Servo - Stromversorgung

[AndyBar]

Hallo,

Ich benutze folgendes Setup für die Weichenschaltung:
Dekoder: SwitchPilot Servo (51802) von ESU
Servomotor: Topcraft RS 2

Die Dekoder sollen eine separate Stromversorgung bekommen. Während der ersten Tests habe ich einen PIKO FZ1 benutzt, und die Servos einzeln justiert, so dass die Stellwege passen.
Insgesamt habe ich 15 Dekoder (57 Servos) geplant bzw. zum großen Teil bereits installiert.
Danach wollte ich mehrere Dekoder an die gleiche Stromversorgung anbinden. Dazu habe ich eine Verteilerleitung mit 0,75mm² Querschnitt verlegt. Von den Verteilern geht es zu den Dekodern mit jeweils 0,14mm² Litze.
Wie es so kommen musste, war der Trafo ab mehr als 20 Servos (5 Dekodern) beim Einschalten überfordert und die Spannung ist zusammengebrochen, was sich in dem gängigen Servo-Flackern bemerkbar gemacht hat.
Daraufhin habe ich mir ein einstellbares Netzteil (12-24V DC) mit 5A Ausgangsstrom gekauft in der Hoffnung, damit alle Dekoder auf einmal versorgen zu können. (Die Rechnung war einfach PIKO FZ1 36VA - Netzteil bis zu 100 VA)
Nun habe ich dieses installiert - Leider mit dem nahezu gleichen Ergebnis. Bei mehr als 22 angeschlossenen Servos steigt auch das Netzteil aus.

Wenn ich mit 5 Dekodern das Netzteil anschließe, läuft zunächst alles. Wenn ich anschließend einen 6 Dekoder mit 4 weiteren Motoren verbinde, bricht auch hier wieder die Spannung zusammen.
Eigentlich dachte ich, der Strom wird nur beim Einschalten für eine kurze Zeit benötigt. Warum dann das beschriebene Verhalten?

Wie habt ihr das Problem bei euch gelöst?
Noch 2 weitere Netzteile kaufen? Können die dann alle gefahrlos in die gleiche Verteilerdose gesteckt werden?

MfG,
Andy

 

[Spreepaul]

Hallo,
Wie habt ihr das Problem bei euch gelöst?
Noch 2 weitere Netzteile kaufen? Können die dann alle gefahrlos in die gleiche Verteilerdose gesteckt werden?

MfG,
Andy

Naja, wenn noch mindestens zwei freie Anschlüsse an dem Verteiler vorhanden sind, sollte es gefahrlos möglich sein, die Stecker der Netzteile dort reinzustecken...

 

[AndyBar]

Naja, das wäre für mich die letzte Lösung. Meine Hoffnung ist, dass ich die 15 Dekoder alle mit einem Netzteil bereiben kann.

 

[jasch]

Ich kenne mich mit den Decodern die Du benutzt nicht aus. Ist es möglich dort eine Einstellung vor zu nehmen, das die Servos beim Einschalten nacheinander zugeschaltet werden? Ein Bruchteil einer Sekunde reicht schon.
Ich benutze die Decoder vom Holgi, dort kann man diese Option einstellen. Meine bis jetzt verwendeten Decoder schalten bei anlegen der Spannung nacheinander ein. Es sind 12 Stück z.Z. eingebunden. Geht dann: st, st, st.....
Das Netzteil (einfaches 5A Schaltnetzteil) nimmt das kaum war.
Ich hatte Anfangs auch ähnliche Sorgen.

 

[jf-]

Hallo Andy,

prinzipiell habe in mit Knotitz das gleiche Problem, wobei ich aus dem Kopf nicht mal sagen kann, wieviel Dekoder und Servos dort zur Zeit dran sind (kommen aber immer noch welche dazu). Meine Lösung ist zweigleisig. Einmal, wie von Jan beschrieben mit Holgis, die sich nacheinander initialisieren. Und auf der anderen Seite eine Spannungsversorgung, die in jeder Situation über genügend Reserven verfügt. Macht einmalig etwas Arbeit, lohnt sich aber definitiv. Beschrieben hatte ich das mal hier. Gebaut habe ich das Teil so irgenwann um 1995 herum und habe es nie bereut.

