Digital ist cool

#1 von DRDampf ( gelöscht ) , 22.02.2022 21:02

N'Abend

Digial ist cool hieß es mal von einem großen Mobahersteller. Ich finde das Thema eher heiß, aber so ist das halt im heutigen Sprachgebrauch.
Und mir ist da was aufgefallen bei den Beiträgen hier im Thema Digital und evtl kann ein wenig Licht ins Dunkel gebracht werden.
Da wird enorm viel zu Problemen mit Boostern und S88, Decodern, Rückmeldung und Leitungsquerschnitt geschrieben und auch eine ominöse Masse kommt vor.

Fangen wir ganz unten an, ich nenne es immer den roten Faden behalten wenn es um Rechentechnik geht.

Masse meint groß und schwer. Das ist ein Begriff der aus der HF Technik stammt, und die ist auch in der Digitaltechnik mit den hohen Frequenzen der Rechtecksignale wichtig. Zu dem ist es auch wichtig "die Masse" als zentralen, eben als echten "Masse" Punkt anzulegen und keine Maschen oder Netze zu bilden. Stern- bzw Baumstruktur ist hier das Maß aller Dinge. Die "Erdschleife" ist das gefürchtetste Übel. Ein "Masse"kabel/draht darf niemals stromführend werden, das würde sein Potential anheben und das darf nicht sein. Den die "Masse soll immer dem echten Null Potential entsprechen, das ist ihre einzige Aufgabe. Somit darf ein Massedraht auch nicht als Rückleiter verwendet werden.
Am prägnantesten kommt das beim S88 bzw S88-N zum Tragen. Der "Schirm" der gesamten Konstruktion darf nur einmal mit dem Massepunkt verbunden werden. Eine Verbindung zwischen Schirm/Masse und Nullader der Leitung darf auch nicht sein. Aber dazu später mehr.

Der/die Booster. Ein Booster bringt das Digitalsignal mit dem für den Mehrzugbetrieb notwenigen Leistungsvermögen ans Gleis. Genaugenommen muß er den Strom liefern können für einen Mehrzugbetrieb, was das Signal der Steuerung ja nicht kann. Ursprünglich wurde dafür eine Leistungsendstufe verwendet, die man sich in der Audiotechnik abgeschaut hatte. Wesentlich waren der von der Spannungsquelle durchgezogene Null und die komplementäre Betriebspannung. Am Gleis liegt dann Null und eine relativ hohe Rechteckspannung, die zw positiver und negativer Betriebspannung wechselt. Das führte zur Bezeichnung massebezogener Booster , was sachlich aber falsch ist. Booster mit Nullpotential müsste es richtig heißen, den Masse darf keinen Strom führen. Die meisten Zentralen mit integriertem Booster sind heute noch so aufgebaut.
Da ein Mobatrafo aber nur eine Spannung zur Verfügung stellt, wurde der H-Brücken Booster erfunden. Dieser arbeitet mit nur einer Spannung wie eine Polwendeschaltung. Daraus folgt, beide Schienen wechseln das Potential. Dies beiden Bauarten dürfen / sollen nicht zusammen betrieben werden, den es ergeben sich eine Menge Probleme. Leider wird von den Herstellern nicht darauf hingewiesen, welcher Bauart ihr Produkt ist.


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DRDampf
zuletzt bearbeitet 24.02.2022 15:44 | Top

RE: Digital ist cool

#2 von DRDampf ( gelöscht ) , 24.02.2022 15:44

Drahtverhau und Leitungsquerschnitte; Als Digital geboren war hieß es noch, nur noch eine Fahrstromeinspeisung und auch alle Magnetartikel können aus dem Gleis versorgt werden. Die sprichwörtliche Sache mit dem X.
Heute weiß man, alle paar Meter eine Einspeisung, je nach Zugbetrieb / Anzahl der Züge / Gleisart und da insbesondere der Gleisverbinder und Entfernung vom "Kraftwerk", sind Querschnitte weit oberhalb des in den analogen Ein-Zug-Betriebszeiten verwendeten Klingeldrahtes nötig.
Dabei ist noch gar nicht das höherfrequente Rechtecksignal mit seinen Ansprüchen berücksichtig. Nur der Spannungsabfall der bei höherem Strombedarf unweigerlich auftritt war hier Auslöser für ein Umdenken.
Es soll noch angefügt werden, es kann überlegt werden den Magnetartikeln eine eigene Stromversorgung zu spendieren. Notwendig ist es jedoch nicht unbedingt , da diese immer nacheinander angesteuert werden und niemals gleichzeitig. Ein exorbitanter Stromanstieg ist somit ausgeschlossen.
Ab und an wird insbesondere von Märklinisten eine Not-/Gefahrabschaltung mit Leitungsquerschnitten in Verbindung gebracht und Gefahren konstruiert. Das ist ein falscher Ansatz.
Ein Booster hat immer eine elektronische Strombegrenzung die seine Leistungsendstufe schützt / schützen soll und in der Regel auch eine Signalisierung zur Steuereinheit die diese veranlassen soll die Ansteuereung einzustellen bzw den Booster abzuschalten.


