Posts by Heinrich Müller

    Ein automatisch gesteuerter Bahnhof für die Modellbahn lässt ankommende Züge automatisch auf freie Gleise einfahren. Sind alle Gleise besetzt, wird die Einfahrt gesperrt.

    Für einen automatisch gesteuerten Bahnhof braucht man Gleisbesetztmelder und eine Weichensteuerung. Nicht jeder möchte einen Computer für seine Modellbahnanlage einsetzen. Hier geht es um eine Einfahrautomatik ohne Computer.

    Als Gleisbesetztmelder kann die Besetztmelderplatine der Intelligenten Modellbahnsteuerung verwendet werden. Die Weichen können mit der Weichenplatine geschaltet werden. Aber es geht auch allein mit der Besetztmelderplatine und Relais.



    Die Besetztmelderplatine hat 24 Gleisbesetztmelder. Der Komparator oben rechts steuert die ersten 8 Gleisbesetztmelder. Die ersten 8 Gleise des Bahnhofs können an den Dioden D1 bis D8 angeschlossen werden.
    Weitere 8 Gleise werden an den Dioden D9 bis D16 angeschlossen.
    Die Gleisbesetztmelder schalten die Weichen entweder über die Weichenplatine oder einfach mit Relais auf freie Gleise. Sind alle Gleise besetzt, schalten die Weichen geradeaus auf das Umfahrgleis, so daß ein weiter einfahrender Zug über das Umfahrgleis durch den Bahnhof oder Abstellbahnhof fährt.
    Als Bahnhofssteuerung für die Einfahrt braucht man also nur eine Besetztmelderplatine und ein paar Relais mit 5 Volt Spulenspannung zum schalten der Weichen. Die weggelassenen Bauteile auf der Besetztmelderplatine dienen für einen Computeranschluß und werden nicht gebraucht.
    Die Platine wird mit 5 Volt Gleichspannung versorgt, weil die ICs für 5 Volt ausgelegt sind.
    Sollen 12 Volt-Relais eingesetzt werden, braucht man zur Ansteuerung für jedes Relais einen Transistor. (Bild 3)
    Als Ausfahrschalter können auch Taster eingesetzt werden.
    Stückliste Besetztmelderplatine
    IC1 74HC245 wird wird nicht gebraucht
    IC2 74H C688 wird nicht gebraucht
    IC3 74HC139 wird nicht gebraucht
    IC4 74HC32 wird nicht gebraucht
    IC5 74HC273 wird nicht gebraucht
    IC6, 7, 8 74HC245 wird nicht gebraucht
    IC9, 10, 11 74HC540 wird nicht gebraucht
    IC12 7406 wird nicht gebraucht
    D1-D72 1N4148
    D73-D95 1N4001 oder 1N5401
    T1-T4 BD676 wird nicht gebraucht
    C1-C24 Tantal 2,2 µF/10 V
    C25- C48 0,1 µF/50V
    C49-C60 0,1 µF/50V
    C12 47 µF/10 Volt
    R1- R24 100 Ohm/1/4 W
    RN1 6-fach 100k
    RN2-RN7 8-fach 100 k
    R33-R36 1k/1/4 W
    R37-R40 33k/1/4 W
    J1 64polige VG-Leiste a+c (falls gewünscht)
    J2 Sub-D-Stecker 25-polig abgewinkelt (falls gewünscht)
    J3 Sub-D-Stecker 9-polig (falls gewünscht)

    Besetztmelderplatine mit 24 Gleisbesetztmeldern Preisunbestückt : € 19,90, Preis bestückt € 69,90

    Bild 1 Gleisbesetztmelderplatine


    Bild 2 Gleisbesetztmelderplatine als Bahnhofsteuerung/Abstellbahnhofsteuerung



    Bild 3 Gleisbesetztmelderplatine als Bahnhofsteuerung/Abstellbahnhofsteuerung mit Relais 12 Volt und Transistoren und mit Schaltern für die Ausfahrt der Züge


    Bild 4 Schaltung der Besetztmelderplatine

    Für den Umbau einer Wechselstromlok auf Gleichstrombetrieb baut man in eine der beiden Feldspulen eine Diode in die eine und in die andere Feldspule eine Diode in die andere Richtung ein. Das Umpolrelais braucht man nicht mehr.

