sNs Relaisblock

    Gestern hat sich in Steinach etwas Interessantes ergeben:
    An beiden huerz 60cm-Blöcken die bisher immer tadellos funktionierten traten plötzlich Störungen auf. Nach längerer Suche stellte sich heraus, dass die MTA-100 vom X3 (Anschluss der Bedienelemente) teilweise keinen Kontakt mehr gaben. Der Grund kann einerseits das nicht genügende Einpressen der Kabel mit dem Montagewerkzeug in den Schlitzkontakt sein, andererseits auch das Ein- und Ausstecken auf der Platine zwecks Wechsel der Bedienplatte Nord/Süd wobei sich die Kabel lösen können.


    Es haben sich in den Diskussionen darüber zwei Lösungen dazu etabliert:


    - Anlöten der Kabel in die MTA-100 Buchse
    - Verwendung des Deckels mit Zugentlastung für die MTA-100 Buchse, ist bei Distrelec unter der Art. Nr. 122479 erhältlich: klick mich


    huerz hat übrigens solche im Einsatz, leider nicht an den betroffenen Kabeln sondern auf den X6 und X7 zur AB-Matic :)
    Ich für meinen Teil werde mal die Zugentlastungen testen, da meine beiden Blöcke ebenfalls immer wieder umgesteckt werden ;)

    Die sicherste Lösung hierfür ist nicht die Zugsentlastung sondern einlöten, habe ich bei allen meinen MTA-100 Verbindungen gemacht.

    Ein Optimist ist in der Regel ein Zeitgenosse, der ungenügend informiert ist.
    Zitat: John B. Priestley

    Immer mal wieder wird von Problemen beim Rückblocken (Freimelden) des sNs-Relaisblockes berichtet. Früher (2013) hatten wir dies auf zu tiefe Versorgungsspannung zurückgeführt und die Versorgungsspannung von 12V auf 15V erhöht.


    Beim Frühlingstreffen am 1.05.2015 hat kabelleger einen interessanten Effekt beschrieben: Der Freimeldeimpuls sei zu kurz, um seine Relais in seiner Spezialschaltung anziehen zu lassen.


    Die Länge des Freimeldeimpulses ist definiert durch Kondensator C1 (100uF), den Widerstand R1 (100 Ohm) und den Spulenwiderstand von Relais BK (960 Ohm). Daraus ergibt sich ein R-C-Glied mit einer Zeitkonstante von Tau = C1 * (R1 + Rsp) = 100 * 10^-6 * (100 + 960) = 0.1 Sekunden. Relais BK fällt ab und beendet dadurch den Freimeldeimpuls, wenn die Spannung über dem Kondensator unter die Haltespannung des Relais BK fällt. Dies Haltespannung beträgt rund 1/3 der Nennspannung und die Kondensatorspannung ist nach 1 Tau = 0.1 auf 1/3 zusammengefallen. Der Freimeldeimpuls (Anschaltdauer Relais BK) sollte also 0.1 s betragen. Dies ist genügend lang, damit jedes mir bekannte Relais sicher anzieht.


    Wenn der Freimeldeimpuls zu kurz erscheint, dann scheint mit dem R-C-Glied etwas nicht zu stimmen. Der Spulenwiderstand von Relais BK ist gegeben. An C1 und R1 können wir schräubeln.


    • Die Ladezeit des Kondensators beträgt Tau = R1 * C1 = 100 Ohm * 100 uF = 0.01 s
    • Wenn Relais BK schneller anzieht als diese 10ms, dann ist C1 nicht voll geladen, wodurch der FM-Impuls kürzer wird.
    • Nominell (gem.Datenblatt) ist die Ansprechzeit und auch die Rückfallzeit von Relais BK "kleiner als 10ms". Ich muss also vermuten, dass C1 nicht voll geladen wird.


