Grundwissen für Modelleisenbahner - Thema: Analogtechnik


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hier: Die analoge Modelleisenbahn in H0, N, TT


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Fragenkatalog


Wo liegt der Unterschied zwischen Wechselstrom und Gleichstrom (zur Antwort)

Was versteht man unter Gleisbildstellpult ? (zur Antwort)

Stromkreise

-      Was versteht man unter einem Stromkreis ? (zur Antwort)

-      Wie gestalte ich zwei Stromkreise im Gleichstrombetrieb (zur Antwort)

Beleuchtung

-     Die LED-Wechselschaltung (zur Antwort)

-      LED-Widerstandsrechner (zur Antwort)

-      Grundlagen für LED-Beleuchtung (zur Antwort)

Der Mittelleiter (zur Antwort)

Beleuchtung von Wagen (zur Antwort)

Der Rauchgenerator (zur Antwort)

Was versteht man unter Varistoren? (zur Antwort)

Woran erkennt man einen Trommelkollektormotor und einen Scheibenkollektormotor? (zur Antwort)

Was versteht man unter Magnetschaltungen (zur Antwort)

Fragen zu Reedkontakten (zur Antwort)


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Wechselstrom und Gleichstrom

Da müssen wir ein wenig in die Physik gehen. Gleichstrom fließt nur in einer Richtung also von Plus nach Minus. Wechselstrom - wie der Name schon sagt - wechselt laufend die Polarität (Minus/Plus) und das in einer raschen periodischen Folge - . Die Loks mit Wechselstrom brauchen somit einen anderen Elektromotor als Gleichstromloks.

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Gleisbildstellpult

Es handelt sich hier um eine Anlage zum übersichtlichen Schalten von Magnetartikeln, an deren Bedienungsoberfläche der Gleisplan schematisch dargestellt wird. Ein Gleisbildstellpult kann als Schaltkasten oder am Computerbildschirm realisiert werden. Im letzteren Fall dienen Computertastatur und Maus zum Schalten der Magnetartikel.

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Stromkreis

Der Stromkreis ist Teil der Modellbahnanlage, dem ein Transformator zugeordnet ist. Kleine Anlagen bestehen in der Regel aus nur einem Stromkreis, bei mittleren sind es zwei, bei größeren möglicherweise noch mehr. Bei Digitalanlagen muss jedem zusätzlichen Stromkreis neben einem weiteren Transformator ein Booster zugeordnet werden, der die Steuersignale der Zentraleinheit verstärkt und dem zusätzlichen Stromkreis zuführt. Die Steuersignale können von den Decodern in Lokomotiven und Funktionswagen unabhängig von ihrer Position empfangen werden - es ist gleichgültig, in welchem Stromkreis der Zug fährt.
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zwei Stromkreise im Gleichstrombetrieb

Gehe ----> zum Bild

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LED-Schaltung - Wechselschaltung

Gehe hier ----> zum Bild      (veröffentlich mit freundlicher Genehmigung von www.1zu160.net)

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LED-Widerstandsrechner

Wenn LED als Beleuchtung eingesetzt werden sollen, ist vor die LED ein Widerstand zu schalten, da sonst die LED "ausbrennt". Um den Widerstand zu berechnen dient der nachfolgende Rechner.     zum Widerstandsrechner
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Grundlagen für LED-Beleuchtung

Für den Modellbahner ist beim Einsatz einer LED-Beleuchtung folgendes zu beachten:
1. Ein LED darf nur mit einem Vorwiderstand betrieben werden.
2. Die LED ist eine Diode --Strom fließt nur in einer Richtung
3. Die LED hat einen Anschluss für die Kathode und für die Anode (Pluspol)
4. Der Kathodenanschluss ist kürzer als der Anodenanschluss und hat eine abgeflachte Seite.
5. LED's können sowohl in Reihe, auch als parallel geschaltet werden.
6. Weitere Hinweise ----> zum Bild

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Mittelleiter

Mittelleiter sind zu einer Zeit "geboren" worden, wo es noch keine digitale Eisenbahn gegeben hat. Durch das Gleissystem "Mittelleiter" können im Analogbetrieb mehrere Züge unabhängig voneinander gesteuert werden. Mittelleitersysteme haben/hatten
- Trix-Express
- Märklin
Märklin hat bis heute sein Mittelleitersystem beibehalten (auch bei der digitalen Eisenbahn). Bei Gleisen mit Mittelleiter ist der Nullleiter der Mittelleiter. Im Analogbetrieb können somit (zumindest bei Gleichstrom) zwei Loks unabhängig von einander gesteuert werden. Berücksichtigt man die Oberleitung noch, so können drei Lok unanbhängig voneinander betrieben werden.

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Beleuchtung von Reisezugwagen

Bei der Beleuchtung von Wagen ist darauf zu achten, dass die Lampen beim Digital-Einsatz grundsätzlch für 16 V ausgelegt sein. Im Analog-Betrieb sind die Lampen auf mind. 12 Volt auszulegen.