Gruß Jens

 

[AndyBar]

Also bei den ESU Switchpilot Servo (SPS) ist mir nicht bekannt, dass ich eine Einschaltverzögerung konfigurieren könnte.

Was mich halt besonders wundert, ist der Umstand, dass, wenn ich bei laufendem Betrieb einen weiteren SPS mit 4 angeschlossenen Servos an die Stromversorgung anschließe, diese dann scheinbar zusammenbricht.
Hätte erwartet, dass die anderen SPS bzw. die daran angeschlossenen Servos in dem Moment keinen Strom brauchen und somit der Einschaltvorgang für den weiteren SPS kein Problem darstellt.

Hat jemand ähnliches beobachtet?

MfG,
Andy

 

[MECler]

Hallo Andy!

Vor einem ähnlichen Problem stand ich 2012 auch schon mal. Hier habe ich mal meine Lösung beschrieben. Trotz Zeitversatz beim Einschalten (ich nutze Holgis Decoder) klappte es nicht mit dem rechnerisch zu großen Trafo! Bei Bedarf könnte ich noch Bilder nachliefern.

Und zu diesem hier:
"Von den Verteilern geht es zu den Dekodern mit jeweils 0,14mm² Litze."
Ich weiß nicht, wie lang diese Drähte sind, mir persönlich wäre das ein wenig zu dünn (Fehlerfall, hohe Belastung wenn alle 4 Servos gleichzeitig drehen). Die Feuerwehr kommt ja auch nicht zum Löschen eines Dachstuhles mit 1/2 Zoll-Gartenschlauch.

Gruß Rico

 

[AndyBar]

Erstmal muss ich miich korrigieren - die Litze zu den Dekodern selbst hat einen Querschnitt von 0,22mm². Die Wege zu den Verteilern sind nicht sooo lang.

Wenn ich es richtig verstanden habe, hast du ein PC-Netzteil eingebaut mit xxxW Leistung.

Also was ich konkret beobachte, ist, dass alle Leuchten an den Servodekodern bei zu hoher Last anfangen zu blinken. Das gleiche sehe ich an der Kontrollleuchte des Netzteils. Dazu fangen die Servos rhythmisch an sich zu drehen.

Die Frage, die sich mir noch immer stellt:
Verbrauchen die Servos Strom um in ihrer Endlage zu verbleiben?

MfG,
Andy

 

[flicflac]

...
Was mich halt besonders wundert, ist der Umstand, dass, wenn ich bei laufendem Betrieb einen weiteren SPS mit 4 angeschlossenen Servos an die Stromversorgung anschließe, diese dann scheinbar zusammenbricht.
...

@Andy

Hier kannst du etwas nachlesen was die Ströme beim Einschalten und im Betrieb angeht (Messwerte). Ob das nun die Wdec oder die Decoder von ESU sind spielt mE keine Rolle. Die Werte variieren jedoch je nach eingesetzten Servos.
Servos ziehen im Einschaltmoment ein Vielfaches des Ruhestromes. Die Summe der Einschaltströme ist einfach zu hoch.
Der Ablauf ist:
Spannung bricht zusammen >> Decoder initialisiert neu (Einschaltstrom) >> Spannung bricht wieder zusammen ... Das Ganze evtl. reihum als Summ- und Klapperkonzert bis sich eine Lücke findet, so dass alle Decoder initialisiert sind. Für den Normalbetrieb reicht die Leistung des Netzteils.
Abhilfe schafft ein kaskadiertes Einschalten oder ein Netzteil höherer Leistung welches hohe Einschaltströme abkann.
Ich gehe davon aus dass du die 0,75² von Decoder zu Decoder gezogen hast. Da sind 5m Länge schnell erreicht. Um einen zu großen Spannungsfall beim Einschalten zu vermeiden, solltest du diese Zuleitung aufteilen, gerade wenn mit mind. 14 Decodern zu rechnen ist.
Für meine elf WDec (38 Servos) habe ich das Problem mit einem 15V/160VA (~ 10,5A) Ringkerntrafo mit Einschaltstrombegrenzung und 4-fach kaskadierter Einschaltung der Sekundärspannung gelöst. 2x für die Servos, 1x mal für sonstige Zubehörspannung und 1x Reserve. Macht bei der Servoeinschaltung je Gruppe rund 9A bei angenommen 1,8A Einschaltstrom je Decoder. Das ist für den Rinkerntrafo kein Problem. In Ruhe sind es für 5 Decoder rund 1A, dann die nächste Servogruppe.
Durch die Einschaltkaskadierung ergibt sich automatisch eine Aufteilung der Zuleitungen.