Der S88, auch als Rückmelde Bus bekannt, stellt heute ein Problem dar was auf dem geringem Störabstand beruht. Warum als Betriebsspannung 5V gewählt wurde, entzieht sich meiner Kenntnis. Ob damals schon bedacht wurde das sich da Probleme ergeben könnten? Zu vermuten wäre, daß die ersten Module in TTL realisiert wurden und damit auf die 5V festgelegt waren.
Mit 0,8 V L-Pegel und 3,3 V H-Pegel ergibt sich nur 2,5 V Störabstand. Das ist sehr wenig bei einer stromstarken Rechteckspannung nebenan.
Die meisten Zentralen bieten weiterhin das Urgestein S88 an. Der S88 ist, wenn man so will, ein großes Schieberegister, dem noch ein Auffangregister vorgeschaltet ist, um zB Kontaktprellen zu eleminieren. Das Aufkommen der Stromfühler-Belegtmelder hat das Problem des geringen Störabstandes noch verschärft.
Zwei Maßnahmen können Abhilfe schaffen, Schirmung gegen Einkopplungen auf den mehr oder minder langen Verbindungsleitung und Verbessern des Störabstandes.
Letzteres versucht z.B. der Tams S88 Booster, der natürlich kein Booster ist, sondern ein Pegelwandler. Das Teil trennt die 5V der Steuereinheit ab und stellt 12 V als Betreibsspannung bereit. Gleichzeitig werden die Signalpegel in beider Richtungen angepasst.
Wichtig bleibt die Schirmung der Verbindungsleitungen und deren Masseverbindung.


Rückmeldung bzw Signalerfassung allgemein.
Vorab, ein Rückmelder ist ein punktueller Siganalgeber, die heute häufiger angewandten Stromfühler sind eher dem Belegtmelder zuzuordnen.
Ohne Rückmeldung ist kein Automatikbetrieb möglich, der Rechner der den Betrieb organisieren soll, wäre blind und orientierungslos. Der S88 ist eine einfache und günstige Variante für die Rückmeldung und kann vom Mobaenthusiasten selbst unkompliziert und preiswert selbst gebaut werden. Ich sehe das noch immer als großen Vorteil für einen Modellbauer an. Einige wesentliche, dem S88 anhaftende Dinge müssen allerdings beachtet werden, s.o. .
Der Eingang am "Rückmeldemodul" ist ein Gatter mit RC Glied und Ziehwiderstand zur Betriebsspannung. Das heißt der "Meldekontakt" soll nach Null schließen oder anders, den Eingang kurzschließen.
Bei Märklin, die den s88 auf den Mobamarkt brachten ist das sehr einfach zu bewerkstelligen, indem eine Schiene als Kontakt präpariert wird, beide Schienen sind ja am Null des Komplementär- bzw des falsch benannten, masse bezogenen Booster, angeschlossen. Der nicht isolierte Radsatz besorgt dann den Kontakt. Dem haftete bereits die nicht mehr galvanische Trennung von Leistungsstromkreis und Signalstromkreis an. Ein Faktum was es in der Digitalelektronik zu beachten, bzw zu vermeiden gilt.
Für die Zweistrombahner war dann der Reedkontakt das Mittel der Wahl, hierbei wieder wichtig keine Verbindung zum Bahnstrom. Auch der Null des "Kontaktes" soll vom Modul zugeführt werden und sinnvoller weise sind beide Drähte zu verdrillen. Unschön anzusehen im sichtbaren Gleis, aber sicher. Heute empfiehlt sich der Hallgenerator für den sichtbaren Bereich. Mit 3x4 mm, z.B. A3144, läßt er sich unsichtbar zwischen den Schwellen im H0 Gleis verstecken.
Für die Belegtmelder ist man zur optoelektronischen Kopplung der Anordnung übergegangen, wobei zu beachten ist den Baustein mit dem Koppler am Gleis zu positionieren und die Weiterleitung des Signals zum Modul ist wieder zu verdrillen.


Zu die ominöse "Masse". Nachtrag.

Der Begriff ist speziell bei der Moba nicht einfach zu erklären, wegen der räumlichen Ausdehnung. Er hat die Bedeutung groß, schwer oder evtl besser noch, Gegengewicht, Erdpotential.
Auf der "Masse" darf es keinen regulären Stromfluß geben. Deshalb kann GND auch nicht Masse sein, auch wenn oft missverständlich so verwendet, entspricht GND ja per se dem Rückleiter in einem Stromkreis.
Der Begriff stammt aus der HF-Technik, evtl ist er am Beispiel eines HF-Projektes besser zu erklären.
Bei der Entwicklung eines Print für ein HF-Projekt werden alle nicht für die Leitungsführung benötigten Kupferflächen stehen gelassen und als "Masse" zusammengeschaltet, ohne dabei Schleifen / Maschen zu bilden. Die sich ergebende Fläche wird an den zentralen Massepunkt angeschlossen. Ebenso werden alle leitenden Metallteile / Gehäuse / Verblechung etc pp an diesen zentralen Massepunkt gelegt, immer unter der Maßgabe keine Schleifenbildung zu zu lassen.
Dem zu entsprechen ist bei der Moba relativ schwierig, aber nicht unmöglich. Letztlich stellen die Schienen selbst eine Schleife bzw ein Netz dar, insofern ist auch zu überlegen ob ein Gleis an diese "Masse" angeschlossen wird. Der Schirm des S88-N Kabels dagegen sollte immer auf diese Masse gelegt werden, das ist wichtig um eine schirmende Wirkung überhaupt zu realisieren.



