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Zeitmessung, Beleuchtung, Stromversorgung - Probleme

Verfasst: Montag 7. Oktober 2013, 19:35
von Tommy
Hallo Leute,

um ein wenig die Suche danach zu erleichtern fange ich diesen Thread mal an, aufgrund Benoits aktueller Frage an anderer Stelle (dort ohne weiteren Bezug):

"OHA....

da hab ich doch wieder was gelesen was mich echt
mal wieder dazu bringt, meinen Senf dazu ab zu geben...
ha ha ha...selber schuld.....

Es gibt Zeitmessungen die von den Wagen OHNE
Entstörsatz durcheinander geworfen werden ????
OH OH OH....keins meiner Wägelchen hat noch nen
Entstörsatz drin......
ok, ich habe auch noch keine Zeitmessung und dergleichen
aber es ist ein Set auf dem Weg zu mir.
Eine Carrera PC Unit umgebaut auf die Uni....
wie sind Eure Erfahrungen damit und mit dem Zusammenwirken
von entstörten und nicht entstörten Wagen ???"


@Benoit: die konkrete Antwort kommt am Schluß...

Der ein oder andere wird vielleicht schon ähnliche Beobachtungen gemacht haben wie ich.
Alle Zusammenhänge habe ich noch nicht herausgefunden, aber gemeinsam kommt man vielleicht weiter.

Beobachtung 1:

Fehlmessungen bei Zeitmessung, angesteuert durch Lichtschranken nach Schaltplänen wie z.B. bei C4fun.
Am häufigsten, bzw. fast ausschließlich aufgefallen bei Autos ohne Funkentstörung.
Zuletzt wieder bemerkt bei Jochen, als Spur 1 und 3 mit "offenen" Autos befahren wurden, aber auch auf Spur 2 Rundenzeiten gemessen wurden (allerdings so niedrig, dass nicht realistisch - 7,0 sec).
Lichtschranken im Slot.
Beide Autos ohne Entstörung, mit Tuningmotoren.
Zählung offensichtlich dann, wenn auf Spur 1 und 3 Vollgaspassagen befahren wurden, aber in fast jeder Runde.
Stromversorgung = normale Carrera Trafos mit zusätzlichem Glättungskondensator.
Ein Folgetest mit entstörten Autos hat die Häufigkeit der Fehlmessungen gegen 0% tendieren lassen, aber nicht komplett beseitigt (ca. 1x bei 100 Runden).
Demnach muss das Problem noch weitere Ursachen haben.

Bei meiner alten Bahn habe ich zufällig im Dunkeln mal beobachtet, dass es in der Verbindungsstelle zweier Schienen kurz geblitzt hat, als eine Falschmessung kam (hier noch mit Death-Strip und Carrera-RMS)
Autozustand hierbei leider nicht bekannt.

Meine heutige Bahn wird durch ein vom PC angesteuertes Tanknetzteil betrieben, dessen Spannungsversorgung wiederrum auch schon aus einem Doppel-Labornetzteil besteht (wäre eigentlich nicht nötig, war aber halt schon vorhanden).
Die Schaltung für die Phototransistoren der Lichtschranken ist bereits in diesem Netzteil inkludiert und obwohl Kabel von Bahnstrom, 230V - Leitungen und die Zeitmessungskabel (begrenzt abgeschirmt) auf größere Längen parallel gebündelt verlaufen, gibt es keinerlei Probleme (auch nicht mit den unten genannten Beleuchtungen).

Beobachtung 2:

Selbstgebaute Fahrzeugbeleuchtungen mit Spannungsregler 7805 oder 7806, Goldcap etc. (ebenfalls wie z.B. bei C4fun),
aber auch Fertigplatinen mit SMD-Bauteilen:
Manche halten ewig, andere gehen beim Betrieb auf Bahnen mit Carrera Trafos als Stromversorgung meist sehr schnell kaputt.
Dabei ist es immer der Spannungsregler der abraucht.
Beim Betrieb auf Bahnen, die von Labornetzteilen o.ä. versorgt werden sind keinerlei Defekte zu verzeichnen.

Da scheint der Fehler klar auf die Trafos zu weisen.
Warum aber nicht bei jedem Auto der Defekt, sondern nur bei - sagen wir jedem 3. (auch wenn völlig identische Bauteile aus der gleichen Quelle verbaut wurden).

Unterschiede zischen Fahrzeugen mit Funkentstörung und jenen ohne habe ich hier noch nicht ausprobiert.