    Fahrzeuge mit der magnetischen Lenkung und mit Antriebsmotor erfreuen sich steigender Beliebtheit. Sie sind nicht nur Standmodelle für die Vitrine, sondern können auch auf den Straßen fahren. Wir haben einige Fahrzeuge in Größe H0 mit Abstandssteuerung für das Faller Car System umgerüstet.

    Fahrzeuge mit Abstandssteuerung easy stop
    Mercedes Sprinter mit easy stop neu Preis: € 139,90

    Kohlelaster MAN mit easy stop-Modul gebraucht Preis: € 119,90

    Hängerzug Deutsche Möbelspedition mit easy stop neu Preis:
    € 139,90

    MAN Zirkus Knie mit easy stop neu Preis: € 119,50

    MAN GLS Lastwagen neu mit kollektorlosem Hochleistungsmotor und Drehzahleinstellung und somit Einstellung der Fahrgeschwindigkeit Preis: €169,90
    Kollektorloser Motor
    Gewicht: 2.3g (einschließlich Halterung), Welle: 1.5mm, Wellenlänge: 4mm, Abmessungen : 13 x 8mm
    Preis € 13,90 ohne Drehzahlsteuerung

    Bestellungen an:

    Heinrich Müller
    Altbacher Hof 8
    73776 Altbach
    Internet: modellelektronik.de
    Telefon: 07153 9998360
    E-Mail: heinrich.mueller@modellelektronik.de



    Mercedes Sprinter mit easy stop


    Kohlelaster MAN mit easy stop-Modul


    MAN GLS Lastwagen


    Hängerzug Deutsche Möbelspedition

    MAN "Zirkus Knie"
    Wer eine automatische Ladung auf der Straße wünscht oder einfach die Fahrzeuge ohne Ladesteckerchen laden möchte, ist mit einem kontaktlosen Ladegerät gut bedient.
    Ein solches Ladegerät funktioniert im Prinzip wie ein Trafo. Ein elektronischer Generator erzeugt in der Sendespule eine Wechselspannung, die induktiv auf die Empfängerspule übertragen wird. Die Frequenz liegt bei einigen Kilohertz.
    Es gibt Ladegeräte, die bei vollem Akku automatisch abschalten. Andernfalls trennt man das Fahrzeug vom Ladegerät, wenn sein NIMH-Akku 2,7 Volt und ein LiPo-Akku Akku etwa 4,2 Volt erreicht hat
    Ladegerät mit Laderegler
    Dieses Ladegerät mit induktiver Energieübertragung ist ideal zur Ladung der Akkus in den Fahrzeugen. Der Laderegler ist eine Elektronik-Platine und braucht etwas Platz im oder unter dem Fahrzeug.
    Steht ein Fahrzeug auf dem Ladegerät, setzt die Ladung automatisch ein.
    Die Senderspule ist in einem Gehäuse untergebracht und kann unter der Straße montiert (angeklebt) werden.
    Der Empfänger (Empfängerspule mit Laderegler) für das kontaktlose Ladegerät wird unter das Fahrzeug geklebt und über einen Laderegler mit dem Akku verbunden.
    Preis: 49,50
    Automatischer Betrieb
    Fährt das Fahrzeug über den Sender und wird beispielsweise von einem Stoppmagnet (oder einer Sendediode bei easy stop Fahrzeugen) angehalten, wird sein Akku geladen. Ist er voll geladen, schaltet das Ladegerät ab.
    Montage
    ⦁ Sender an beliebiger Stelle unter die Straße montieren (kleben).
    ⦁ Empfänger unter das Fahrzeug kleben,
    ⦁ Falls gewünscht Stoppmagnet einbauen
    ⦁ Fahrzeug bei eingeschaltetem Stoppmagnet fahren, bis es am Stoppmagnet anhält. Der Ladevorgang schaltet sich automatisch ein, wenn das Fahrzeug mit seiner Empfängerspule im Abstand von höchstens 8 mm über dem Sender steht.
    Die Ladezeit bei einem 300 mAh-Akku beträgt etwa 6 Stunden. Die Ladespannung beträgt maximal 3,9 Volt und der Ladestrom beträgt etwa 30 mA.
    Ladestation automatisch mit Geschwindigkeitsmessung
    Diese Ladestation misst die Geschwindigkeit der Fahrzeuge und hält sie automatisch an, wenn ihre Akkus geladen werden müssen. Wird ein Fahrzeug zu langsam, ist der Akku fast leer und muß geladen werden. Zur Erfassung der Geschwindigkeit werden am Straßenrand zwei Sensoren aufgestellt. Die Ladestation wird an gewünschter Stelle unter der Straße montiert. Langsame Fahrzeuge werden automatisch mit einem Stoppmagnet (beispielsweise von Faller) angehalten.
    Fahrzeuge mit Abstandssteuerung easy stop
    Fahrzeuge mit einem Abstandssteuerung easy stop-Modul brauchen keinen Stoppmagnet. Hinter der Ladestation wird eine Infrarot-Sendediode am Straßenrand aufgestellt, die die mit easy stop ausgerüsteten Fahrzeuge automatisch anhält.
    Ladestation automatisch mit Geschwindigkeitsmessung