    • Ziel: Die Freimelde-Impulszeit = Anschaltzeit von Relais BK soll verlängert werden.
    • Hierzu muss die Zeit, während der die Spannung über C1 mindestens 4V ist, verlängert werden.
    • Zum Verlängern der Freimelde-Impulszeit gibt es zwei Möglichkeiten:


    a) Die Ausgangsspannung an C1 vergrössern, indem sichergestellt ist, dass C1 voll geladen wird: R1 verkleinern auf 47 Ohm oder 22 Ohm oder 10 Ohm.
    R1 = 0 Ohm würde einen kleinen Kurzschlussimpuls ergeben in dem Moment, wo C1 geladen wird, und das wollte ich damals (2009) vermeiden, weil es "unsauber" ist.
    R1 zu überbrücken wäre aber der "quick and dirty"-Test, um diese Theorie zu verifizieren.


    b) Die Kapazität von C1 vergrössern auf z.B. 220uF : Dadruch wird die Entladezeit und also auch die Haltezeit von Relais BK entsprechend länger.
    Info: als ich 2009 meine ersten Blöcke baute, verwendete ich, was grad dar war: Kondensatoren mit 220uF, im Bewusstsein, "grösser schadet nicht". Meine Blöcke funtionieren also besser als spezifiziert :whistle


    Beide Möglichkeiten sind auch an bestehenden Blöcken machbar. Das Verkleinern des Widerstandes ist noch eine Spur einfacher.


    => Anregungen? Kommentare? Meinungen?


    Felix

    Alles sollte so einfach wie möglich sein - aber nicht einfacher.

    2 Mal editiert, zuletzt von fgee ()

    • Offizieller Beitrag

    Stephan und ich haben uns diesbezüglich am Samstag mal eine Stunde mit einem KO an einen meiner Blöcke gütlich getan, da wir den Fehler auch in dem Bereich vermuteten. Wenn es denn funktionierte (*), dann war der Impuls ~150ms (sofern ich es noch richtig im Kopf habe - auf alle Fälle grösser als die definierten 100ms). Zumindest bei mir hat es nicht an dem gelegen, sondern an den MTA-100 Steckern zu den Bedienelementen. Steckt man die mehrmals aus und ein und zieht dabei jeweils am Kabel (letzteres macht man ja eigentlich nicht.... :whistle) und sind diese dann auch noch nicht zugentlastet, dann ist die Schneidklemmverbindung der MTA-100 irgendwann nicht mehr in Ordnung.
    Nachdem David die Dinger bei mir verlötet hat, wurde mir kein Fehlverhalten mehr zugetragen diesbezüglich (muss nicht heissen dass es so etwas nicht mehr gab).


    Beim Abzweiger war es so, dass zwei Drähte im Stecker zum Stellpult abgerissen waren, so dass die FM Leitungen zwischen den drei Abgängen im Automatikfall nicht mehr durchverbunden wurden.


    Ich denke man sollte sich das Thema für die Zukunft mal im Hinterkopf halten und das Ganze noch etwas beobachten bevor man aktiv wird.

    • Offizieller Beitrag

    Ich sehe es auch so. Bevor wir am Design rumschrauben müssen, sollten wir die Kontaktprobleme dieser Stecker ausmerzen.


    Diese schwankenden Kontaktwiderstände erklären das beobachtete Verhalten natürlich genau so. Dies war mir so nicht bewusst, dass wir hier einen so einfachen Mechanismus in Bezug auf die Freimeldung mit den MTA-100 ins System gebracht haben. Daher werde ich auch bei mir die entsprechenden Stecker verlöten.
    Wenn sich dann immer noch solche Probleme im bisher gefühlten Ausmass zeigen, dann würde ich dann die obigen Überlegungen von Felix hervorholen.

    Ich muss dazu noch ein paar Dinge anmerken.


    Ich habe ursprünglich für meine Schaltung grössere Relais (as in "physisch grösser" verwendet. Die Stromaufnahme dieser Relais ist 60mA, d.h. innerhalb der 100mA, welche der Leistungstransistor am Freimelde-Ausgang kann. Ich habe dabei festgestellt, dass diese Relais nicht vollständig anziehen (sondern nur leicht zucken). Ich habe von diesen Relais noch, kann also ggf. auch weitere Tests machen oder welche für Tests zur Verfügung stellen. Ich werde auch mal gucken, ob ich davon ein Datenblatt auftreiben kann.