Wer hat Ähnliches festgestellt? und gegebenenfalls Lösungen und Erklärungen...


@ Benoit:
Das Carrera Racing-Management-System mit Main- und PC-Unit, Deathstrip-Gerade, Anschlußbox usw. welches Du von Frank gekauft hast, stammt ja von mir. Ich habe anfangs meine Bahn damit betrieben und die von Dir gekauften Teile lagen als "Back-Up-System" parat, da die Sachen zu dieser Zeit (ca. 2006 - 2009) bereits nicht mehr produziert wurden.
Das RMS war und ist eine ordentliche Sache - Fehlmessungen habe ich dort aber leider auch verbuchen müssen.

Mein erster Tipp, bevor Du alle Autos wieder aufschraubst:
- Verbindung Zeitmessschiene -> RMS mit abgeschirmtem Kabel und separat von anderen Leitungen
- Schienensteckverbindungen auf guten Kontakt prüfen
- möglichst viele Einspeisungen
- gegebenenfalls eine oder mehrere Schienen mit Entstörkondensatoren versehen und in der Bahn verteilen.
je Schiene z.b. 4x Keramikkondensator 100nF / 50V und dann immer jeweils vom Mittelleiter an die Seitenleiter.

Re: Zeitmessung, Beleuchtung, Stromversorgung - Probleme

Verfasst: Montag 7. Oktober 2013, 22:35
von husky
Hi Tommy,

ja das ist ein lästiges und leidiges Thema...

Zu den Fehlmessungen:
Ich hab lange gebraucht bis ich meine Bahn (LED im Slot mit SlotMan oder Ghairacer) "störungsfrei" hin bekommen habe...
Ich habe inzwischen alle Leitungen zum PC geschirmt, geerdet etc.
Meine Netzteile sind alle mit zusätzlichen Kondensatoren geglättet und in jedem Fall geregelt!
Meine Autos haben nur teilweise Kondensatoren.
Das Funken der Kufen kommt an bestimmten Stellen bei mir auch immer wieder vor - bevor ich meine LED-Schienen bearbeitet habe führte dieses Funken immer zu einer Fehlmessung!
Das Problem liegt an der Auslösung der Messung!
Wenn die Schaltung nur auf einen bestimmten Pegel der LED Schaltung reagiert, löst jede Störung (Funken etc.) einen Impuls aus.
Überprüft die Schaltung auch noch die Länge des Pegels, kann die Störung unterdrückt werden - führt aber bei extrem schnellen Fahrzeugen u.U. zum nicht auslösen des Impulses. Da den Mittelweg zu finden ist sehr aufwändig...
Ich bin den Weg gegangen den Pegel der Störungen gering zu halten (Schirmung, Erdung etc.) -
Genau das gleiche bewirken auch die Entstörkondenstatoren - wobei die in den Fahrzeugen eher die Funken im Motor (am Kollektor) vermindern - die an der Schiene eigentlich nicht.

Das Funken ziehen in der Schiene tritt vor allem bei Motoren mit oder bei hoher Stromaufnahme auf - immer dann wenn der Schleifer kurz Kontakt verliert. Die Neigung Funken zu ziehen ist bei ungeregelten Netzteilen übrigens größer - so ganz kann ich das nicht nachvollziehen, hängt aber vermutlich mit der "schwankenden" Spannung zusammen.

Die Schaltung vom Tanknetzteil ist in Bezug auf solche Störungen schon "optimiert" - jedenfalls besser als die C4Fun Schaltung.

Was du an den Dauerlichtschaltungen beobachtest hast kann ich vollkommen bestätigen!
Ich habe hierzu 2 Probleme identifiziert:
Ungeregelte Netzteile - gerne die großen Carrera Trafos ;) - hier kommt zwar gemessen mit einem Voltmeter auch "nur" ~26V raus, aber wenn man sich die Spitzen mal genauer anschaut kann das schon über 40V werden.
Die 78er Regler die meist verwendet werden können maximal 40V vertragen - danach gehen sie in Bruchteilen einer Sekunde kaputt... Nominell ist bei den meist verbauten 78L schon bei ~20V Schluß...
Bis ~35V sollte es eigentlich keine Ausfälle geben... hab ich aber auch schon bei deutlich unter 24V mit einem geregelten Netzteil erlebt :@
Daher das 2te Problem - der Motor - oder besser das Bremsmoment beim Gas wegnehmen...
Das was zum Fahren dringend gebraucht wird, ist für die Schaltung absolut schädlich. Eigentlich sollte in de Schaltungen immer eine Diode in Sperrrichtung des Motor - nein Generators ;) verbaut sein, aber die Leistung die so ein Motor als Generator abgibt ist nicht zu unterschätzen. In der Regel ist daher meist zuerst die Diode zerstört, was für die Funktion der Schaltung noch keine Auswirkung hat - aber beim nächsten bremsen gibt der Regler dann auf - und dann ist die Schaltung "im Eimer".