    Fahrzeuge mit dem Faller Car System müssen ab und zu geladen werden, wenn der Akku schwach wird. dazu steckt man gewöhnlich den Stecker des Ladegerätes in die Ladebuchse ein. Die Aufladung kann aber auch automatisch erfolgen. Das wird hier beschrieben. Dies ist ein Bauprojekt für geringe Elektronik-Kenntnisse. Gebraucht wird ein Zähler DCM 240 von Voltcraft oder ähnlich und ein Taktgeber, beispielsweise ein easy stop-Modul. Über ein Relais kann ein kontaktloses Ladegerät eingeschaltet werden. Ladegeräte haben wir vorrätig. Sie können aber auch ein Ladegerät von einem Handy (SmartPhone) verwenden, wenn der Ladestrom auf höchstens 50 mA begrenzt wird. Diese Ladestation misst die Geschwindigkeit der Fahrzeuge und hält sie automatisch an, wenn ihre Akkus geladen werden müssen. Wird ein Fahrzeug zu langsam, ist der Akku fast leer und muss geladen werden. Zur Erfassung der Geschwindigkeit werden am Straßenrand zwei Sensoren oder Lichtschranken aufgestellt. Ein Zähler stoppt die Zeit der Fahrzeuge und schaltet bei niedriger Fahrgeschwindigkeit ein kontaktloses Ladegerät ein. Die Ladestation wird an gewünschter Stelle unter der Straße montiert. Unter den Fahrzeugen wird eine Empfängerspule angeklebt und die beiden Drähte der Spule mit dem Akku im Fahrzeug verbunden. Besser ist eine Empfängerspule mit Laderegler-Elektronik (haben wir vorrätig). Langsame Fahrzeuge werden automatisch mit einem Stoppmagnet (beispielsweise von Faller) angehalten.
    Funktionsprinzip der Geschwindigkeitsmessung mit Stoppuhr
    Auf einer Meßstrecke wird die Zeit für die Autos gestoppt. Ist ein Auto wegen schwachem Akku sehr langsam, schaltet das Ladegerät ein. Mit einem geeigneten Zähler lässt sich ein Zählerstand und durch eine Taktfrequenz eine bestimmte Zeit einprogrammieren. Damit wird eine Geschwindigkeit festgelegt. Bei easy stop-Fahrzeugen braucht man keine Lichtschranken, sondern nur Infrarot-Sensoren (Fototransistoren). die Infrarot-Sendedioden hinten an den Fahrzeugen schalten die beiden Sensoren der Meßstrecke ein. Diese Sensoren dienen als Start- und Stoppsignal für den Zähler.
    Fahrzeuge mit Abstandssteuerung easy stop
    Fahrzeuge mit Abstandssteuerung easy stop-Modul brauchen keinen Stoppmagnet. Hinter der Ladestation wird eine Infrarot-Sendediode am Straßenrand aufgestellt, die die mit easy stop ausgerüsteten Fahrzeuge automatisch anhält. Zwei Sensoren im Abstand von etwa 20 Zentimetern erfassen die Geschwindigkeit der Fahrzeuge.
    Zwei Zähler: DCM 240 und Eigenbau-Zähler
    Für die Messung der Fahrgeschwindigkeit beschreibe ich zwei verschiedene Zähler, den DCM 240 von Voltcraft und einen Eigenbau-Zähler, für den es Platinen mit gedruckter Schaltung gibt. Er macht dieses Bauprojekt interessanter, aber auch schwieriger.
    Bauanleitung für Fahrzeuge mit Abstandssteuerung easy stop mit Zähler DCM 240