Digital ist ein Fortschritt bei der Moba der sich speziell darin äußert, dass jetzt jede Maschine einen Lokführer bekommen hat, der sich Decoder nennt. Man nennt es auch Mehrzugbetrieb, ein ganz wesentlicher neuer Aspekt der versucht die Moba dem Original weiter anzugleichen.
Dafür liegt jetzt am Gleis eine in der Amplitude mehr oder weniger konstante Rechteckspannung die die Information für den Lokführer enthält. Problem dabei ist der Rad - Schiene Kontakt ( die ortsfesten Decoder für Magnetartikel etc pp kennen das Problem nicht) der schon mal dazu führen kann das der Lokführer Weisungen des Fahrdienstleiters (Zentrale) nicht mitbekommt. Verschiedene systemische Verfahren versuchten das Problem zu umgehen. Beim ursprünglichen MM hat die dort eingesetzte IC Serie, die mal für Fernbedienungen von Motorola vorgesehen war, immer den doppelten Empfang der Weisung vorausgesetzt, um sie auszuführen. Bei Edits, mit dem ich in die Digitalisierung gestartet war, wurde die Weisung gleich vier mal ausgesendet, um den sicheren Weisungsempfang nochmals zu verbesseren. DCC kam später und hat sich da auch mehr um das Problem gekümmert.
So ein Decoder ist genaugenommen ein Gleichrichter und ein Fühler, ergänzt durch einen Pulsweitenmodulator der den Motor steuert und noch bissel elektronisches Gedöns für Zusatzfunktionen und neuerdings auch Sound. Das sich mit dem Sound neue Probleme ergeben , dazu später mehr.
Der Fühler ist ein Widerstand um die 200 kOhm der den Pegel am Gleis "abtastet", innerhalb eines vorgegebenen Zeitfensters. Wenn nun der Booster keine stabilisierte Betriebspannung kennt, verschleifen die Flanken und das Dach des Rechtecksignals wird schmaler, der Fühler bekommt zunehmend Probleme den Pegel innerhalb seines Zeitfensters zu erkennen. Leitungswiderstände (sprich Drahtstärke) spielen dabei eine nicht unerhebliche Rolle!
Letzlich heißt das, führe den Bahnstrom in ausreichendem Leitungsquerschnitt zu und halte die Schienen sauber, dann läuft es.


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zuletzt bearbeitet 02.03.2022 20:31 | Top

RE: Digital ist cool

#3 von SAH , 25.02.2022 09:56

Moin DRDampf,

ich habe da mal eine Frage:

Zitat von DRDampf im Beitrag #2

Ab und an wird insbesondere von Märklinisten eine Not-/Gefahrabschaltung mit Leitungsquerschnitten in Verbindung gebracht und Gefahren konstruiert. Das ist ein falscher Ansatz.
Ein Booster hat immer eine elektronische Strombegrenzung die seine Leistungsendstufe schützt / schützen soll und in der Regel auch eine Signalisierung zur Steuereinheit die diese veranlassen soll die Ansteuereung einzustellen bzw den Booster abzuschalten.



Ich lese hier "schützen soll". Soll das heißen, dass diese Schutzeinrichtung der Booster ggf. nicht ihren Zweck erfüllt?
Wenn dem so ist, wann?

mit freundlichen Grüßen,
Stephan-Alexander Heyn


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RE: Digital ist cool

#4 von X2000 , 25.02.2022 10:15

Seit Jahren läuft meine PC gesteuerte und mit S88 (10 Module von Märklin und Viesmann) bestückte Anlage ohne Störungen. Da wird nichts gestört.


Gruß

Martin


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RE: Digital ist cool

#5 von WolleH , 25.02.2022 13:41

Zitat von DRDampf im Beitrag #2
Ab und an wird insbesondere von Märklinisten eine Not-/Gefahrabschaltung mit Leitungsquerschnitten in Verbindung gebracht und Gefahren konstruiert. Das ist ein falscher Ansatz.
Ein Booster hat immer eine elektronische Strombegrenzung die seine Leistungsendstufe schützt / schützen soll und in der Regel auch eine Signalisierung zur Steuereinheit die diese veranlassen soll die Ansteuereung einzustellen bzw den Booster abzuschalten.


Stimmt, eine Strombegrenzung hat jeder.