Gruß flic

 

[groeschi]

Hmm, ich hab momentan 27 Decoder je 2 Servos von MB-Tronik verbaut.
10A Trafo, aufgeteilt in 3 Gruppen. Jede Gruppe mit 3A abgesichert. Eingeschaltet wird alles gleichzeitig. Noch nie ein Problem gehabt.

 

[Zilli]

Es soll mit der CV50 möglich sein, Servoimpulse zu steuern.
1. Der Servoimpuls erst mit dem ersten Stellbefehl der an das Servo gesendet wird
2. Nach Erreichen der Endstellung Servoimpuls abschalten.
3 Stromversorgung soll nur dann eingeschalten werden, wenn sich der Servo bewegen soll
Nachzulesen in Kapitel 10.7 Anleitung ESU Switchpiloten

So weit die Theorie, funktionieren tut das wohl nur mit den hauseigenen Servos. Die Servos die ich hier habe, zugegeben billige Chinaprodukte, machen trotz oben genannter Einstellungen alles mögliche, nur eben nicht ruhig stehen bleiben.
Aber probieren kannst die Einstellungen ja trotzdem mal.

 

[AndyBar]

Das mit der CV 50 scheint es wohl nur für die 51822 - also die V2 der SPS - zu geben. Habe grad mal im ESU-Forum angefragt, ob es für den 51802 ne Art Update (z.B. über die Firmware) gibt.

Aber so wie ich die anderen Antworten lese, muss ich wohl doch in mehrere Stromkreise unterteilen und dann mit entsprechenden Netzteilen versorgen.

@Flic
Ich habe die 0,75mm² Leitungen zwischen den Knotenpunkten verlegt und von diesen dann rel. kurze Leitungen mit 0,22mm² zu den Dekodern.
Wie hast du dir die Einschaltkaskadierung gebaut?

MfG,
Andy

 

[amazist]

Praxisbeispiel: In der Industrie haben wir die Steuerspannung aus einer zentralen USV-Anlage über 5 Zeitrelais mit unterschiedlichen Zeiten hintereinander schaltend auf 5 einzelne Unterverteilungen (SPS-Steuerungen) geschaltet, damit die 3000W USV beim Wiedereinschalten / Inbetriebnahme nicht auf einen Schlag belastet wird.
Ähnlich kann man das auch bei der Modellbahn machen. Dafür reichen einfache ansprechverzögert schaltende Zeitschalter, welche die Betriebsspannung für Servogruppen zuschaltet.
Beispiel: Wenn man mehrere dieser Schaltungen hintereinander anordnet und jede dieser einfachen Schaltungen die nächste startet (Relaiskontakt nicht eingezeichnet) erhält man eine Schrittkette, welche die Betriebsspannung nacheinander einschaltet. Ein freier Relaiskontakt schaltet in jedem Zeitglied die Betriebsspannung zu Deinen Verbrauchern. Allerdings mußt Du wissen mit welcher Gleichspannung die Kaskade betrieben werden soll und passende Relais auswählen z.B. 12V Spulenspannung. Die Zeit kann man durch ändern der Kondensatorkapazität grob beeinflussen, auch das ist abhängig von der Betriebsspannung. Die Zeitgenauigkeit ist für solch eine Kaskade absolut uninteressant, es geht ja nur darum das Netzteil nicht auf einen Schlag zu belasten.

einfache Einschaltung mit Längstransistor

 

[flicflac]

