VAN EEN EENVOUDIG TREINBAANTJE TOT DRIERAIL GELIJKSTROOM (3)

afbeelding van Frans

4. Op weg naar drierail gelijkstroom

 

Nu werd het ernstig. De aangewezen oplossing om snelheidsregelaars in het bedieningspaneel in te bouwen bleek er in te bestaan om over te gaan op elektronische spanningsregelaars, aangestuurd door kleine regelpotentiometers op het paneel. Een elektronische regelaar maken voor wisselspanning is echter geen eenvoudige zaak, maar mijn vriend Roger wist mij te vertellen dat er even goed gelijkspanning voor de regelaars kon gebruikt worden. De wisselspanningsmotoren van Märklin lopen immers even goed op gelijkspanning als op wisselspanning. Het konden dan eenvoudige gelijkspanningsregelaars worden, gevoed met gelijkgerichte spanning van de Märklin-transfo’s. Zo kwam ik noodgedwongen terecht bij het rijden op gelijkspanning. Voor het geven van de schakelpulsen voor het omkeren van de rijrichting werd een schakelaar bij elke regelpotentiometer voorzien. De pulsen komen daarbij van een aparte wisselspanningskring op 24 V. Verder in de tekst volgt een nadere beschrijving van de gebruikte schakelingen.

Het werd dus een herstart en nu een definitieve.

schakelpaneel met baanplan en snelheidsregelaars

Aan mijn baan zelf diende uiteraard niets te veranderen. Het bedieningspaneel (zie figuur 5) was andere koek. De idee groeide om de hoofdbanen afzonderlijk, dus los van de stations, te kunnen besturen. Daarvoor zouden 3 snelheidsregelaars en 3 omschakelaars (voor verandering van de rijrichting) nodig zijn. De 2 stations moesten ook onafhankelijk van elkaar kunnen bestuurd worden. Ik wou namelijk de mogelijkheid voorzien om met 2 personen onafhankelijk van mekaar te kunnen rijden. Hiervoor moest ik dus 2  snelheidsregelaars en 2 omschakelaars voorzien. In totaal van elk 5. Het werd een volledig nieuw paneel, 100 cm op  30 cm. Op de  foto zijn de grijze snelheidsregelaars met bijhorende rijrichtingschakelaars goed te zien. De 3 regelaars in het midden van het paneel zijn ook bestemd voor het bloksysteem. Daar kom ik later op terug. De bedrading moest in principe slechts gedeeltelijk veranderen, met name alleen de bedrading van de regelaars maar door de keuze voor een groter paneel werd het wel een volledig herbeginnen.

Drierail gelijkstroom, misschien heeft het niet heel veel gebruikers gekend, uit onwetendheid wellicht en een beetje ten onrechte als je het mij vraagt.
Met het digitaal systeem zijn er vandaag natuurlijk andere mogelijkheden maar in 1983 (toen ik met mijn definitieve baan begon) bestond het bij mijn weten nog niet.
Soms vraag ik mij wel eens af waarom Märklin in de periode van het analoog rijden zelf nooit heeft uitgepakt met een vergelijkbaar systeem.

Goed, we zetten alles even op een rijtje.

Ik begon met de opmaak van een volledig nieuw bedradingschema op papier. Dat was ook nodig want ik ging van 2 regeltransformatoren op wisselstroom naar 5 elektronische snelheidsregelaars met een aparte transformator op wisselstroom voor de omschakeling van de rijrichting bij de 5  snelheidsregelaars.

De tweede stap was de elektronische snelheidregelaar. Hiervoor had ik hulp nodig want mijn elektronicakennis was heel beperkt. Het mocht dus niet te ingewikkeld worden. Roger ontwierp voor mij een eenvoudige snelheidsregelaar met 1 transistor en nog wat andere elektronica-onderdelen. Later ontwierp hij nog een meer gesofistikeerde regelaar maar de mijne doet het ondertussen al meer dan 30 jaar. Ik bewaar dat tweede ontwerp in mijn archief, misschien voor als ik eens meer tijd heb.  