    Ich habe bei mir das Problem gelöst, indem ich kleinere Relais mit wohl kürzeren Ansprechzeiten verwendet habe.


    Meine Schlussfolgerung daraus war, dass offenbar die Reserven bezüglich Impulsdauer nicht besonders gross sind.


    Wichtig ist an dieser Stelle aber auch zu bemerken: Ich weiss nicht (habe nicht gemessen), welche Spannung der FM-Impuls hat. Wenn die Spannung nur wenig über jener Spannung liegt, welche das Relais zum anziehen braucht, dann gehe ich mal davon aus, dass sich die Ansprechzeit deutlich verlängern kann.


    So oder so: Rein schätzomatisch hätte ich auch gesagt, dass 150 ms auch bei den grossen Relais für sicheres Ansprechen reichen müssten (diese Zeit konnte ich mangels geeigneter Instrumente nicht messen, und bin auch nur zufällig bei der Block-Debug-Übung darüber gestolpert), insofern sehe ich da aktuell keinen Handlungsbedarf.

    Zitat

    Original von MAB


    Bilder sagen mehr als tausend Worte. Kannst du mal ein Bild vom verlöteten Stecker zeigen?


    Wobei das Bild der fertigen Kupplung nur bedingt hilft, ich durfte David am Samstag beim Umbau zusehen und er hat mir auch das Vorgehen erklärt und gezeigt. Ziemlich viel Aufwand für 8 Litzen. Deshalb werde ich - wie schon weiter oben erwähnt - zuerst die Zugentlastung testen.

    • Offizieller Beitrag

    Man kann ja auch nur die vier Adern "braten", welche für die Rückmeldung relevant sind. Aber weshalb etwas nur halb tun, nur um die andere Hälfte dann ein anderes Mal nach nochmaligem Anheizen des Lötkolbens zu wiederholen ;)


    Ich habe aber gar nichts dagegen, wenn jemand Alternativen testet.


    Bei huerzens Block war der Effekt frappant: Zuerst hat es etwa 1 von 100 Mal funktioniert (das war ja auch komisch: Wenn man gerade nicht hingeschaut hat, dann hat es zwischendurch auch mal funktioniert), danach mindestens 99 von 100 Mal :)

    Zitat

    Original von Dany
    Ich habe aber gar nichts dagegen, wenn jemand Alternativen testet.


    Ob die Zugentlastung wirklich die nötigen Resultate bringt lässt sich natürlich nur in Langzeittests ermitteln, mein erster Block hat bisher klaglos gefunzt, beim Zweiten hatte ich schon meine Probleme. Es steht und fällt alles damit wie gut die Kabel in der MTA100-Buchse geschlitzt wurden. Bevor ich mir aber den Aufwand antue, die Kabel zu verlöten will ich die Alternative testen. Resultate sind aber erst in der weiten Zukunft zu erwarten. Wenigstens wissen wir nun, wo gesucht werden muss, wenn was nicht funzt bei einem Block der bisher klaglos tat ;)

    @Freimeldeimpuls:
    Ich habe diese Relais hier verwendet: http://www.distrelec.ch/de/Pri…ivity-RP421012/p/13721238
    Datenblatt: http://www.distrelec.ch/Web/Do…df?mime=application%2Fpdf


    An sich müsste das Relais ab 8.4V ziehen und dann 9 ms benötigen, und max 44 mA ziehen. Damit ist für mich absolut unklar, weshalb das nicht funktioniert hat, denn diese Bedingungen müssten eigentlich bei Weitem erfüllt gewesen sein...



    Denkbar, dass ich irgendwas falsch aufgebaut habe, und dann beim Neubau der Platine mit kleineren Relais das Problem unbewusst behoben habe.



