der Off-Pause. Das hatte ich für mich erstmal abgewählt, da ich noch nicht herausgefunden habe, wie man das in einer H-Brücke abgreift (evtl. linearer Optokoppler mit antiparallelen Dioden) > Das geht zwar auch anders, aber dann > brauchst du wieder einen Tiefpass, oder mußt wissen daß der Strom nicht > lückt etc ..., was das Modell komplexer machen könnte. Ich bin im Moment bei 'Das geht zwar auch anders', hänge aber an der Auswertung fest (siehe gaaanz oben).
Carsten R. schrieb: >>> Ob ich dann >>> einen Spannungsregler als 'Endstufe' verwende (missbrauche?) oder PWM an >>> einen Mosfet schicke... Die Drehzahl soll konstant bleiben. >> >> Nein. > > Wie: nein? Das ist seine Anforderung, das was er erreichen will und > keine Aussage die man verneinen könnte. Oder steh ich nun auf dem > Schlauch? Normalerweise sollte es egal sein, ob eine niedrigere Gleichspannung durch Linearregler oder durch PWM erzeugt wird. Gleichstrommotore sehen da aber einen Unterschied. Und zwar ist typischerweise bei PWM das Drehmoment höher. Wenn man einen "echten" Regler (mit Rückkopplung) verwendet, spielt das natürlich keine Rolle mehr. Gruss Harald
Harald Wilhelms schrieb: > Wenn man einen "echten" Regler (mit Rückkopplung) verwendet Schon wieder Verwirrung: Was ist denn jetzt ein unechter/ falscher Regler?
Ralf G. schrieb: > Das hatte ich für mich erstmal abgewählt, da ich noch nicht > herausgefunden habe, wie man das in einer H-Brücke abgreift (evtl. > linearer Optokoppler mit antiparallelen Dioden) Differenzverstaerker mit nachgeschalteter Sample und Holdstufe.
Helmut Lenzen schrieb: > Ralf G. schrieb: >> Das hatte ich für mich erstmal abgewählt, da ich noch nicht >> herausgefunden habe, wie man das in einer H-Brücke abgreift (evtl. >> linearer Optokoppler mit antiparallelen Dioden) > > Differenzverstaerker mit nachgeschalteter Sample und Holdstufe. Behalte ich mal im Auge. :-)
Ralf G. schrieb: > Was ist denn jetzt ein unechter/ falscher > Regler? Ein Regler hat eine Istwerterfassung und regelt durch Differenzbildung von Soll und Istwert entsprechend nach. Das Ganze ist dann ein geschlossener Regelkreis. Ein reiner Steller wird auch oft Regler genannt obwohl da kein Istwert erfasst wird geschweige denn eine Differenz gebildet. Das meint Harald mit unechter Regler.
Ralf G. schrieb: >> Wenn man einen "echten" Regler (mit Rückkopplung) verwendet > Schon wieder Verwirrung: Was ist denn jetzt ein unechter/ falscher > Regler? Nun, wenn man sich mit Reglern beschäftigt, sollte man sich natürlich auch mit einigen Grundlagen der Regelungstechnik auskennen. Allzutief muss man da zwar nicht einsteigen, denn dann muss man auch bald die Lösung von Differentialgleichungen beherrschen. :-) Ein "echter Regler" misst immer das Ausgangssignal(Istwert), in diesem Fall die Drehzahl, und vergleicht sie mit dem Sollwert, z.B. einem an einem Poti einstellbaren Wert. Die Differenz ist die Stellgrösse, die dann z.B. den PWM-Steller beeinflusst. Da z.B. der Eingangsstrom eines Motors nicht der Drehzahl entspricht, kann man damit keinen "echten" Regler bauen, sondern höchstens das Stellverhalten etwas verbessern. Gruss Harald
@Harald Wilhelms Naja, ;-) Harald Wilhelms schrieb: > Ein "echter Regler" misst immer das Ausgangssignal(Istwert), in diesem > Fall die Drehzahl, und vergleicht sie mit dem Sollwert, z.B. einem an > einem Poti einstellbaren Wert. [krümelkack] Da muss ich aber ziemlich schnell drehen, wenn ich mit dem Poti auf die Drehzahl kommen will... [/krümelkack]
Ralf G. schrieb: > [krümelkack] > Da muss ich aber ziemlich schnell drehen, wenn ich mit dem Poti auf die > Drehzahl kommen will... > [/krümelkack] Witzbold! Die Drehzahl wird in dem Fall als Spannung dargestellt mittels Tachogenerator.