Aber da gibt es 2 Varianten:

- die eigentlich bessere ist eine dI/dt Abschaltung, soll heißen, wenn innerhalb einer sehr kurzen Zeit der Strom über ein bestimmtes Maß hinaus schlagartig ansteigt, wird abgeschaltet, auch wenn der Maximalstrom noch nicht erreicht ist.
Da muss man sich über Kabelquerschnitte oder Übergangswiderstände zumindest ein klein wenig weniger Sorgen machen.
(Nachteil: hat man sehr viele Pufferkondensatoren mit kleinen Ladewiderständen in den Loks, dann wird der "inrush current" der Kondensatoren als Kurzschluss interpretiert.)

- die reine Abschaltung bei Überschreiten des Maximalstroms, und die hat einen anderen Nachteil: wenn der Kurzschluss im hintersten Eck der Anlage auftritt und viele Übergangswiderstände vorhanden sind, in Verbindung mit unzureichender (oder zu schwacher) Verkabelung (nun kommen die Kabelquerschnitte ins Spiel), wird der Maximalstrom gar nicht erreicht. Beispiel: ein Gesamtwiderstand der gesamten Anlage vom Booster bis ins hintere Eck UND wieder zurück zum Booster von 3 Ohm, das ist durchaus realistisch bei einigen Spezis. Bei 18V Gleisspannung wird der Strom dann durch diesen Widerstand auf 6 A begrenzt, und wenn der Booster erst bei 7 A abschaltet, fließen diese 6 A dann durch die Stromabnehmerbleche einer entgleisten Lok z.B. .

Es wurde hier auch die hohe Frequenz erwähnt: das ist auch richtig. zur info bei Wiki unter "Skin-Effekt" nachschauen.
Daraus ergeben sich 2 Dinge:
- lieber Litze aus vielen Einzeldrähten verwenden, starre Kupferdrähte vermeiden.
- Querschnitte über 3,5 qmm bringen nicht mehr viel, also 4 qmm kann das Maximum sein. (es lesen hier ja auch Gartenbahner mit).


Gruß
Wolfgang


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RE: Digital ist cool

#6 von WolleH , 25.02.2022 13:45

Zitat von SAH im Beitrag #3

Ich lese hier "schützen soll". Soll das heißen, dass diese Schutzeinrichtung der Booster ggf. nicht ihren Zweck erfüllt?


Jein, siehe oben.
Der Booster wird auf jeden Fall geschützt, die Stromabnehmer einer kurzschlussverursachenden Lok im ungünstigen Fall nicht.
Ich habe auch schon angekokelte oder sogar ausgebrannte Modell gesehen, deren Innenverkabelung unzureichend war.


Gruß
Wolfgang


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zuletzt bearbeitet 25.02.2022 | Top

RE: Digital ist cool

#7 von DRDampf ( gelöscht ) , 25.02.2022 20:13

@SAH; zu zu "schützen soll"; es soll auch vorkommen das Halbleiter im Komplex Stromüberwachung versagen. Das ist aber eher weniger der Fall.
Meist erleidet die Endstufe den Hitzetod, weil nicht "abgeschaltet" wurde. Im Fall des Ansprechens der Strombegrenzung muß zeitnah abgeschaltet werden, da der Kühlkörper, der in der Regel an den Endstufen verbaut ist, das nicht leisten kann.
Hier sind wir dann auch wieder beim Klingeldraht. Ist der eher hochohmig , weil zu dünn, kann es passieren das die Stromüberwachung es als im Rahmen des Normalbetriebes deutet und nicht anspricht. Dann wird auch der dünne Draht deutlich warm.

@WolleH hat die Aspekte zum Klingeldraht bei Digital umfassend beleuchtet denke ich, dafür meinen Dank noch nachgereicht.

Evtl kann ein Beispiel besser verdeutlichen was gemeint ist.
Im Fremo gibt es keine Rückmeldung seitens der Booster zum Kurzschluß. Die Bosster sind als H-Brücke ausgeführt und müssen das Kurzschlußhändling selbst bewerkstelligen. Dort ist 2,5 qmm als Bahnstromleitung vorgegeben. Der Booster macht ein Wiedereinschaltspiel was dazu führen kann das der Kühlkörper nicht mehr mit der Hand berührt werden kann. Die dort bei den mal Spax genannten Boostern verbaute H-Brücke vom Typ L6203 besitzt einen Thermoschutz was ihren Hitzetod verhindern soll und auch kann. Andernfalls würden die reihenweise sterben.

Dafür sterben dann aber die Stromabnehmer in der Lok, die regelrecht verglühen. Bei Märklin und seinem Pukoschleifer ist das aber kein Thema.


DRDampf

RE: Digital ist cool

#8 von Beschwa , 25.02.2022 23:05

zum Glück fahre ich Märklin,
das ist cool.


Grüßle
Bernd


 
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Skineffekt?

#9 von SAH , 26.02.2022 11:01

Moin zusammen,

im Zusammenhang mit dem Skineffekt ergeben sich m.M.n. noch ein paar Befindlichkeiten, da nur mit dem Begriff herumgeworfen wird. Es wäre evtl. besser für das Verständnis, wenn das tatsächliche Ausmaß im Digitalbetrieb betrachtet wird. Darum möchte ich bitten.
Vielen Dank!