    @MTA100 löten:
    Kabel raus friemeln, abisolieren, sparsam (!) verzinnen, mit einem feinen Schraubenzieher wieder rein drücken, etwas braten und Zinn zugeben. Es ist nicht nötig, die einzelnen Metallstifte aus dem Stecker heraus zu nehmen oder dergleichen, der Kunststoff ist genügend hitzeresistent (aber besser trotzdem nicht zu lange oder zu heiss braten). Die Kontakte der von Schnurrli verwendeten Stecker lassen sich gut löten.
    Je nachdem, wie gut sich die Litze löten lässt, kann evtl. auch das vorhergehende verzinnen entfallen.

    huerz
    Impulsdauer war kurz unter 150ms als sie denn funktioniert hat.


    @David
    Die Spannung war geschätzt 12V, auf jeden Fall über 10V wie es auch zu erwarten sein sollte.


    Habe es leider vergessen ein Bild zu machen und den Impuls zu vermessen.

    Noch ein ganz anderes Thema:


    Auch bei diesem Treffen hat sich gezeigt, dass es unschöne "Interferenzen" geben kann, wenn Züge genau die Länge eines Blockabschnittes haben, aber den Magneten nicht im hintersten Wagen. Typischerweise ist dann der Block schon geschaltet, aber der Zug steht noch teilweise auf dem Blockmodul. Ein nachfolgender Zug mit längerem Bremsweg fährt dann auf den stehenden Zug auf.


    An dieser Stelle deshalb der Hinweis, wie sich dieses Problem mit mässigem Aufwand beheben lässt:
    Man baut vor (!) dem Reed einen zweiten RLT ein, und schaltet diesen parallel zum bestehenden RLT. Voilà. Ich habe bei meiner Einspur-Ausfädelung exakt diese Schaltung so in Betrieb, d.h. dass es funktioniert ist praktisch erwiesen ;)


    Das bedeutet jetzt nicht, dass es da zwingende Gründe gäbe, das umzubauen, aber wer bei seinen Blockmodulen die Betriebssicherheit erhöhen will, kann das machen.

    Ich persönlich würde es bei einem neu gebauten Blockmodul auf jeden Fall machen. Aber es ist halt zusätzlicher Aufwand und für die grundsätzliche Funktion nicht nötig, daher muss das im Endeffekt jeder selber entscheiden.


    Man könnte sich aber überlegen, das Ganze als "optional" in die Block-Dokumentation aufzunehmen.

    Die Blöcke länger machen als der längste (Durchschnitts-)Zug wäre die einfachere Möglichkeit. Wenn zwei Standard-Module à 1.20 zwischen zwei Blockmodulen sind, sollte das eigentlich gegeben sein.


    Felix :meinemeinung

    • Offizieller Beitrag

    Ein sehr schneller Zug schafft es auch dann noch, einen sehr langsamen Zug einzuholen. Das Problem kann man aber auch beheben, indem man beim langsamen Zug den Magnet eher hinten montiert. Aber beim Arnold ICE3 ist da dann guter Rat teuer, weil der sehr langsam ist und beim Pendelzug "hinten" eine nicht anwendbare Definition ist.


    Wenn dann aber der IRM wieder weit weg vom Reed ist, dann reduziert sich die Gefahr, dass der schnelle Zug auf den langsamen auffährt wiederum. Dumm ist es einfach, wenn dann die Stromabnahme des vorderen Zuges noch auf dem Blockabschnitt steht, während der nachfolgende Zug schon wieder die Bremsung ausgelöst hat.


    --> Der Magnet muss dort sein, wo der Zug die Stromabnahme hat. Damit verhindert man, dass der Magnet schon am Reed vorbei ist, aber die Stromabnahme aber noch nicht, wenn bereits der nachfolgende Zug den IRM auslöst..

    Nö. Der Magnet soll (aber muss nicht) hinten sein. Zur Erinnerung: Der Magnet gilt als Zugschlussmarkierung. Und wenn er als das verwendet wird, gibt es kein Problem.