Helmut Lenzen schrieb: > Die Drehzahl wird in dem Fall als Spannung dargestellt > mittels Tachogenerator. Waaaaaaaas? :-)
Harald Wilhelms schrieb: > Carsten R. schrieb: > >>>> Ob ich dann >>>> einen Spannungsregler als 'Endstufe' verwende (missbrauche?) oder PWM an >>>> einen Mosfet schicke... Die Drehzahl soll konstant bleiben. >>> >>> Nein. >> >> Wie: nein? Das ist seine Anforderung, das was er erreichen will und >> keine Aussage die man verneinen könnte. Oder steh ich nun auf dem >> Schlauch? > > Normalerweise sollte es egal sein, ob eine niedrigere Gleichspannung > durch Linearregler oder durch PWM erzeugt wird. Gleichstrommotore > sehen da aber einen Unterschied. Und zwar ist typischerweise bei > PWM das Drehmoment höher. Wenn man einen "echten" Regler (mit > Rückkopplung) verwendet, spielt das natürlich keine Rolle mehr. > Gruss > Harald Schon klar, er geht mir mehr darum: Er schreibt: Egal was ich nehme, es soll x und y können. (Anforderung). Und nun geht es darum, wie man mit der einen oder anderen Technik dieses Ziel erreicht. Ralf G. schrieb: >> Das geht zwar auch anders, aber dann >> brauchst du wieder einen Tiefpass, oder mußt wissen daß der Strom nicht >> lückt etc ..., was das Modell komplexer machen könnte. > Ich bin im Moment bei 'Das geht zwar auch anders', hänge aber an der > Auswertung fest (siehe gaaanz oben). Mit dem Tiefpaß bastelt man sich eine zerhackte Größe wieder zusammen, die man analog direkt hätte. Das ist zwar nicht allgemeingültig, aber das meinte ich im Speziellen. Daher könnte der Perspektivwechsel nach analog neue Einsichten bringen, auch wenn man die PWM nutzt.
Ralf G. schrieb: >> Die Drehzahl wird in dem Fall als Spannung dargestellt >> mittels Tachogenerator. > > Waaaaaaaas? :-) Grundlagen: http://de.wikipedia.org/wiki/Tachogenerator Gruss Harald
Carsten R. schrieb: > Im Datasheet des L200 von ST ist eine Beispielschaltung für ein > Motor-Speed-Control zu finden. Carsten R. schrieb: > Daher könnte der Perspektivwechsel nach > analog neue Einsichten bringen, auch wenn man die PWM nutzt. Hab' ich mal mit 'ins Archiv' aufgenommen! Wenn man so einen Spannungsregler mit 'ner Referenzspannung füttern könnte und der kümmert sich dann um den Rest - klingt einfach. :)
Ralf G. schrieb: > Wenn man so einen > Spannungsregler mit 'ner Referenzspannung füttern könnte und der kümmert > sich dann um den Rest Referenz und Meßeingang zum Vergleich ist beim L200 vorhanden. Das ganze ist eben nur analog und verbrät das "Zuviel" anstatt zu zerhacken. Es soll aber wie gesagt mehr dem Verständnis dienen, weil unklar ist wie es beim Thema Schwingneigung aussieht bei den wackeligen Schienenströmen. Da müßte man sich wahrscheinlich auch drum kümmern.
Ralf G. schrieb: > Hab' ich mal mit 'ins Archiv' aufgenommen! Wenn man so einen > Spannungsregler mit 'ner Referenzspannung füttern könnte und der kümmert > sich dann um den Rest - klingt einfach. :) Das ganze ist nur eine IxR Kompensation mit all den Nachteilen einer unsicheren Schienenverbindung. Das geht nur wenn die Motorparameter sich nicht allzuviel aendern.