Mit freundlichen Grüßen,
Stephan-Alexander Heyn


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RE: Skineffekt?

#10 von DRDampf ( gelöscht ) , 26.02.2022 21:37

@SAH; als Skineffekt wird das Phänomen bezeichnet das bei hohen Frequenzen die Ladungsträger an die Peripherie´ des Leiters gedrängt werden. Deshalb wird dort HF-Feinlitze verwendet, die wegen der besserer Leitfähigkeit noch zusätzlich versilbert wird. Bei der Moba ist ist das eher kein Problem, bei Frequenzen unter 100 kH dürfte er nicht ins Gewicht fallen. Da sind eher Reflexion und Leitungsimpedanzen von Bedeutung. Von Nachteil kann es aber nicht sein Litzen bzw mehrdrähtige Leitung zu verwenden, verlegt sich einfach besser.


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RE: Skineffekt?

#11 von SAH , 26.02.2022 22:35

Moin @DRDampf,


Danke für Deine Auskunft! (Mir ist der Zusammenhang bekannt ).
Da die Frequenzen im Digitalbetrieb 4,8 kHz MM2, 8,4 kHz DCC bzw. 12 kHz, jeweils Grundfrequenz als reziproke Periodendauer betragen, spielt also der Skineffekt auch im Digitalbetrieb keine maßgebliche Rolle. Damit wäre er ein bisschen quantifiziert.
Oder?

Mit freundlichen Grüßen,
Stephan-Alexander Heyn

Zitat von DRDampf im Beitrag #10
@SAH; als Skineffekt wird das Phänomen bezeichnet das bei hohen Frequenzen die Ladungsträger an die Peripherie´ des Leiters gedrängt werden. Deshalb wird dort HF-Feinlitze verwendet, die wegen der besserer Leitfähigkeit noch zusätzlich versilbert wird. Bei der Moba ist ist das eher kein Problem, bei Frequenzen unter 100 kH dürfte er nicht ins Gewicht fallen. Da sind eher Reflexion und Leitungsimpedanzen von Bedeutung. Von Nachteil kann es aber nicht sein Litzen bzw mehrdrähtige Leitung zu verwenden, verlegt sich einfach besser.


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RE: Skineffekt?

#12 von DerAndiVonDa , 26.02.2022 23:40

Hallo,

Zitat von SAH im Beitrag #11
Moin @DRDampf,
Da die Frequenzen im Digitalbetrieb 4,8 kHz MM2, 8,4 kHz DCC bzw. 12 kHz, jeweils Grundfrequenz als reziproke Periodendauer betragen, spielt also der Skineffekt auch im Digitalbetrieb keine maßgebliche Rolle. Damit wäre er ein bisschen quantifiziert.
Oder?


Oder ... ja, ein dickes ;)
Abhängig von der Frequenz ändert sich die sogenannte Eindringtiefe des Stroms.
Diese beträgt bei 10kHz etwa 0,7mm.
Bei 50Mhz sind es dann nur mehr 0,009mm.
Vereinfacht formuliert fließen bei 10kHz in den äußeren 0,7mm des Leiters 66% des Stroms, 33% in tieferen Bereichen.
Noch einfacher gesagt reduziert sich der vom Strom benutzte Kupferquerschnitt abhängig von der Frequenz.
Deswegen werden in der Sendetechnik auch Hohlleiter verwendet, schlicht aus dem Grund weil sich bei diesen Frequenzen (Mhz) der Strom fast ausschließlich im Außenbereich bewegt.
Das jetzt formelmässig genau zu berechnen übersteigt meine mathematischen Fähigkeiten, ins besonders als die oben angeführten Werte für Sinusverläufe gelten.
Wie sich das bei den (annähernden) Rechteckspannungen mit den diversen Oberwellen auswirkt bzw. berechnen lässt, kann ich nicht annähernd sagen.
Nur eins ist sicher: Kleiner werden die Auswirkungen ganz sicher nicht, da Oberwellen immer mit höheren Frequenzen auftauchen.

Im Endeffekt geht es darum dass sich mit der Reduktion des stromdurchflossenen Querschnitts automatisch der Ohmsche Widerstand eines Leiters erhöht.
Bei kleinen Strömen oder kurzen Kabeln spielt es keine Rolle.
'Spiele' ich aber mit Strömen um die 10A und Leitungen >10m würde ich schon Auswirkungen in Form eines deutlich messbaren Spannungsabfalls in der Größenordnung von 0,5-1V erwarten.
Und das perfide daran: auch die Verwendung 'dickerer' Kabel bringt keine Verbesserung...

Hach, ich 'liebe' die Physik ;)

Ich bin sowohl hier als auch in der moba-welt neu, aber ich wäre eigentlich nie auf die Idee gekommen starre Leiter zu verlegen.
Insofern gebe ich DRDampf recht: einfach Litzen verwenden...


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RE: Skineffekt?