    Wenn der Magnet vorn ist, und die Stromabnahme auch vorn ist, handelt es sich eher um einen lokbespannten Zug. Daraus resultiert dann das Risiko, dass Zugtrennungen nicht erkannt werden können, weil der Magnet eben vor der Trennstelle im Zug ist.


    Wenn der Magnet vorn ist, und die Stromabnahme ist hinten, dann ist es ein Pendelzug auf Rückwärtsfahrt.


    In der Praxis sieht das so aus:
    - Pendelzug (Steuerwagen voran) belegt IRRM mit Zugspitze
    - Pendelzug (Steuerwagen voran) belegt Reed mit Magnet unter Zugspitze
    - Pendelzug fährt weiter
    - Pendelzug (Lok hinten) macht IRRM mit Zugschluss frei => Block wird rot, rückliegender Block wird grün
    - Bei einer Blocklänge von minimal 2 * 1.20 + 0.60 für das Blockmodul = 3m ist also der Folgezug zu diesem Zeitpunkt 3m entfernt.


    Die Trennstelle zwischen dem Stromkreis des Trafos, der zum soeben passierten Signal gehört, und dem Stromkreis des Trafos des nachfolgenden Blockes muss idealerweise beim Signal sein. Die zulässige Distanz zwischen Signal und Trennstelle ist die Beschleunigungsstrecke, die die AB-Matic braucht. Damit ist aber "einige 10cm" (deutlich unter 1m) gemeint, nicht z.B. eine 2m lange Anfahrstrecke. In der Blockdoku V4.2, Seite 1, ist 30cm erwähnt.


    Ein Standardblockmodul von 1.20 Länge hat die Signale irgendwo in der Mitte oder gegen Ende des Modules. D.h. die Anfahrstrecke nach dem Signal beträgt 60cm oder weniger. Wenn bei dieser Konstellation der Folgezug 3m entfernt ist, kann ich mir nicht vorstellen, dass ein schneller Folgezug auf einen langsamen ersten Zug auffahren kann.


    Ausser, der Zug ist lokbespannt, hat den Magnet vorne und im nachfolgenden Block ist der Trafo zu. Tatsächlich schreibt kabelleger:


    Zitat

    wenn Züge genau die Länge eines Blockabschnittes haben, aber den Magneten nicht im hintersten Wagen


    Ein Zug, der 3m lang ist, ist i.d.R. ein lokbespannter Zug. Wenn der den Magneten nicht am Schluss hat, ist dies ein Setupfehler des Zugzusammenstellers. Ich verstehe jetzt eigentlich nicht, warum man dies per Schaltungsänderung beheben soll.


    Felix

    Alles sollte so einfach wie möglich sein - aber nicht einfacher.

    3 Mal editiert, zuletzt von fgee ()

    Dany, guter Einwand bezüglich Trennstelle.


    So 100% richtig funktioniert es eigentlich nur, wenn sowohl Reed wie auch der zweite RLT im nachfolgenden Trafo-Abschnitt sind. Gerade für sehr lange Blockstellen (Boudry z.B.) wäre das wohl die bevorzugte Konstruktion, die alle diese Probleme behebt. Nur so ist sichergestellt, dass der Zug den vorherigen Trafo-Abschnitt komplett verlassen hat, bevor der Block schaltet. Hat zudem den Vorteil, dass man die Fehlerquelle mit den sich berührenden Schienen am Modulübergang eliminiert.


    Bei einem 120er-Modul wäre das wohl auch ohne Weiteres machbar (Signal z.B. bei 80 cm, Trennstelle bei 100 cm, Reed und zweiter RLT bei 110 cm), bei einem 60er funktioniert das aber kaum.


    Aufgrund der steigenden Anzahl Blockmodule (kürzere Blockabstände!) werden wir wohl in Zukunft vermehrt mit solchen Problemen konfrontiert sein. Da lohnt es sich schon, die daraus enstehenden Randfälle bei der Konstruktion zu berücksichtigen, zumal sich diese einfach beheben lassen.

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