Was kann man dagegen tun?
Ich hab ein geregeltes Netzteil mit 18V aufgebaut - da ist noch nie was kaputt gegangen ;) Ok nee das ist nicht die Lösung...

Hoffe das war erst Mal ein Erklärungsansatz...

Moin Moin
Erk

Re: Zeitmessung, Beleuchtung, Stromversorgung - Probleme

Verfasst: Montag 7. Oktober 2013, 23:51
von Gawein2001
Hallöli...

danke für den Thread....

und MIST MIST MIST....
eh ich das mal alles verstehe, durchblicke, testen und dann
meine hoffentlich qualifizierten fragen stellen kann, vergeht
wohl ne Zeit....
na da habt ihr aber glück gehabt....

aber um nun vielleicht mal auch den Lösungsansatz aufgreifen zu können,
Spannungsschwankungen bei den Original-Trafos habe ich auch schon
bemerkt...und zwar extreme.....
Deswegen mal ne Frage....
Haltet Ihr es grundsätzlich für besser ein geregeltes Netzteil oder
gar ein Labornetzteil zu verbauen ?
Damit scheint sich ja die Fehlerquelle etwas zu reduzieren...oder ?
Und wenn ein solches Netzteil.....für jede Spur eins ? oder ein
doppel ? gibt es da denn keine Spannungsspitzen wenn auf der einen Spur
mehr oder weniger Saft gebraucht wird ?
Ich habe aus diesem Grund nämlich schon für jede Spur einen Trafo angeschlossen....

Und auf die PC Unit warte ich noch aber die Fragen dazu werden sicher kommen.

Schönen Abend noch.

Re: Zeitmessung, Beleuchtung, Stromversorgung - Probleme

Verfasst: Dienstag 8. Oktober 2013, 20:02
von husky
Hi,

also das mit den Spannungsschwankungen der Original Trafos war nicht auf den Effekt gemünzt wenn man nur einen Trafo für alle Spuren hat und einer der Fahrer vom Gas geht...
Dann bekommt der andere auf einmal die volle Spannung - und fliegt ab :D ;)
Ist immer ein beliebtes Mittel gewesen um Neulinge zur Verzweiflung zu bringen :D :D :cool:

Aus dieser Sicht ist es immer besser für jede Spur einen eigenen Trafo zu haben! Zumal man dann auch unterschiedlich starke Motoren so abstimmen kann, das es trotzdem Spaß macht zu fahren...

Was für ein Netzteil man dann verwendet...
Das hängt erst mal am Geldbeutel :dodgy:
2 einzelne Netzteil oder ein Duales macht da wenig Unterschied.
30V sollte es schon haben, 2A oder 3A ist eine Glaubensfrage - soviel Strom vertragen auch die neuen Mittelfedern auf Dauer nicht :angel:

Ich habe aus Kostengründen für meine 4 spurige Bahn 4 alte Original Trafos mit je einem dicken Elko versehen und dahinter je einen einstellbaren Spannungsregler auf LM317 Basis gebaut - funktioniert super und hat keine 50,-€ gekostet - ok die Trafos und Elkos waren EhDa Teile :D
Allerdings musste der Lötkolben Überstunden machen ;)

Für meine Kellerbahn hab ich lediglich einen alten 28V Drucker Trafo mit einem LM338 Spannungsregler kombiniert. Reicht für die kleine Bahn aber vollkommen aus - und bei 5A braucht man nicht unbedingt 2 Trafos...
Leider sind so die Spuren nicht getrennt einstellbar...
Dafür steht im Moment ein 8A Trafo aus einer alten Lichtanlage auf der Werkbank. Allerdings reizt mich dann die Tankfunktion schon etwas - von daher mal sehen was der Winter so alles mit sich bringt ;)

Moin Moin
Erk

Re: Zeitmessung, Beleuchtung, Stromversorgung - Probleme

Verfasst: Mittwoch 9. Oktober 2013, 06:41
von Gawein2001
Moin moin....

ja, das mit den Spannungsspitzen beim fahren auf 2 Spuren mit einem Trafo kenne ich auch sehr gut.....
haaa haaa haaaa......
ich war derjenige der immer damit zu Verzweiflung getrieben wurde... :s danke.....