    Anstelle der Geschwindigkeit kann man auch die Zeit mit einer Stoppuhr oder einem Zähler messen, weil der Weg durch den Abstand der Sensoren für die Meßstrecke konstant ist. Bei Fahrzeugen mit easy stop-Modul braucht man keine Lichtschranken zur Erfassung der Fahrzeuge, sondern nur Infrarot-Sensoren (Fototransistoren). Bei dem Zähler DCM 240 kann jeder Zählerstand einprogrammiert werden. Über seinen Ausgang kann das Ladegerät eingeschaltet werden. In den Produktdaten ist beschrieben, wie man den Zähler auf den gewünschten Zählerstand programmiert. Das hängt vom Abstand der Lichtschranken ab. Bei einem Abstand von 20 Zentimeter ist ein Zählerstand von etwa 2000 eine gute Wahl. Am besten verwendet man als Spannungsversorgung für den Zähler DCM 240 einen LiPo-Akku mit 2,7 Volt, um den einprogrammierten Zählerstand zu speichern. Es geht auch mit drei in Reihe geschaltete NiMH-Akkus mit 3,6 Volt und einer Diode in Reihe, um 3,6 Volt - 0,7 Volt = 2,9 Volt zu erhalten. Am Zählereingang des DCM 240 wird das Taktsignal angeschlossen. Man kann den Anschluss der IR-Diode an der easy stop-Platine verwenden. Den Zähler setzet man beispielsweise auf den Zählerstand 2000. Läuft der Taktgenerator und ist der Zählerstand erreicht, schaltet er über seinen Ausgang und ein Relais das Ladegerät ein. dazu muss die Plusleitung vom Steckernetzteil zum Ladegerät unterbrochen und an den Relaiskontakt angeschlossen werden.
    Geschwindigkeitsmessung mit Stoppuhr mit Eigenbau-Zähler
    Die Stoppuhr eignet sich genauso oder besser zur Geschwindigkeitsmessung der Fahrzeuge. Diese Platine hat sogar Anschlüsse für zwei Lichtschranken und einen Taktgenerator. Es gibt unbestückte und betriebsfertig bestückte Platinen dieser Stoppuhr. Die Stoppzeit muss nicht einprogrammiert werden. Sie wird durch die Frequenz des Taktgenerators bestimmt. Der Taktgeber sitzt auf dieser Platine. Somit ist alles komplett für die Geschwindigkeitsmessung der Autos.
    Für diese Platine gibt es eine ausführliche Bauanleitung.
    Bestücken von smd-Bauteilen
    Nicht nur Modellbahner, sondern auch Hobby-Elektroniker wehren sich oft gegen das Bestücken der keinen smd-Bauteile, die einfach ohne Löcher auf die Platinen gelötet werden. Mit einem groben Lötkolben ist das schon eine Herausforderung. Man braucht einen temperaturgesteuerten Lötkolben mit einer feinen Lötspitze. Dann geht es schon. Mit einem Bügeleisen oder mit einem Heißluftföhn geht es noch einfacher. Auch ein Backofen ist geeignet. Der große Vorteil bei diesen oberflächenmontierten Bauteilen ist, daß die Platinen kleiner und damit viel billiger in der Herstellung sind. Auch die Bauteile sind billiger.
    Das Löten der oberfächenmontierten Bauteile
    Mit einer Spritze mit Lötpaste darin trägt man auf jede Lötstelle einen kleinen Tupfer Lötpaste auf. Dann bestückt man die keinen Teile mit einer Pinzette. Sind alle Bauteile drauf, stellt man die Platine auf ein umgedrehtes, geheiztes Bügeleisen oder in den Backofen und wartet bis das Lot schmilzt. Nach kurzer Abkühlung ist die Platine fertig gelötet. Wir verwenden allerdings einen speziellen Infrarot-Heizofen, der aber ein paar hundert Euro kostet.