Een opsomming van de benodigdheden

 

Per transformator hebben we nodig: op figuur 6 aangeduid met
  • 1 bruggelijkrichter van 5 Ampère. De plus-uitgang van de gelijkrichter is het begin van onze snelheidsregelaar. Op de schets zie je dat uit een en dezelfde transfo drie snelheidsregelaars werden gemaakt. Je moet alleen zorgen dat de capaciteit van de transfo sterk genoeg is.

G

  • 1 trage glaszekering van 2 Ampère.
Z1

 

Voor 1 regelaar hebben we nodig: op figuur 6 aangeduid met
  • 1 Darlingtontransistor NPN 4 A / spanning 40 / 50 VA  = BD379 of BD681
TS
  • 1 potentiometer / lineair / carbon / 1 k Ohm
R1
  • 3 weerstanden van 1 k Ohm / 1 W / parallel te schakelen los van elkaar.

    Dit vraagt een woordje uitleg. Oorspronkelijk was hier 1 weerstand van 330 Ohm / 0,5 W voorzien. De ervaring leerde echter dat deze weerstand bijzonder heet werd, vnl. wanneer de potentiometer op 0 stond. Door hier 3 weerstanden van elk 1 k Ohm parallel te plaatsen was dit hitteprobleem opgelost.

R2
  • 1 weerstand van 470 Ohm / 0,5 W
R3
  • 1 weerstand van 1 k Ohm / 0,5 W
R4
  • 1 vlagcondensator tussen 2,2 nF en 4,7 nF / zoals op figuur 6 te zien is:  te monteren op de Darlingtontransistor

C
  • 1 led 5 mm / groen  / om het niveau van de potentiometer aan te duiden
D1
  • 1 diode van 2 A of groter / om te voorkomen dat eventuele wisselstroom bij het omschakelen van de rijrichting naar de transistor vloeit

D2

Dit zijn de componenten voor 1 snelheidsregelaar. In mijn geval bouwde ik er dus 5.

Electronisch schema van de snelheidsregelaar

Wat hebben we tenslotte nog nodig?

Eén koelvin, gemeenschappelijk voor de 5 transistoren / dissipatievermogen 15 à 20 W.
Uiteraard dienen deze transistoren geïsoleerd van mekaar gemonteerd. Een voldoende grote koelvin voor gemakkelijke montage is derhalve aan te bevelen.
Nu nog even de omschakelregeling bespreken en we kunnen rijden.

We hebben nodig:

  • een kleine transfo die 24 V levert; die hele kleintjes van Märklin volstaan;
  • een schakelaar om te kunnen afwisselen tussen rijstroom en de pulsstroom van de 24 V transfo. Dit moet een automatische terugkeerschakelaar zijn om te beletten dat er na de omschakeling 24 V op de baan blijft staan. Je vindt dit uiterst rechts op figuur 6 (aangeduid met puls).

Elektrisch schema van de  bedrading van de trafo's

Om de bedrading naar de baan aan te tonen vond ik het nuttig nog een figuur toe te voe­gen. Dit is figuur 7. Op deze figuur zie je de bedrading tussen de transformatoren, de snelheidsregelaars en de rijrichtingsschakelaars richting rail.  De rode draad staat voor de rijstroom of de 24 V-puls. Voor de rijstroom richting gelijkrichter gebruikte ik de gele uitgang van de transfo. Dat is deze van de verlichting en geeft het maximaal vermogen. Gezien de bouw van een elektronische snelheidsregelaar heeft de rode knop geen functie. De bruine draad (de massa dus) gaat via de rail terug naar de transformatoren.

massadraad onder de baan Voor de terugvloei van de massa (gelijkstroom en wisselstroom) naar de transformatoren koos ik voor een dikke gestripte koperen draad van 1,5 mm2, die ik onderaan over de ganse lengte in het midden van de baan heb bevestigd (zie figuur 8). Hieraan zijn alle massa-draden van de baan gesoldeerd.

Uiteraard moet deze draad niet zo dik zijn, het werkt alleen ge­makkelijk, onder meer bij het solderen en het voorkomt verlies bij de terugvloei.

Wordt vervolgd ...

">
Adres: 
3210 Lubbeek
Belgium
BE