DCC-napětí

[vvitty]

Na základě téhle debaty by mohl někdo zkusit pro změnu střídavé napětí cpát do kolejiště a následky by mohly být dost drahé.

S touto větou souhlasím. Nicměně on je kvalitativně velký rozdíl mezi střídavým napětím sinusového průběhu a střídavým napětím obdélníkového průběhu. Takže odpověď je střídavé napětí sinusového tvaru nelze použít, hrozí poškození motorku. Střídavé napětí s obdélníkovým průběhem a s definovaným kmitočtem lze použít. Ten kmitočet je poměrně důležitý.

S tímto tvrzením bych si dovolil nesouhlasit. Pro použitelnost k napájení stejnosměrného motoru je poměrně podstatnou záležitostí ona stejnosměrná složka, kterou např. běžný TTL signál nebo PWM vytvořená ze stejnosměrného napětí obsahuje.
Pokud použijete střídavé napětí (tedy bez oné stejnosměrné složky), bude motorek jen vrčet a topit i když tam budete pouštět libovolný průběh.

Nicméně zcela odbíháme od tématu a obávám se, že pro začátečníky je debata nepřehledná už dávno.

[Jirka_US]

Máš odkaz na komerční analogový produkt, kde by se používalo BEMF? Docela by mě to zajímalo, nikdy jsem to neviděl.

Na komerční produkt odkaz nemám. Regulátor PWM s BEMF byl uveřejněn v Elektoru někdy kolem roku 2000.
Obecně si myslím, že po zavedení DCC se systémy, které jsem uvedl přestaly vyvíjet. Jeden návod na takový systém byl uveŕejněn v Modelleisenbahneru opět někdy kolem roku 2000, ale pokud si dobře pamatuji BEMF tam použito nebylo.
A pokud se týká dekodérů DCC s funkcí BEMF, tak asi k nejlepším patří ty od americké firmy TCS. Na vlastní kvalitativní srovnání jsem jeśtě neměl čas.

[Jirka_US]

Nicméně zcela odbíháme od tématu a obávám se, že pro začátečníky je debata nepřehledná už dávno.

Problém je, źe když v tom nemají jasno, ani ti co dávají rady ostatním, tak je téžké debatu rozumně ukončit.

K tématu PWM se snad jeśtě někdy vrátím.Přeci jen doporučuji před další debatou si přečíst ty skripta a nějakou knihu (ne hobby!!!) o řízení motorků. Mohu uvést autora/autory, ale podle stylu argumentace si nejsem jistý zda to pomůźe.

[radeksindy]

S touto větou souhlasím. Nicměně on je kvalitativně velký rozdíl mezi střídavým napětím sinusového průběhu a střídavým napětím obdélníkového průběhu. Takže odpověď je střídavé napětí sinusového tvaru nelze použít, hrozí poškození motorku. Střídavé napětí s obdélníkovým průběhem a s definovaným kmitočtem lze použít. Ten kmitočet je poměrně důležitý.

Hmmmm ... tak tady opravdu nezbývá než debatu ukončit. To co totiž běžný motorek v našich modelech zničí je teplo a jeho vývin je přímo uměrný efektivní složce napětí. Takže bez ohledu na tvar signálu, jak už psali jiní.

Existuje i jiný limitní připad u PWM regulace, kdy střední hodnota (stejnosměrná složka) je nulová, nikoliv efektivní hodnota, která je nenulová, respektive se rovná ohmickým ztrátám na motorku, které se mění na teplo. Vše lze relativně snadno dokázat matemeticky, ale nejsem si jistý jestli to pomůźe věci.

Není potřeba nic dokazovat, každá sinusovka v zásuvce to splňuje. Tato vlastnost nemá s PWM nic společného.

[Jirka_US]

Hmmmm ... tak tady opravdu nezbývá než debatu ukončit. To co totiž běžný motorek v našich modelech zničí je teplo a jeho vývin je přímo uměrný efektivní složce napětí. Takže bez ohledu na tvar signálu, jak už psali jiní.

Nezlobte se na mně, ale opravdu se mně těžko reaguje na něco, co není podepřeno zakladníma znalostma fyziky. Teplo se vyzařuje v kaźdém případě s vyjímkou případu, kdy je motorek odpojen.Takže asi otázka je, jaké množství tepla je jeśtě přípustné, aby nedošlo ke zničení motorku. To klíčové je, jak je rychlá změna při přechodu z jednoho stavu (např.0V) do druhého (např.14) při PWM modulaci (pro majitele diplomů exaktních věd viz differenciální počet).Jinak řečeno jde o strmost náběžné a sestupné hrany.
Uvedu jeden příklad: co když ten motorek pojede na 1% střídy (tedy střední hodnota bude jen o kousek větsí než 0 a rozdíl mezi efektivní hodnotou pro případ 0 a 1% bude zanedbatelný, alepsoň z pohledu tepelného vyzařování), tak se nebude zahřívat? Určite bude a přesto se nezničí.