Helmut Lenzen schrieb: > mit all den Nachteilen einer unsicheren Schienenverbindung. Das gilt ja aber sicherlich für alle Varianten der Regelung außerhalb der Lok.
Ich sag mal IxR funktioniert hier nicht. Züge sind unterschiedlich schwer, Loks haben unterschiedliche Ubersetzungen, der Übergangswiderstand von Schiene zu Zug schwankt dauernd Für eine echte Regelung müsste man die Geschwindigkeit erfassen, oder zumindest die Drehzahl des Motors (korrigiert um Getriebeuntersetzung). Da bleibt nur due Elektronik in der Lok und mit aktueller Modellbahndigitalisierung könnte man Gleisabschnitte bauen die an alle möglichen Loks dauernd ein bestimmtes Tempo senden. Das wäre wohl der vernünftuge Weg, zumal alle nötigen Bauteile schon fertig verfügbar wären. Analog ist Pfusch.
MaWin schrieb: > Für eine echte Regelung müsste man die Geschwindigkeit erfassen, Na sicher! Auf 'ner 'Teststrecke' ein paar Runden drehen. Zwischen zwei Lichtschranken die Zeit messen und die ermittelte Referenzspannung bekommt die Zentrale einprogrammiert. Für jeden Zug. Und auf der Anlage wird dieser Wert, je nach Zug, von Block zu Block weitergereicht. MaWin schrieb: > Analog ist Pfusch. Wo steht was von analog?
MaWin schrieb: > Ich sag mal IxR funktioniert hier nicht. Ich sehe da auch Probleme, wenn auch nicht unbedingt unlösbare. Aber man erkennt an dem Konzept sehr schön welche Kräfte im Spiel sind und wie sie ineinander greifen. MaWin schrieb: > Analog ist Pfusch. Ich hoffe Du meinst das nicht so allgemein wie es klingt. Die frage ist auch: Will man das Tempo absolut genau oder nur in Prozent ungefähr skalieren. Da die Generatorspannung alias Gegen-EMK Proportional zur Geschwindigkeit ist, kann man damit auch schon arbeiten. Wenn es nur ums Skallieren geht ist die Motorkennlinie ud die getriebeuntersetzung nicht mehr so wichtig. Wen interessiert es ob der Motor original 1000 U/Min hat und 10:1 untersetzt ist oder 2200 U/Min hat unter normalen bedingungen und eine andere Untersetzung, wenn man nur in Prozent skalieren will?
Also: Erstmal Strich drunter. Meine ursprüngliche Frage Ralf G. schrieb: > Und wie bringt man dem Motor in dieser Situation bei, > trotzdem loszudrehen? Wenn ich jetzt die Referenzspannung zuschalte, bin > ich doch eigentlich in der 'viel-zu-schnell-Regelung'? ist zwar nicht beantwortet, hat sich aber für meinen Zweck erledigt, da die mögliche Waggonbeleuchtung einen schlecht kalkulierbaren Posten darstellt (gammelige Schienen lasse ich jetzt mal weg). Ich nehme das erst mal so hin: Helmut Lenzen schrieb: > Fuer sowas ist der Lokdekoder erfunden worden vor rund 25 Jahren. Ich werde zum kontrollierten Anhalten (das Problem ist hier die 'Betriebstemperatur' des Motors/ Getriebes) ein paar Messpunkte und etwas Software bemühen. Für Steigungen/ Gefälle könnte sich die Strecke an Hand von Geschwindigkeitsmessungen evtl. selbst einen Mogelfaktor berechnen. Vielen Dank, für die Mühe die ich euch gemacht habe! (Bodo Bach)
Die ursprüngliche Frage wurde beantwortet. Darum der Hinweis auf den Schaltplan des Analogregers. Wenn Du den verstanden hast, sollte es klar sein, daß es so wie Du es vorhast nicht geht. Wenn es konkrete Fragen zu jenem Schaltplan mit dem L200 gibt frag gezielt. Es macht keinen Sinn dir einfach eine Fertiglösung hinzulegen. Du mußt dich in die Schaltung und die Dynamik eines Motors hineindenken und die grundlegenden Vorgänge nachvollziehen. Was passert bei dem Eingangs von Dir beschriebenem Aufbau im Falle einer Blockierung des Motors mit Strom und Spannug? Das Konzept findest Du in der Analogschaltung wieder.