#13 von SAH , 27.02.2022 00:21

Moin Andi,

0,7mm Eindringtiefe, als Radius eine Leiters ergibt das einen Leitungsquerschnitt von (0,7m² ×3,14
= ca. 1,6mm² . Wieviel mm² soll man nochmal verwenden (I < = 2A)?
Bzgl. Oberwellen: Für Rechteckimpulse gilt nach der Fourieranalyse f(x)= Summe über n=0 bis inf. von (1/(2n+1)) sin ((2n+1)x). Bereits die 5. Oberwelle hat weniger als 1/10 an Amplitude.
Litzenempfehlung sind uns einig!

Mit freundlichen Grüßen,
Stephan-Alexander Heyn


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RE: Skineffekt?

#14 von DRDampf ( gelöscht ) , 27.02.2022 13:20

@SAH; hab ich kleines Dummerchen doch angenommen das wäre hier ein Forum zur Modelleisenbahn? Wenn Dir ZH und Bedeutung schon bekannt ist, warum wird die Bitte ausgesprochen es zu erklären? Bissel trollen? Dämliche, lächerlich machende smile deuten in diese Richtung.
Das Protokoll von MM z. B. hat bei Lokkommandos 4,81 kHz und bei Magnetartikeln 9,62 kHz. Zumindest arbeitet der Sender mit diesen Frequenzen. Wobei sich keine feste Baudrate ergibt, da verschiedene Pausen- / Synchronisationssequenzen eingeschoben werden. Bei DCC verhält es sich relativ ähnlich. Selektrix fällt aus diesem Rahmen, das Protokoll ist gänzlich anders.

Letztlich ist es nicht relevant für die Moba, Skineffekte sind auf der Bahnstromleitung zu vernachlässigen. Punkt.


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RE: Skineffekt?

#15 von SAH , 27.02.2022 14:10

Moin DRDampf,

meine Frage hast Du im Endeffekt beantwortet, zwischen drin leider falsch interpretiert.
Ich möchte versuchen, diese Fehlinterpretationen im Folgenden zu identifizieren.

Ausgangspunkt Deines Beitrags waren Informationen zum Digitalbetrieb und die Versorgung der Modellbahn mit elektrischer Energie. Dabei bist Du auch auf Begriffsdefinitionen eingegangen, die z.B. in Elektronikforen zu üblen Schlammschlachten führen (wie der Massebegriff und dessen Verwendung). Du hast Deine Sicht dargelegt und das ist gut so. Sofern man damit nicht einverstanden ist, kann man sachbezogen darüber diskutieren.
Im weiteren Verlauf bist Du auf Einflüsse auf die Stromversorgung eingegangen, darunter auch den Skineffekt. Nun sind Modellbahner ein eigentümliches Völkchen, welches Beiträge jeglicher Art kritisch betrachtet. Ein nicht weiter erklärtes Stichwort führt zu einer Frage, die sich viele nicht trauen zu stellen (weil oft genug, leider, ein Fragesteller runtergeputzt wird). In diesem Fall habe ich diesen Platz eingenommen, leider mit genau der befürchteten Reaktion, leider von Dir.
Ich habe um Erklärung gebeten, damit dieser Begriff geklärt wird von Dir. Denn Du bist der Initiator der Artikelserie womit dies Deine Bühne ist und Deine Erklärung rundet das Ganze ab. Getrollt wäre es gewesen, hätte ich Deine Begriffserläuterungen mit weitgehend (d.h. den Meisten) unverständlichen Formeln Dir gegenüber eine agressive Diskussion gestartet.
Lediglich eine Manöverkritik bringe ich an: wenn der Skineffekt in der Modellbahn letztendlich keine Rolle spielt, dann sollte man ihn von sich aus nicht erwähnen. Somit nur auf Nachfrage behandeln.

BTW: in diesem Forum sind sehr viele Menschen mit großem Fachwissen und/oder Erfahrung.
Ich hoffe, Du empfindest diesen Beitrag jetzt nicht als Trollerei.

Mit freundlichen Grüßen,
Stephan-Alexander Heyn


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RE: Skineffekt?

#16 von DRDampf ( gelöscht ) , 28.02.2022 18:34

@SAH; leider ist Dir bei Deiner Fehlinterpretationsanalyse nicht aufgefallen das nicht ich den Skineffekt hier einbrachte. Ein anderer user erwähnte ihn beiläufig im Komplex Leitungsquerschnitte.
Da wie auch schon dargestellt dem Skineffekt bei der Moba gar keine Bedeutung zukommt, bin ich nicht darauf eingegangen. Deine Bitte den Begriff zu erklären und den ZH zur Moba darzustellen hat mich erst veranlasst zwei Zeilen zum Skineffekt zu schreiben und das er bei der Moba keine Bedeutung erlangt.
Statt sich in Fourieranalyse und Harmonischen zu verlieren, was vermutlich die meisten hier wirklich nur schwer zuordnen können, hättest den Skineffekt selbst kurz erklären können. Er ist nicht relevant für die Moba.
Oder hättest zur Masse was beigesteuert, da dieser Begriff im Umfeld der Moba wirklich nicht einfach zu erklären ist (mit einfachen Worten).