......Takže bez ohledu na tvar signálu, jak už psali jiní

Uf uf. Opravdu je docela vyčerpávající vysvětlovat základy, přestože jsem odkázal v dobrá víře na zdroje, které je třeba nastudovat. Samozřejmě na tvaru signálu záleźí a to hodně. Takže alespoň jeden odkaz na definici efektivní hodnoty:

http://en.wikipedia.org/wiki/Effective_value (upozorňuji, že in na wikipedia se objeví chyby, takže s rezervou)

[Jirka_US]

Praktický příklad. Posadil jsem na koleje napájené DCC lokomotivu (Zeuke) a stála tam několik hodin aniź by doślo k jakémukoliv poškození nebo nadměrnému oteplení motorku. A DCC signál je střídavý signál s nulovou stejnosměrnou sloźkou s vyjímkou navolené adresy 0. Kam se tedy podělo to "zničující" teplo? Nejsem si jist co jeśtě více dát na vysvětlenou, možná snímky z infrakamery, dál mě už nic nenapadá.

[D]

Začátečníkům bych poradil, aby se nejdříve seznámili s pojmy. Stačí na to fyzika pro základní školy.

________________________________________

Střídavý proud je definován jako proud, který mění (střídá) svůj směr. Může se periodicky opakovat nebo může být neperiodický, náhodný (šum).

Stejnosměrný proud je definován tak, že teče jedním (stejným) směrem. Může mít stálou hodnotu nebo může pulzovat.

________________________________________

Stejnosměrný proud vytvoříme ze střídavého proudu usměrněním. Nejjednodušší usměrnění je pomocí jedné diody. Výsledný proud sice pulzuje, ale teče jen jedním směrem, proto je stejnosměrný.

(zdroj: wikibooks.org)

________________________________________

V kolejích digitálně řízeného kolejiště je signál DCC, který je střídavý. Má obdélníkový průběh.

V lokomotivách je běžně stejnosměrný motor. Aby se motor rozjel, potřebuje stejnosměrný proud. Ten mu dodá dekodér nebo regulovatelný napáječ kolejí (u analogového provozu). Dekodéry a moderní ovladače dodávají motorku proud pulzující s obdélníkovým průběhem, říká se tomu pulzně šířková modulace (PWM). V čase se mění pouze šířka impulzů, ale ne polarita, jedná se tedy stále o stejnosměrný proud. Směr se určí jednorázovým přepólováním a dále se opět posílají jen stejnosměrné pulzy, tentokrát ovšem záporného napětí.

________________________________________

Lokomotiva bez dekodéru postavená na PWM dostává pouze proud určený pro pohyb. Obvykle je maximální hodnota napětí omezena podle normy, pro běžné modelové velikosti na 12 voltů. Na případné nejkratší signály, které pro stojící lokomotivy neumějí levnější PWM generátory úplně potlačit, motor nereaguje. Proud sice projde vinutím motoru, ale protože ho nedokáže roztočit, chová se pro něj vinutí motoru jen jako odporová zátěž s minimálním odporem a proud se na tomto odporu přemění na tepelný výkon. Doba průchodu proudu je však v poměru k mezeře mezi signály tak malá (do jednotek procent), že se výkon proměněný v teplo téměř vůbec neprojeví. Naopak delší signály motor roztočí, čímž se mu zvedne vnitřní odpor (impedance), takže netopí a normálně funguje. Z toho plyne, že pulzní proud (PWM), dokonce ani jeho krátké impulzy na stojící motor, nemůže motor nijak ohrozit.

Lokomotiva bez dekodéru postavená na DCC signál dostává k motoru proud střídavý. V klidu má kladná a záporná část signálu shodnou velikost napětí, účinky sil vpřed i vzad se v motoru vyruší a motor stojí. K pohybu dochází tak, že se k celému signálu přidá proud stejnosměrný (střídavý se tzv. namoduluje na stejnosměrný). Střed onoho pulzování střídavého proudu se vlastně posune buď kladným nebo záporným směrem. Jakmile začne velikost kladných vln převažovat nad velikostí záporných, vlak se rozjede dopředu. Převažující velikost záporných půlvln střídavého signálu způsobí couvání. Rychlost je dána rozdílem kladného a záporného napětí, například, když má kladná vlna velikost napětí 10 V a záporná 6 V, rozdílem jsou +4 V, vlak jede vpřed jako na stejnosměrném napětí čtyř voltů. Nicméně i v klidu je do 12 voltového motorku neustále dodáván proud o velikosti napětí 16 V, který má snahu neustále motor střídavě roztáčet. A právě při rozběhu a přepólovávání má motor největší odběr proudu, protože se na něm projevuje vliv odporu vinutí. Změny jsou sice rychlé, ale trvají i během jízdy. Zejména u starších motorků se obvykle projevují vrčením a mírným zahříváním. I když lze takto lokomotivy bez dekodéru využívat, rozhodně to jejich motorům dlouhodobě neprospívá.