Carsten R. schrieb: > Was passert bei dem Eingangs von Dir beschriebenem Aufbau im Falle einer > Blockierung des Motors mit Strom und Spannug? Das hatte ich mir schon selbst beantwortet (Es hat zumindest niemand widersprochen): Ralf G. schrieb: > Ist diese höher, > bedeutet das, es fließt zuviel Strom/ die Drehzahl ist zu niedrig. Und daraus resultierte meine Frage... Ralf G. schrieb: > Also: Erstmal Strich drunter. ______________________________________________________________________
Ralf G. schrieb: > Im > Stillstand (alles aus) ist der Widerstand sozusagen unendlich und der > Messwert = 0. paßt nicht zu: es fließt zuviel Strom. Ein DC-Motor hat stehend seinen niedrigsten, rein ohmschen, Widerstand und somit den höchsten Strom(messwert). Darum sprach ich das noch einmal an. Auch wenn sich dies für Dich erledigt ha, so mag es für andere Suchende zukünftig interessant sein. Der Strom I ist in erster Linie Lastabhängig (Drehmoment). Die Motorkennlinien entscheiden ob deine Regelstrategie Sinn macht. I ist ganz grob proportional zur Abweichung von der Solldrehzahl durch die Belastung und nicht unmittelbar verknüpft mit der Ist-Drehzahl / Geschwindgkeit. Folglich gibt es keine zur Geschwindigkeit passende Shuntspannung. Die Geschwindigkeit regelt man daher in erster Linie durch die Spannung. Ergänzend kompensiert man I-abhängig die Abweichung indem man proportional zu I einen Offset auf die Spannung aufaddiert. Das bedeutet: Man gibt die Spannung vor und addiert pro Ampere x Volt hinzu, egal ob die Lok langsam schnell oder wahnsinnig schnell fährt. Das kann man auch aus dem analogen Bauplan herauslesen. Es gäbe noch andere Möglichkeiten, bei denen aber die Shuntspannung nicht entscheidend wäre und daher auch nicht vergleichbar mit diesem Ansatz wären. Ob die Spannung nun direkt anliegt oder es sich um eine Effektivspannung mittels PWM handelt ist zweitrangig.
Carsten R. schrieb: > Ralf G. schrieb: >> Im >> Stillstand (alles aus) ist der Widerstand sozusagen unendlich und der >> Messwert = 0. > paßt nicht zu: es fließt zuviel Strom. Ein DC-Motor hat stehend seinen > niedrigsten rein Ohmschen Wiederstand und somit den höchsten > Strom(messwert). Darum sprach ich das noch einmal an. Wir reden hier sicher bei einigen Dingen aneinander vorbei, weil ich mich nicht korrekt ausdrücke: Mit Stillstand meinte ich: keine Ansteuerung des Schalttransistors. Ich kann also 'gar keinen Strom messen', weil ja alles abgeschaltet ist. Sozusagen 'Widerstand unendlich'. Allerdings bedeutet ja ein (besonders) hoher Widerstand: der Motor dreht schneller, als man es bei der angehängten Last erwarten würde. Da müsste man jetzt die Drehzahl/ das Drehmoment (*) runternehmen. Das passt ja aber jetzt nicht zum Messwert im ausgeschalteten Zustand. Oder ist es automatisch so, dass beim Einschalten sofort soviel Strom fliesst, dass der Referenzwert erstmal überschritten wird und sich das ganze dann eben doch einpegelt? (*) Ich sehe an der Stelle keinen Unterschied für den Effekt den ich erzielen will. Aber das werde ich eventuell im nächsten Seminar nachfragen ;-) Carsten R. schrieb: > Der Strom I ist in erster Linie Lastabhängig (Drehmoment). Die > Motorkennlinien entscheiden ob deine Regelstrategie Sinn macht. I ist > ganz grob proportional zur Abweichung von der Solldrehzahl durch die > Belastung und nicht unmittelbar verknüpft mit der Ist-Drehzahl / > Geschwindgkeit. Folglich gibt es kein zur Geschwindigkeit passende > Shuntspannung. Das werde ich mal noch eine Weile wirken lassen, ich glaube das ist das, was mir zum Verständnis vom Unterschied Drehzahl/ Drehmoment in der Auswirkung zur Regelung noch fehlte. Carsten R. schrieb: > Auch wenn sich dies für Dich erledigt ha, so mag es für andere Suchende > zukünftig interessant sein. Das ist in Ordnung so!