BTW: Offensichtlich haben wir zum Begriff Trollen auch unterschiedliche Ansichten. Und es wird immer Menschen geben die, umgangssprachlich, was oder mehr drauf haben, ich werde aber den Teufel tun einen Beitrag in einem allgemein zugänglichen Forum auf diese auszurichten.


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RE: Skineffekt?

#17 von sven66 , 28.02.2022 19:27

Mit Verlaub, wäre es da nicht zielführender, dein Fachwissen in einer Artikelreihe der Zeitschrift "EP - Elektropraktiker" vorzustellen?
Die geneigte Leserschaft bewegt sich dort intellektuell auf dem Niveau des deutschen ElektroIngenieurs aufwärts. Dann gibt es auch kein Querfeuer von Modelleisenbahnern, welche zwar nicht immer studiert haben, aber trotzdem Freude an ihrem Hobby haben.

Viele Grüße
Sven


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RE: Skineffekt?

#18 von DRDampf ( gelöscht ) , 28.02.2022 19:43

@sven66; nö wäre es nicht.
Mir geht so ein Mitteilungbedürfnis gänzlich ab. Ist der erwähnte Elektropraktiker eine Mobazeitschrift?
Mir war nur aufgefallen, dass es scheinbar eine Menge Missverständnisse beim Thema digitale Moba gibt.
Und eben darum sehe ich es als sinnvoll an auch nicht studierten Modellbahnern die Freude am Hobby zu erhalten.
Den die Komponenten waren schon immer teuer und werden immer teurer.
Letzter Stand; 100 Euronen für einen Loksound. Wenn der wegen einer elektronischen Unachtsamkeit stibt ....


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Herkunft des Massebegriffs in der Modellbahn

#19 von SAH , 28.02.2022 21:57

Moin @DRDampf,

nach Deiner Aufforderung möchte ich einen kleinen Beitrag zum Massebegriff in der Modellbahn leisten.

Meine älteste Quelle ist das Büchlein "die Märklinbahn und Ihr großes Vorbild" mit dem Impressum OA 06 57 st. In diesem Band wird auf S. 65 der Transformator 6173 mit seinen Anschlüssen beschrieben:
B in roter Farbe für den Bahnstrom mit 8 bis 16V, L in gelber Farbe für Licht mit 16V und O in Braun als "Masse" bezeichnet. Im weiteren Verlauf wird in den Schaubildern der Schienenkörper nicht isoliert, was einer gemeinsamen Verbindung gleich kommt. Ferner wird auf die Überprüfung der Phasenlage hingewiesen und ausdrücklich vor einer Parallelschaltung zweier Trafos gewarnt.
Daraus ist IMHO zu folgern, dass die Rückleitung, die an "O" angeschlossen ist als Masse bezeichnet wird. Elektrotechnische Befindlichkeiten außerhalb der Modellbahn spielen hier keine Rolle.
Jahrzehnte später kam dann Digital auf, dessen bekannter Vertreter in Märklinkreisen die Zentraleinheit 6021 darstellt. Dieses Gerät wird an "L" und an "O" am Trafo angeschlossen und mit "B" und "O" zu den Gleisen geführt. Der Trafo darf nur mit der 6021 verbunden sein.
Wer sich daran gewagt hat, hat schnell festgestellt, dass "O" vom Trafo = "O" an den Schienen bedeutet, die Elektronik der 6021 hat offenbar die "Masse" unverändert durchgelassen.
Folglich können bei Verwendung der 6021 die Schienenkörper ebenfalls mit dem als "Masseanschluss" bezeichneten, braunen Kontakt "O" verbunden werden. Das Gerät 6021 ist also "Massekompatibel".
Später kamen offenbar Geräte hinzu, bei denen der "O" Eingang nicht das selbe ist, wie der "O"-Ausgang. Anwender, die dann in alter Gewohnheit den "O" -Anschluss vom Trafo an die Schienen führten, erhielten sehr schnell Rauchzeichen. Dabei wurde offenbar eine, wenn nicht die goldene Regel verletzt wurde: der am Digitalgerät angeschlossene Trafo darf nur dieses Gerät versorgen!
Geräte, bei denen das beachtet werden muss, werden wohl als "nicht massekompatibel" bezeichnet.

Ich hoffe, das ist nachvollziehbar.

Mit freundlichen Grüßen,
Stephan-Alexander Heyn


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RE: Herkunft des Massebegriffs in der Modellbahn

#20 von Running.Wolf , 28.02.2022 22:16

Zitat von SAH im Beitrag #19


Ich hoffe, das ist nachvollziehbar.




Sehr nachvollziehbar.


Gruss Wolfgang

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SAH hat sich bedankt!
 
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RE: Herkunft des Massebegriffs in der Modellbahn

#21 von alexus , 28.02.2022 23:29

Hallo zusammen

Eine interessante Diskussion, die ich auch als Laie gerne verfolge.
Ihr erklärt alles immer sehr verständlich.

Was ich mich jetzt nur frage, warum hab ich noch keine Rauchzeichen bei mir.