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Der Rauchgenerator

Die Rauchgeneratoren können in Loks, aber auch in Modellbahnhäuschen eingebaut werden. Sie dienen dazu den Betrachter einer Modelleisenbahn einen realistischen Eindruck vom Dampflokbetrieb zu geben. Darüber hinaus ist es ein Blickfang, wenn bei den Modellbahnhäusern die Kamine rauchen.
Rauchgeneratoren werden zwar heiss, aber Sie erzeugen keine so hohen Temperaturen, dass die Lok bzw der Kamin des Modellbahnhäuschens Schaden nimmt. Betrieben wird ein Rauchgenerator i.d. Regel mit 12 Volt Wechselstrom.
Am besten geeignet sind allerdings Dampfloks mit Gußgehäuse. Bei Plastik ist die Gefahr nicht die Temperatur, sondern das Dampföl. Wenn nicht aufgepasst wird und das Dampföl verschüttet wird, kann das Plastikgehäuse angegriffen werden.

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Varistoren

Bei Varistoren handelt sich um einen spannungsabhängigen Widerstand. Oberhalb einer bestimmten Schwellspannung, die typisch für den jeweiligen Varistor ist, wird der Widerstand abrupt kleiner. Die Polarität spielt dabei keine Rolle. Der Varistor ist gekennzeichnet durch extrem schnelles Schalten. Der Widerstand ist im Normalzustand aber nicht unendlich hoch, was gewisse Gefahren durch auftretende Leckströme verursacht. Dieser Leckstrom wird durch die natürliche Alterung des Bauelements weiter erhöht.
Wichtig zu wissen:

Der Varistor ist ein spannungsabhängiger Widerstand, der nach Erreichen einer Schwellspannung auf einen Widerstand von annähernd Null Ohm sinkt.

Beispiel: Der Varisator Nr. S14K14 von EPcos
Technische Daten:
V/DC max. 18 V
VRMS 14 V
Typ B72214S140K101
Dieser Varistor verträgt eine Spannung von max 18 Volt. Die Betriebsspannung beträgt: 14 Volt Er veträgt eine kurzeitige Impulsspannung von max 22 Volt (Schwellwert). Er veträgt eine kurzeitige Sromstärke von 10 Ampere Weitere Infos bekommt man über das Datenblatt von ECpos: ---> zum Link

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Scheibenkollektormotor / Trommelkollektormotor

Die Kohlebürsten beim Trommelkollektormotor sind rechteckig, und gehen von rechts und links in den Motor hinein. Loks mit Scheibenkollektor-Motor dagegen haben Kohlebürsten die von vorne in den Motor gehen.

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Magnetartikel - Magnetartikelschaltung

Der Begriff Magnetartikel steht für für Weichen, Entkupplungsgleise und Signale. Diesen Modellbahnzubehör besitzen in der Regel elektromagnetische Antriebe. Magnetartikel können analog über ein Schaltpult oder Digital über einen Decoder geschaltet werden. Aber auch bei der digtalen Schaltung ändert sich die Magnetschaltung nicht.

Die Bewegungsenergie für Magnetantrieb wird durch ein aus dem elektrischen Strom resultierenden Magnetfeld erzeugt. Bei Weichen oder Signalen besteht dieser Antrieb aus zwei Spulen mit einem sich im Inneren befindlichen Eisenkern.

Wenn eine der beiden Spulen mit Strom durchflossen wird, bewegt sich der Eisenkern durch das dabei entstandene Magnetfeld in diese Spule (1). Wird die andere Spule vom Strom durchflossen, so bewegt sich der Eisenkern in das Innere dieser Spule (2). Auf diese Weise kann der Eisenkern in zwei verschiedene Positionen gebracht werden. Die dabei entstehende Bewegung kann dann zum Bewegen z.B. der Weichenzunge oder zum Stellen des Signalflügels genutzt werden. Gehe ----> zum Bild

Natürlich kann auch der Magentantrieb für einen Entkupplungsvorgang genutzt werden. In einem Entkupplungsgleis braucht nur eine Spule sich befinden. Beim Stromdurchfluss zieht die Spule den Eisenkern an. Die Entkupplungsplattform hebt sich. Wir der Stromdurchfluss beendet wird der Eisenkern durch eine Feder wieder in die Ruhelage gebracht.

In der Regel wird der elektromagnetische Antrieb mit einer Wechselspannung von 12 bis 16 Volt betrieben. (z.B. bei Märklin 16 Volt, bei Fleischmann 12 Volt). Beim analogen Betrieb liefert diesen Strom der Lichtstromausgang des Trafos. Beim Digitalbetrieb wird diese Schaltspannung vom Decoder übernommen. Gehe ----> zum Bild

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Fragen zu den Reedkontakten

Der Reedkontakt ist wie der Name schon sagt nur ein Kontaktgeber oder ein Schalter. Damit die Weiche(n) schalten können, muss ein Relais folgen, das den Strom auf den Verbraucher abgibt. Der Reedkontakt kann dies nicht.

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