________________________________________

Některé digitální centrály provoz analogové lokomotivy na nulté adrese nepodporují (například Roco Multimaus).

[harttman]

No konečně jeden který se dokázal vžít do kůže laika.

[miroslav lengyel]

Proboha a tohle je zase co Jednu chvíli jsem myslel,že nám sem infiltroval ten vědátor ze seriálu Teorie Velkého třesku
Přesně jak píší někteří kolegové,tohle si přečíst nějaký začínající kolega,tak okamžitě zahodí start set a jde se přihlásit na elektrotechnickou fakultu. Jen tak mimochodem,zmiňovanému spajglovi je 14 let. a od takových klučíků,kteří se nadchli pro modelovou železnice přichází většinou tyto laické dotazy,takže těmito duchaplnými debatami jim rozhodně velmi pomůžeme.Téměř na každém trafu jsou dva symboly: mašinka=stejnosměrný proud a výhybka=střídavý proud.Navíc i výrobci záměrně uvádějí u mašin 2 druhy napájení a to DC=stejnosměrný nebo AC=střídavý.
Co se týče provozu analogové mašiny na adrese 0,tak pokud vím,umí to pouze Lenz.V případě jiných výrobců udělá motor v mašině urychleně pá pá a mašina se změní v jeden kouřový generátor.

[Jirka_US]

Takže na dotaz jaké je napětí v DCC kolejích doporučujete odpovědět co? Že je tam stejnosměrné napětí ikdyž je tam střídavé....

Provoz modelů bez dekodérů na adrese 0 by snad měla umožňovat, kaźdá centrála, která dodržuje normu NMRA pro DCC. Určitě to umí centrála Zephyr od Digitraxu. Vyzkoušeno s modely TT (motorky) Zeuke, BTTB a rovněž TT Piko.

[miroslav lengyel]

Takže na dotaz jaké je napětí v DCC kolejích doporučujete odpovědět co? Že je tam stejnosměrné napětí ikdyž je tam střídavé....

A tohle tady snad někdo tvrdí?Myslím,že pro začátečníka je dostatečná informace,že v systému DC je stejnosměrné napětí,v AC střídavé napětí + tříkolejný systém a v DCC střídavé napětí smixované s digitálním signálem.To by měla být základní a dostačující informace,aby si novicián nepořídil digitální startset a nenabyl dojmu,že na tom může drandit s analogovými mašinami.

Provoz modelů bez dekodérů na adrese 0 by snad měla umožňovat, kaźdá centrála, která dodržuje normu NMRA pro DCC. Určitě to umí centrála Zephyr od Digitraxu.

Nevím kdo tuhle centrálu v našich končinách používá,každý začátečník si většinou pořídí start set Roco nebo něco s podobným systémem,takže by bylo přinejmenším seriózní
napsat,vyzkoušeno s tímto zařízením a ne to vydávat za obecnou informaci,která může vést ke zničení nijak levného modelu.

[Jirka_US]

No je tam napsáno centrála Digitrax Zephyr a že jsem to vyzkoušel na modelech Zeuke, BTTB je uvedeno v předchozím textu.Teď nerozumím co Vám chybí, nemyslím to nijak špatně. Možná jsem to měl uvést pohromadě,pakliže směřovala Vaše poznámka tímto směrem, tak to rád opravím.

[miroslav lengyel]

No je tam napsáno centrála Digitrax Zephyr a že jsem to vyzkoušel na modelech Zeuke, BTTB je uvedeno v předchozím textu.Teď nerozumím co Vám chybí, nemyslím to nijak špatně. Možná jsem to měl uvést pohromadě,pakliže směřovala Vaše poznámka tímto směrem, tak to rád opravím.

Ano přesně tohle jsem měl na mysli,uvést jasně,že byla použita centrála Digitrax Zephyr. Je mi jasné,že to není myšleno špatně,jde jen o to,nezahlcovat začátečníky a běžné uživatele nadbytečnými informacemi.Kdo se chce v této oblasti sebevzdělávat,jistě si adekvátní informace najde,ale novice by toto mohlo odradit a zanést do hlavy ještě větší zmatek,než tam po koupi prvního digi zařízení většinou je.

[vvitty]

O tom že v případě DCC je v kolejích střídavé napětí tu snad panuje jasná shoda, ne?

A jen poznámka - mám doma několik analogových lokomotiv z loňské produkce a s provozu pod DCC bez dekodéru a se zde asi nejrozšířenější centrálou - Roco Mouse moc radosti nemají.

[Ferda]

O tom, že motory v lokomotivách jsou stejnosměrné snad taky není třeba diskutovat.

Až na některé exotické vyjímky typu Marklin. Ale u těchto specifiských systémů to bývá explicitně uvedeno.