Mein System: Tams MC mit (mitgeliefertem) AC-Netzteil, Booster B4 mit Schaltnetzteil am M-Gleis, Delta 4F (getunt) mit Trafo 52VA (Mä 6002) als Weichenbooster, Tams m-control mit Schaltnetzteil, Regeltrafo 32VA (Mä 6631) als Stromquelle für alte Drehscheibe (Tellermine), Schiebebühne und Beleuchtung.

Dabei ist der braune 0 Anschluß von allen Boostern (beim B4 willkürlich), Masse Ausgang Weichenbooster MC (D-Masse und C_Daten vom EDC-Anschluß), Regeltrafo Braun 0 bereits im Steuertisch miteinander verbunden.
Die Netzteile zur Versorgung der MC, B4, m-control und Delta 4f haben keine Verbindung zu Braun 0.
Zur Teppichbahn gehen dann für die unterschiedlichen Stromkreise jeweils getrennte 2 polige 0,75mm² Leitungen.

Hab ich irgendeinen Denkfehler oder aus Zufall alles richtig angeschlossen?


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RE: Herkunft des Massebegriffs in der Modellbahn

#22 von SAH , 01.03.2022 07:10

Moin Alexander,

die Trafos/Schaltnetzteile, welche Digitalkomponenten versorgen, sind die in irgendeiner Form noch wo anders angeschlossen?
Wenn nein: alles richtig.

Mit freundlichen Grüßen,
Stephan-Alexander Heyn


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RE: Herkunft des Massebegriffs in der Modellbahn

#23 von alexus , 01.03.2022 11:43

Hallo Stephan-Alexander

Danke dir für deine Stellungnahme, also kann ich so weitermachen.
Spannend wird es wohl wenn ein 2. Booster B4 dazu kommt, da muß ich dann hoffen das die innen immer gleich verdrahtet sind zwecks gleichem Anschluß. Aber noch reicht die Leistung locker aus.

Alle Netzteile, Trafos die Digitalkomponenten versorgen haben sonst keinen weiteren Anschluß oder Verbindung zu Braun 0 (außer dem Trafo für das Delta f4, beim Delta geht Braun 0 ja direkt durch) und werden auch zu nichts anderem zusätzlich verwendet.
Allerdings hängt beim Delta Braun 0 direkt am Tams MC Boosteranschluß (als Weichenboosterausgang eingestellt), in der Anleitung als Masse bezeichnet. AEG (aber es geht).


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RE: Herkunft des Massebegriffs in der Modellbahn

#24 von DRDampf ( gelöscht ) , 01.03.2022 19:02

@SAH; ich habe nichts gefordert, nur gebeten das Trollen zu lassen und statt dessen besser was Konstruktives zu schreiben.

Ich weiß nicht ob Märklin und deren Produkte geeignet sind den Begriff Masse zu erklären. Zuviel Falsches wird da publiziert.

Das zwei Transformatoren nicht parallel geschaltete werden dürfen ergibt sich nicht aus einem Problem mit Masse, sondern wegen der Ausgleichströme die auftreten können, da zwei Transformatoren nie völlig identisch sein werden. Trifft auch auf Schaltnetzteile zu, ob nun mit Eisen oder eisenlos.
Ein Anschluß an einem Gerät ob nun 0 oder Braun oder sonstwie bezeichnet kann niemals Masse sein, da stromführend.
Geräte die einen nach außen geführten Masseanschluß haben, sind mit dem Erdzeichen an diesem Anschluß gekennzeichnet.

Der ganze Kudelmudel ist, denke ich, erst entstanden weil man glaubte durch Zusammenlegung des Rückleiters Leitungen einzusparen. Das wiederum wurde propagiert um sich dem Verkaufargument des geringeren Drahtverhaus wieder zu nähern, welches bereits widerlegt war. Das der Rückleiter dann stärker ausgelegt werden müsste wenn er mehrere Ströme aufnehmen soll, hat man geflissentlich gleich unterschlagen. Den Komplex der Stromfühlerrückmelder lassen wir mal außen vor.

Massekompatibel ist eine Wortschöpfung der es an Sinn entbehrt.

Der "Masse" kommt am ehesten der Schutzleiterkontakt unserer Haushaltssteckdose nah, da er Erdpotential hat.

Als Mobabauer wirst einen Massepunkt schaffen, z.B. mittels einer längerer Schraube auf der der Schutzleiter aufgelegt ist und daran dann wird sternförmig alles angeschlossen was an Masse gelegt werden sollte.


Schwanck hat sich bedankt!
DRDampf

RE: Herkunft des Massebegriffs in der Modellbahn

#25 von SAH , 01.03.2022 19:55

Guten Abend @DRDampf,

irgendwo habe ich dann ein Denkfehler. Ich dachte bislang, dass kein Teil der Modellbahn mit dem Schuko eine leitende Verbindung haben darf.
Habe ich das falsch gelernt?

Mit freundlichen Grüßen,
Stephan-Alexander Heyn


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Beschwa hat sich bedankt!
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