Die Sache mit der "idealen" Stromversorgung scheint also eine Glaubens- und Geldfrage zu sein.
Was mir schon sehr weiter hilft ist die recht einstimmige Meinung zur Betriebsspannung.
Also welches Netzteil wie wo was geregelt gebaut gekauft oder oder auch immer
ich lese daraus :

0-30 Volt
0-3 Ampere

scheint das gute Maß zu sein.

Werde dann mal sehen was ich so umsetze und weiter berichten.

Nun warte ich mal auf die PC Unit und bin gespannt was ich
damit anrichten kann.....
und auch was ich dafür wieder an der Bahn umbauen kann....

Geht ja garnicht das ich schon fast wieder hätte fahren können
auf meiner Bahn....tzzzzzzz..... :cool:

Schönen Tag noch....

Re: Zeitmessung, Beleuchtung, Stromversorgung - Probleme

Verfasst: Freitag 11. Oktober 2013, 13:49
von Tommy
husky hat geschrieben:Hi Tommy,

Daher das 2te Problem - der Motor - oder besser das Bremsmoment beim Gas wegnehmen...
Das was zum Fahren dringend gebraucht wird, ist für die Schaltung absolut schädlich. Eigentlich sollte in de Schaltungen immer eine Diode in Sperrrichtung des Motor - nein Generators ;) verbaut sein, aber die Leistung die so ein Motor als Generator abgibt ist nicht zu unterschätzen. In der Regel ist daher meist zuerst die Diode zerstört, was für die Funktion der Schaltung noch keine Auswirkung hat - aber beim nächsten bremsen gibt der Regler dann auf - und dann ist die Schaltung "im Eimer".


Moin Moin
Erk
Hallo Erk,

schön das Du Dich hier mit einschaltest und es überrascht mich nun nicht wirklich, dass Deine Aussagen meine Beobachtungen soweit bestätigen.
Bei meinem Renntag am vergangenen Samstag war auch der Dirk (Audi100) da und wir haben das Ganze da schon mal versucht zu kanalisieren, haben aber in den Gedanken immer neue Widersprüche entdeckt.

Auch wir hatten zwischenzeitlich den Motor im Verdacht, wie Du im Zitat oben.
Wie aber verträgt sich das mit der Beobachtung, dass die Beleuchtungsschaltungen immer an den Carrera-Trafos den Geist aufgeben, nicht aber an ordentlichen Netzteilen? Meines Erachtens gar nicht, oder?
Und mit einer Diode in Sperrrichtung vorm Motor, unterbinde ich doch auch dessen Bremsleistung (das hatte ich nämlich mal probiert...)

Re: Zeitmessung, Beleuchtung, Stromversorgung - Probleme

Verfasst: Samstag 12. Oktober 2013, 11:19
von husky
Hi Tommy,

das mit der Diode zum Motor sollte eigentlich funktionieren.
Die Bremswirkung wird ja über den Schleifer und die (kurzgeschlossen) Leiter erzeugt.
Die Diode zur Schaltung soll nur verhindern, das der Bremsstrom in die Schaltung fließt - eine Auswirkung auf die Bremsleitung konnte ich bisher noch nicht feststellen...

Das mit dem Trafo - ich gehe davon aus das es an der mangelnden Glättung des Stroms liegt.
Man kann ja auch beobachten, das ein Fahrzeug an einem alten Trafo ohne Kondensator langsamer fährt. Der Kondensator glättet die Spannung ja nur, also kann dies nicht der einzige Effekt sein - ich gehe davon aus, das im wesentlichen die Motorinduktion schwankt - und diese Schwankungen belasten die Schaltung - wenn dann im "falschen" Moment die Bremse greift platzt halt erst die Diode, dann der Regler...

Alternative Erklärung sind wiederum die Spannungsspitzen des ungeglätteten Trafos - wenn im Moment der Spitze gebremst wird, ist die Motordrehzahl/Leistung höher - und somit die Induktion größer was dann halt die Grenzen der Schaltung sprengt...

Ich denke das Passt schon alles zusammen - nicht umsonst sind moderne Trafo's deutlich komplizierter gebaut - nicht nur um Strom zu sparen, sondern vor allem eine stabile und GLATTE Spannung für die elektronischen Käferlein bereitzustellen...

Moin Moin
Erk

PS - Bei meinen "modifizierten" Carrera Trafos (großer Elko und nachgeschalteter Spannungsregler) ist mir bisher noch keine Lichtschaltung geplatzt.
Was nicht ist kann ja noch werden...