    Bestellungen an:

    Heinrich Müller
    Altbacher Hof 8
    73776 Altbach
    Internet: modellelektronik.de
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    kontaktloses Ladegerät mit Sender im Gehäuse und Mecedes G in Größe H0 mit Empflängerspule

    Ladegerät-Empfänger mit Laderegler-Elektronik, die bei vollem Akku automatisch abschaltet

    MAN Kohlelaster mit Empfänger und Empfängerspule

    Empfängerspule ohne Elektronik-Platine für kleine Fahrzeuge

    Ladestation mit automatischer Geschwindigkeitsmessung


    Bild Stoppuhr-Platine


    Zähler DCM 24 mit Abstandssteuerung easy stop als Taktgenerator

    Platine der Stoppuhr unbestückt € 6,90



    Aktuelle Angebote
    Zur Steuerung der Fahrzeuge für das Faller Car System bieten wir Ihnen alle Möglichkeiten.
    Mit der Abstandssteuerung können Sie beliebig viele Fahrzeuge fahren, aber sie fahren mit der eingestellten Geschwindigkeit.
    Wollen Sie jedes Fahrzeug mit einem Drehknopf anhalten und digital in jeder Geschwindigkeit steuern, eignet sich die Fahrzeugsteuerung FZ1, die es auch mit Motorgeräusch gibt.
    Sollen die Autos langsam abbremsend an der Ampel anhalten, wird eine Ampelsteuerung verwendet oder die Fahrzeugsteuerung wird an die Ampel angeschlossen.
    Als Ladegerät für die Akkus in den Fahrzeugen bieten wir ein kontaktloses Ladegerät für NiMH-Akkus und für LiPo-Akkus.

    Steuerungen
    ⦁ Fahrzeugsteuerung FS1
    ⦁ Abstandssteuerung easy stop
    ⦁ Parkplatzsteuerung
    ⦁ kontaktlose Ladestation

    Abstandssteuerung easy stop
    Mit dieser Abstandssteuerung easy stop können Sie mehrere Faller-Autos mit dem Car-System fahren lassen, ohne dass diese aufeinander auffahren. Der sonst übliche Stoppmagnet zum Anhalten der Fahrzeuge wird nicht unbedingt gebraucht. Die Infrarot-Sendediode und der Infrarot-Empfänger können hinten und vorne in einem Scheinwerfer und als Rücklicht eingebaut werden. Preis: € 29,80

    Fernsteuerung oder Fahrzeugsteuerung FS1 zur Einstellung der Fahrgeschwindigkeit und zum Anhalten der Fahrzeuge

    Die Fahrzeugsteuerung, Geschwindigkeitssteuerung oder Langsam-fahrsteuerung besteht aus einem oder mehreren Infrarotlichtsendern. Im Abstand von bis zu 20 Zentimetern lassen sich bis zu 100 Infrarotdioden anschließen, Damit lassen sich beispielsweise Fahrzeuge mit dem Faller-Car-System, die mit einem easy stop-Modul ausgerüstet sind, anhalten und in der Fahrgeschwindigkeit steuern. Damit lassen sich auch alle Fahrzeuge, die in eine Stadt oder in einer 30er-Zone fahren, auf die vorgeschriebene Geschwindigkeit herabsetzen.
    Dieser Sender sendet an jedes Fahrzeug in dem Infrarot-Abschnitt die Motordrehzahl mit der gewünschten Fahrgeschwindigkeit.
    Eweiterung des wirksamen Bereichs
    Hat das Fahrzeug den Infrarotbereich verlassen, fährt es mit der gewöhnlichen Geschwindigkeit weiter. Sie können nach 20 Zentimetern hinter der ersten IR-Sendediode eine weitere Infrarot-Sendediode aufstellen und an dieselben Anschlüsse anschließen. Der Wirkungs-bereich der Geschwindigkeitssteuerung wird dann auf etwa 40 Zentimeter Länge erweitert. Insgesamt können 100 IR-Dioden für eine Streckenlänge bis 20 Meter an das Modul angeschlossen werden.