@Andy

Der Aufbau ist eigentlich recht einfach. Es sind 4 Schaltverzögerungen mit NE550 und unterschiedlichen R/C Werten. Diese ergeben dann eine einstellbare Einschaltverzögerung von 1-70sec.
Für den Ringkerntrafo sind NTC zur Begrenzung des 230VAC Einschaltstromes vorgeschaltet. RK-Trafos ziehen beim Einschalten (ohne Last) bis das 25-fache des Nennstromes. Das wäre in meinem Fall rund 21A und brächte jede übliche B16A Sicherung zum Auslösen. Die NTC begrenzen den Einschaltstrom auf rund 1A. Parallel zum 1. Stromkreis wird das schwarze Relais umgeschaltet um die 230VAC Einschaltbegrenzung zu überbrücken. Das orange Relais für den 1. Stromkreis wird mittels RC-Glied um ein paar Millisekunden nach Überbrückung der Einschaltstrombegrenzung verzögert geschaltet um der Sekundärspannung den vollen Strom zur Verfügung zu stellen.
Über die Platine werden die 230V sowie die 15VAC (bei mir) für die Servodecoder und restliche Elektronik geschaltet, die 12V Spannungsversorgung für die Elektronik ist ebenfalls integriert.

Bei Interesse überprüfe ich die Schaltung und Layout für evtl. Nachbauten nochmal. Auf der verwendeten Europlatine 160x100 könnten auch 5 Relais Platz finden. Der etwas große Kühlkörper für den Spannungsregler kann beim Einsatz eines 1,5A Reglers kleiner werden (hatte nur keinen da). Die 12V Relais sind aus der Industrie wegen des zu schaltenden Stromes und haben einen etwas niedrigen Innenwiderstand. Nun, außer der Platine ist es kein Hexenwerk.

Gruß flic

 

[AndyBar]

Gibt es solche Schaltungen auch als Fertigbausteine?
Suche ich schon eine ganze Weile, aber hab nix passendes gefunden.

 

[flicflac]

@Andy
Die Frage kam auch schon im iTrain-Forum und musste verneint werden.

flic

 

[ateshci]

Suche mal nach Einschaltstrombegrenzer. Da gibt es z.B. auf ebay genügend shops, die fertig Arbeit verkaufen. Das Relais zum Einschalten der Steurspannung must Du aber immer noch selbst mit dem Verzögerungsmodul verschalten. Fliegende gebratene Tauben gibt's nur im Schlaraffenland.

 

[TT Mann]

Hallo,
ich habe auch 8 Stk SPS mit voller Bestückung verbaut.(Chinateile) Angesteuert mit FZ1, allerdings mit 0,75 verdrahtet. Keine Probleme.

 

[AndyBar]

Hallo,
ich habe auch 8 Stk SPS mit voller Bestückung verbaut.(Chinateile) Angesteuert mit FZ1, allerdings mit 0,75 verdrahtet. Keine Probleme.

Welche Servos hast du denn benutzt? Laut dem ESU Forum ziehen Servos wohl immer Strom, wenn sie in Endlage sind.
Welche Version der SPS hast du verwendet - 51802 oder 51822?
Wie genau schaut deine Verdrahtung aus? Die 0,75 gehen bei mir nur vom Netzteil zu den Verteilerknoten. Von den Knoten sind es dann meist ~30 cm mit 0,22 bis zu den Dekodern.

MfG,
Andy

 

[groeschi]

Laut dem ESU Forum ziehen Servos wohl immer Strom, wenn sie in Endlage sind.

Kannst du die Endabschaltung nicht aktivieren?
Ich habe von meinen 54 Servos nur einen kritisch. Der darf bei Bedarf nachregeln. Alle anderen halten sauber ihre Lage.

 

[TT Mann]

Hallo AndyBar,

Ich habe eine Ringleitung mit 1,5 mm² gelegt. Von dort gehen alle Abgänge zu SPS und Gleise in 0,75 mm², Version 2 und 1 ab. Das Ding mit der CV 50 habe ich auch getestet, ging aber voll in die Hose, weil beim einschalten all diese Servo's in den Endanschlag gefahren sind und dort standen. Musste dann alle nochmal mit Hand schalten um sie wieder wieder in eine normale Position zu bekommen. Liegt vielleicht an den billig Teilen.
http://www.amazon.de/Flug51-FL033-Orginall-Helicopter-Flugzeug/dp/B00KL6QU1Q/ref=sr_1_10?s=toys&ie=UTF8&qid=1454762374&sr=1-10&keywords=servo