Re: Zeitmessung, Beleuchtung, Stromversorgung - Probleme

Verfasst: Sonntag 13. Oktober 2013, 10:18
von Gawein2001
Hallo Zusammen....
Hallo ERK ;)

das Thema wird ja langsam zum Studienfach.....
oh jeeeee......
was Ihr da alles schreibt was gestestet wurde,
wo immer noch ab und an Probleme bestehen....
Ich blick nicht mehr durch und habe schon etwas
"bedenken" wegen meiner Bahn.....
Ich habe zwar die PC Unit und fertiges Zubehör,
habe mich aber noch nicht ran getraut.
Zudem habe ich ja noch meine ganz eigen Art der Schaltung.
Habe meine Bahn anders verpolt.
Ich kann auf beiden Spuren, unabhängig voneinander,
2 oder 3 Leiter Fahrzeuge fahren lassen.
Habe keine Kreuzungen oder Spurwechsel drin.
Nun bin ich mal gespannt wie ich das hin bekommen soll.

Das mit der Spannung und den Schwankungen werde ich
noch durch Labornetzteile ausschließen.
Bisher sind 2 normale Carrera Trafos dran, die, ehrlich gesagt,
sehr interessante Leistungsstufen haben.....
einer geht sogar auf 42 Volt...wow.....
naja, die fliegen raus, werden dann nur noch zu Versorgung der
Deko usw benötigt....

Ich werd mal sehen ob ich da irgendwann durchblicke und werde
ganz sicher von meinen Tests und hoffentlich auch von Erfolgen berichten.

Auf jeden Fall schon mal oder noch mal
recht herzlichen dank für Eure Mühen und Infos.

Schönen Sonntag.

Re: Zeitmessung, Beleuchtung, Stromversorgung - Probleme

Verfasst: Dienstag 15. April 2014, 23:29
von Audi_100
Hallo @All,

ich hole dieses Thema mal aus der Tiefe:
Problem ist: es gibt scheinbar eklatante Unterschiede bei den Spannungsreglern 780x.

Was ich für weitere Analysen an Information von Euch bräuchte ist
1. werden die Spannungsregler heiß und
2. wenn ja, nur an konventionellen, alten Carrea Trofos (4 stufig) oder auch
an den Labornetztgeräten?

Habt vielen Dank für Eure Informationen. (Alles Weitere folgt)

Gruß Dirk

Re: Zeitmessung, Beleuchtung, Stromversorgung - Probleme

Verfasst: Sonntag 20. April 2014, 22:38
von husky
Hi Dirk,

versteh die Fragen jetzt nicht so ganz...

Also die 780x können schon recht warm werden - nicht umsonst sind die in der Regel im TO220 Gehäuse mit Kühlkörperanschluss ausgeführt. Die können bis zu 1A regeln und dann dürfen die auch mal warm werden.
Die "kleinen" 78L0x können nur 100mA - daher nur das TO92 Gehäuse...

Und ja - die alten Trafos - betrifft hier nicht nur Carrera! - haben eine sehr schlecht geglättete Spannung. Diese schwellende Spannung ist für jegliche Elektronik nicht besonders verträglich.
Nur gleichrichten der Wechselspannung reicht halt hier nicht.
Das "transformieren" der Wechselspannung ist halt sehr einfache durch einen Trafo - 2 Spulen mit gemeinsamen Kern - zu realisieren.
Das anschließende Gleichrichten bedarf dann etwas Aufwand.
Daher werden heute in Computer z.B. nur Schaltnetzteile - ohne Trafo - verwendet. Heutzutage kann man die Spannung mit vergleichbarem elektronischen Aufwand auch direkt konvertieren.
Da wir aber keine rein elektronische Last verwenden, ist der Trafo immer noch das sinnvollste auf dem Markt. Die induktive Last der Motoren ist halt etwas besonderes. Und dann "speisen" wir beim Bremsen auch noch Energie zurück ins System...

Diese Induktion kann für alle elektronischen Bauteile kritisch werden.
Daher sollten alle Schaltungen davor geschützt werden - hierzu die Dioden. Solange die in Ordnung sind, sollten auch die Regler heil bleiben. Aber die Dioden müssen natürlich auch groß genug dimensioniert sein...

Und ja natürlich gibt es Unterschiede bei den Reglern...
Einen Dacia kannst ja auch nicht mit nem Audi vergleichen - aber beide haben 4 Räder und fahren... ;)

Moin Moin
Erk