    Fahrzeugsteuerung mit Motorengeräusch

    Schließt man einen Lautsprecher (über einen Kondensator von mindestens 100 µF/6 Volt) an die Motoranschlüsse an, hat man ein Motorengeräusch.
    Fahrzeugsteuerung ohne Gehäuse Preis: € 34,90
    Fahrzeugsteuerung im Gehäuse Preis: € 49,50

    Fahrzeuge mit Abstandssteuerung
    Kohlelaster MAN mit easy stop-Modul Preis: € 139,80
    Mercedes Sprinter mit easy stop-Modul Preis: € 139,80

    Verkehrsampel mit Infrarot-Sendediode
    Mit dieser Verkehrsampel können Fahrzeuge mit easy stop-Modul angehalten werden.
    Preis: 19,90

    Parkplatzsteuerung
    Mit dieser Parkplatzsteuerung fahren die Autos automatisch auf freie Parkplätze. Als Einfahrautomatik nehmen wir für jeden Parkplatz ein easy stop-Modul. Jedes Modul schaltet die Abzweigemagnete auf den nächsten Parkplatz, wenn ein Parkplatz belegt ist. Sind alle Parkplätze belegt, schaltet der erste Abzweigemagnet die Einfahrt nicht mehr auf die Parkplätze, sondern auf die Straße. Preis: € 29,90

    Kontaktloses Ladegerät für Fahrzeuge mit Faller Car System
    Dieses Ladegerät mit induktiver Energieübertragung ist ideal zur Ladung der Akkus in den Fahrzeugen. Steht ein Fahrzeug auf dem Ladegerät, setzt die Ladung automatisch ein. Unter dem Fahrzeug wird eine Empfängerspule geklebt und über ein Laderegler mit dem Akku verbunden. Wir bieten Empfängerspulen verschiedener Größen an.
    das Ladegerät Bild 1 kann unter der Straße montiert (angeklebt) werden.
    Fährt das Fahrzeug über den Sender und wird beispielsweise von einem Stoppmagnet angehalten, wird sein Akku geladen.
    Abmessungen der derzeit lieferbaren Empfängerspulen: 20 mm Durchmesser, Höhe 3 mm.
    Kontaktloses Ladegerät mit Empfänger komplett Preis: € 49,50
    Mit diesem Ladegerät können NiMH-Akkus mit 2,4 Volt und LiPo-Akkus mit 3,7 Volt geladen werden.

    Empfänger mit Spule für kontaktloses Ladegerät 20 mm Durchmesser Preis: € 12,90

    Heinrich Müller
    Altbacher Hof 8
    73776 Altbach
    Internet: modellelektronik.de
    Telefon: 07153 9998360
    E-Mail: heinrich.mueller@modellelektronik.de

