Hellingschakeling

Een nadeel bij een handmatige analoge regeling is dat locs bergop soms wat meer spanning nodig hebben om de helling te nemen en bergaf wat moeten worden afgeremd om niet uit een bocht te vliegen. Bij meerdere gelijktijdig lopende locs vergt dat veel aandacht en handmatig geregel. Wanneer er dan ook nog eens twee of drie locs door eenzelfde trafo worden geregeld, is het ondoenlijk om alle locs een gepaste snelheid te geven. Het afremmen van een bergaf lopende loc doet een bergop lopende loc dan stilstaan. Omgekeerd dendert een bergaf lopende loc naar beneden met groot risico op ontsporing wanneer meer spanning moet worden gegeven aan een bergop lopende loc.

Om dit te automatiseren heb ik een hellingschakeling gemaakt. Die regelt dat een loc die bergop moet automatisch meer spanning krijgt en een loc die bergaf gaat automatisch wordt afgeremd, zelfs binnen hetzelfde -door een enkele trafo- geregelde blok.
Behalve de schakeling moeten twee extra aanpassingen worden gedaan. Een aan de loc en een aan de rails.

Heb jij tips of aanvullingen, voeg dan onderaan deze pagina jouw reactie toe.

Aanpassing aan rails

De rails worden aan het begin en einde van het hellingtraject voorzien van een reedcontact.

IMG_0249

Gebruik een klein type (ca. 1 cm).

Het reedcontact wordt in de rijrichting net niet tegen de rechter spoorstaaf gemonteerd (er moet nog een wiel tussen de spoorstaaf en het reedcontact kunnen lopen).
Het reedcontact steekt ietsje boven de spoorstaaf uit.

IMG_0253

Aanpassing aan loc

De loc moet aan de onderkant worden voorzien van een kleine sterke magneet (verkrijgbaar bij Conrad). Deze moet nauwkeurig worden geplaatst. De onderkant van de magneet moet net iets hoger liggen dan de bovenkant van de railstaaf (omdat het reedcontact ook net iets boven de railstaaf wordt geplaatst). Dit kun je bepalen door een lineaal tegen de wielen aan te houden en daar net iets boven te blijven met de onderkant van de magneet.

IMG_0259

De magneet wordt aan de rechter kant onder de loc gemonteerd, zodanig dat het magneetje vlak over het reedcontact beweegt (minder dan een millimeter!). De magneet wordt op een klein stukje plastic gelijmd dat vervolgens weer (na droging) op de loc wordt gelijmd in de juiste positie. Gebruik voor een betrouwbare montage lijm (twee-componenten).

Let erop dat de magneet met de (rood) gemarkeerde kant naar onderen wijst.

IMG_0261

Het magneetje is aan de binnenkant van de wielen gemonteerd zodat het precies over het reedcontact beweegt dat net iets van de spoorstaaf ligt verwijderd zodat het wiel er nog tussen past.

IMG_0262

Voor elke loc moet een passend plekje worden gezocht. De beste plaats is het draaipunt van de loc of de draaibare wielset. Dat is echter niet bij elke loc mogelijk.

IMG_0264

Wanneer alles naar behoren werkt, kan het magneetje en het stukje plastic zwart worden geverfd zodat het niet meer opvalt.

Werking schakeling

De werking is alsvolgt (zie ook het schema hieronder).

helling_schakeling

klik op het schema voor een vergroting

De hele schakeling wordt aangesloten op de volle spanningsuitgang van de trafo. Deze wordt iets getemperd door middel van twee antiparallele diode-paartjes in serie. Een gelijkspanningsomvormer zorgt voor de voeding van de relaisschakeling. De relais zijn geschikt voor 24 Volt.
Wanneer de trein bergop moet, zorgt de magneet onder aan de berg dat reedcontact A relais B doet afvallen waardoor relais A aantrekt naar de NO aansluiting en dus de volle (iets getemperde) spanning op het hellingtraject komt de staan.
Komt een trein van de andere kant de berg af dan zal reedcontact B relais B doet aantrekken waardoor relais A afvalt naar de NC aansluiting en daarmee de spanning wordt verminderd door een 10 Ohm/10 Watt weerstand. De trein rijdt daardoor rustig de helling af.
Alles zonder dat een trafo moet worden bediend. Mijn baan heeft diverse hellingen die allemaal door een dergelijke schakeling worden geregeld en dat is wel zo handig.

Voorbeeld

Een prototype van de schakeling:

IMG_0311

Werking relais

(Bron: http://nl.wikipedia.org/wiki/Relais)

Relais

Door een elektrische spanning op de aansluitingen S1 en S2 van de spoel te zetten, zal er door de spoel een stroom gaan lopen, waardoor de U-vormige kern (lichtblauw) gemagnetiseerd wordt. Nu wordt het anker (donkerblauw) naar de kern toe getrokken. Het anker probeert de magnetische kring te optimaliseren. Het magnetisme loopt liever door weekijzer dan door lucht. Aan het anker is een moedercontact C (van Common, gemeenschappelijk) bevestigd wat in rust het bovenste verbreekcontact NC (van Normally Closed, in rust gesloten) raakt en in bekrachtigde toestand het onderste maakcontact NO (van Normally Open, in rust geopend), zo wordt de elektrische verbinding tussen C en NC omgeschakeld naar die tussen C en NO. Als de spanning van de spoel wordt afgehaald, valt het anker af, en blijft in zijn oorspronkelijke positie, tot de spoel opnieuw wordt bekrachtigd.

Geef een reactie