Aah, ich glaube (hoffe), jetzt dämmert's. Die Drehzahl interessiert mich nicht. Nur die Abweichung. Die Geschwindigkeit wird zwischen Lichtschranken gemessen. Dass dann jeder Motor, entsprechend der Untersetzung/ der anderen Waggons eine andere Drehzahl hat, ist mir schon klar. War das vielleicht noch ein Punkt, der zu Missverständnissen geführt hat?
Ralf G. schrieb: > der Motor dreht schneller, als man es bei der > angehängten Last erwarten würde. Ralf G. schrieb: > Oder ist es automatisch so, dass beim > Einschalten sofort soviel Strom fliesst, dass der Referenzwert erstmal > überschritten wird und sich das ganze dann eben doch einpegelt? Ja. Zuerst hast Du zu Beginn nur den Kupferwiderstand und es fließt ein hoher Anlaufstrom. Solange dann das Drehmoment reicht damit der Motor anläuft, erhöht sich nach und nach die Drehzahl und somit die Gegen-EMK/Generatorspannung die sich der angelegten Spannung entgegen sellt. Angelegte Spannung minus Gegen-EMK, ich nenne es hier mal Differenzspannung, wird also nach und nach kleiner. Der Strom wird dadurch auch kleiner. Dadurch fehlt irgendwann die Kraft weiter zu beschleunigen und somit hat sich das System dann eingependelt. Man kommt also sozusagen von unten. Der Motor dreht also nie schneller als es die Last erlaubt. Dies geschieht nur wenn die "Last" den Motor antreibt. Das wäre dann der Generatorbetrieb bzw. Motorbremse. Kurz wenn auch vereinfacht gesagt: Die Spannung kann man steuern, der Strom ergibt sich aus Differenz durch Kupferwicklungswiderstand.
Carsten R. schrieb: > Ja. Zuerst hast Du zu Beginn nur den Kupferwiderstand und es fließt ein > hoher Anlaufstrom. Das ist sozusagen die Antwort auf meine Frage! Da der Zug ja langsam beschleunigt wird, hätte ich dem Motor nicht diesen hohen Anlaufstrom 'zugetraut', der dann die Ist-Spannung über die Referenzspannung hebt. (Das war eigentlich alles) > Solange dann das Drehmoment reicht damit der Motor > anläuft, erhöht sich nach und nach die Drehzahl und somit die > Gegen-EMK/Generatorspannung die sich der angelegten Spannung entgegen > sellt. Angelegte Spannung minus Gegen-EMK, ich nenne es hier mal > Differenzspannung, wird also nach und nach kleiner. Der Strom wird > dadurch auch kleiner. Dadurch fehlt irgendwann die Kraft weiter zu > beschleunigen und somit hat sich das System dann eingependelt. Man kommt > also sozusagen von unten. Der Motor dreht also nie schneller als es die > Last erlaubt. > > Dies geschieht nur wenn die "Last" den Motor antreibt. 'Berg ab' oder beim Bremsen.
Sehr steil Berg ab oder sehr starkes Bremsen. Oftmals "bremst" man indem man nur den Schub weg nimmt. Das ist wie beim Auto: Fuß vom Gas oder Motorbremse (mit runterschalten). Letzteres ist der Generatorbetrieb.
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