    easy stop-Modul


    easy stop-Modul mit Scheinwerfer, Rücklicht und Bremslicht


    Fahrzeugsteuerung FS1 für einen Straßenabschnitt

    Verkehrsampel mit Infrarot-Sendediode

    Kohlelaster MAN mit easy stop-Modul


    Fahrzeugsteuerung ohne Gehäuse


    Fahrzeugsteuerung im Gehäuse mit Motorengeräusch und Lautstärkeregler


    Bild 1
    kontaktloses Ladegerät mit Steckernetzteil


    Autoverkehr für alle Modellautos im Bücherregal


    Für alle Modellautos der Größen 1:160, 1:120, 1:87, 1:43 und 1:18, die in der Vitrine stehen, bietet beispielsweise ein Bücherregal mit Linearmotor die Möglichkeit, die Fahrzeuge zu fahren. Auf das Bücherregal stellt man einen Linearmotor-Stator und unter das zu fahrende Auto schraubt oder klebt man einen Läufer mit drei Dauermagnetchen und fertig ist der Linearmotor. Dann wird noch eine BLDC-Steuerung angeschlossen und Sie können Ihre Fahrzeuge zumindest mal hin-und herfahren. Ist etwas mehr Platz vorhanden, können die Autos auch eine Runde drehen.
    Wir präsentieren Ihnen hier neben Fahrzeugen im Maßstab 1:87 das erste Auto im Maßstab 1:43 mit Linearmotor.
    Anstelle eines eingebauten Motors mit Getriebe braucht er nur drei Dauermagnete am Wagenboden. Besonders die Autos ohne Motor und Lenkung im Maßstab 1:160, 1:120, 1:87 und 1:43 sind im Vergleich mit Fahrzeugen für das Faller Car System preisgünstig. Mit einem Drehregler oder Schieberegler lassen sich diese Fahrzeuge in jeder Geschwindigkeit vorwärts und rückwärts fahren. Auch Abzweigungen und Straßen-kreuzungen sind möglich.
    Ich fahre mein Automodell rückwärts aus der Garage und dann vorwärts auf der Straße auf einem platz-sparenden Bücherbrett, drehe eine Runde durch die Stadt und fahre ein zweites Fahrzeug aus einem Parkplatz heraus hinterher. Der Betrieb mehrerer Fahrzeuge hintereinander ist möglich. Am einfachsten schaltet man bestimmte Abschnitte mit einem dreistufigen Schalter ab. Automatisch geht es mit einer Blocksteuerung.
    Für den Linearmotor-Stator braucht man zur Bestromung der Magnetspulen einen Controller.
    Aufbau
    Die Stator-Stücke können mit Schrauben miteinander verbunden werden. Eine Gesamtlänge von 30 Meter ist möglich.
    Als Stromversorgung braucht man ein Netzteil mit 48 Volt Gleichspannung.
    Vielleicht fragen Sie sich, warum der Linearmotor-Stator so teuer ist. Er besteht aus 40 Magnetspulen, die auf Aluprofile montiert und verdrahtet sind. (Die Arbeitszeit dafür beträgt etwa 60 Stunden).
    Linearmotor auf einem Bücherbrett


    Linearmotor-Stator gerades Stück mit 50 cm Länge von vorne im Bau


    Linearmotor-Stator gerades Stück mit 50 cm Länge von hinten im Bau


    Linearmotor-Stator gerades Stück mit 50 cm Länge von hinten






    Preise
    Linearmotor-Stator gerades Stück mit 50 cm Länge betriebsfertig ohne Controller Preis: € 149,50

    Linearmotor-Läufer mit drei Dauermagnete Preis:
    € 9,80
    Eine Linearmotor-Steuerung oder BLDC-Controller gibt es beispielsweise von Trinamic, geliefert beispielsweise bei Reichelt.


    Linearmotor an der Bergstraße

    Um einen Linearmotor für eine ansteigende Straße zu bauen, muß der Eisenstab des Stators entsprechend gebogen werden. Dazu geht man folgendermaßen vor: Erst biegt man die Eisenstange für den Stator des Linearmotors der Straße entlang, so daß er bündig unter der Straße anliegt. Auch Kurven können gebogen werden. Dann wird die Eisenstange unter der Straße befestigt. Ist bereits ein Stahldraht für das Faller Car System auf der Straße verlegt, dann wird die Eisenstange am besten unter diesem Führungsdraht verlegt. Zur Befestigung der Eisenstange können Metallwinkel verwendet werden. Der Abstand zur Unterseite der Straße ist so groß, daß die Magnetspulen gut an der Eisenstange angeklebt werden können.

    Nachdem die Eisenstange montiert ist, werden die Magnetspulen an der Eisenstange festgeklebt. Ich habe Sekundenkleber verwendet. Wer sich die Mühe machen will, kann die Magnetspulen auch an die Eisenstange anschrauben.

    Ein Eisenband kann leichter in Kurven gebogen werden als ein Eisenstab. Aber für Höhenunterschiede müssen mehrere Bänder zusammengesetzt werden. Deshalb habe ich eine Eisenstange mit 6 x 6 mm Querschnitt verwendet. Die Eisenstange ist entsprechend der Steigung und auch für die Kurve gebogen.

    Die Motorspulen werden schon nach einer halben Stunde ziemlich warm, so daß sie nicht unter eine Holzplatte geschraubt werden sollten. Stattdessen sollte man eine Aluplatte als Straßentrasse verwenden. Oder der Betrieb muß beaufsichtigt werden.


    Bild 1

    Bergstraße auf der H0-Anlage Heinrichshausen im Bau


    Bild 2

    Die Bergstraße für das Faller Car System ist fertiggestellt.

    Bild 3

    Eisenstange unter der Straße montieren

    Bild 4

    So sieht die Bergstraße jetzt aus

    Bild 5

    Ein Eisenband kann leichter in Kurven gebogen werden als ein Eisenstab, aber nicht für Höhenunterschiede.


    Bild 6

    Die Motorspulen sind angeklebt.

    Bild 7

    Links wird die nächste Eisenstange angeschraubt.


    Traktorrennen auf der Modellbahnanlage oder Verkehrsanlage

    Auf einer Modellbahn-oder Verkehrsanlage mit fahrenden Autos kann anstelle des Faller Car Systems ein Linearmotor eingesetzt werden. Als Fahrzeuge können preisgünstige Modelle aus Metall eingesetzt werden. An ihrer Unterseite müssen nur drei oder vier Dauermagnetchen angebracht werden, die man auf einen Blechstreifen setzt. Allerdings müssen unter der Geländestrecke viele Magnetspulen angebracht werden. Am besten schraubt oder klebt man diese an eine Eisenschiene und setzt als Abdeckung einen Karton drauf. Für eine Geländestrecke ist ein Karton eine gute Abdeckung für die Magnetspulen des Linearmotors, weil sich der Karton für das unebene Gelände leicht biegen lässt. Ich habe die Eisenstange entsprechend der Straße gebogen.

    Die Arbeiten sind sehr umfangreich und haben vier Wochen gedauert. Als Controller habe ich den TMCM-1630 eingesetzt.


    Bild 1
    Die Fahrzeuge von unten

    Bild 2

    Karton als Geländestrecke

    Bild 3

    Abdeckung für das Gelände aus gepresstem Karton und die Fahrzeuge

    Bild 2


    Brushless DC Motor und Linearmotor

    Der bürstenlose Gleichstrommotor (Brushless DC Motor, abgekürzt BLDC- oder BL-Motor ist wie eine Drehstrom-Synchronmaschine mit Erregung durch Permanentmagnete aufgebaut. Die (oft dreisträngige) Drehstromwicklung wird durch eine geeignete Schaltung so angesteuert, dass sie ein wanderndes magnetisches Feld erzeugt, welches den permanenterregten Rotor mitzieht. Das Regelverhalten ähnelt weitgehend einer Gleichstrom-Nebenschlussmaschine. Ebenfalls gebräuchlich ist die Bezeichnung PMSM, Permanentmagnet-Synchronmotor. Andere Synchronmotoren haben eine Erregerwicklung auf dem Rotor. Der BLDC-Motor hat Dauermagnete. Einsatzbereiche von BLDC-Motoren liegen in Antrieben für Festplattenlaufwerke, PC-Lüfter, Quadrokopter und Modellflugzeuge. Der Linearmotor ist auch ein BLDC-Motor, aber er rotiert nicht, sondern läuft in der Ebene.

    Die Steuerung

    Am einfachsten wird ein solcher Motor durch Blockkommutierung gesteuert. Dafür nimmt man für den BLDC-Motor eine Brückenschaltung mit Transistoren. Für einen dreiphasigen BLDC-Motor besteht diese aus einer Brückenschaltung mit drei Gegentaktstufen.

    Blockkommutierung

    Am einfachsten lässt sich die Rotorlage durch Hallsensoren im Motor bestimmen, die von einem passend ausgerichteten Magneten auf dem Rotor genau dann geschaltet werden, wenn die Wicklung umgeschaltet werden muss. Den drei Wicklungen entsprechen dann drei Hallsensoren, deren Zustand definiert, wie die Wicklungen beschaltet sein müssen. Wenn man die drei Wicklungen digital umschaltet, also entweder keinen oder den vollen Strom auf die Wicklungen gibt, spricht man von Blockkommutierung. Diese Kombination aus Hallsensoren und Blockkommutierung ist die technisch am einfachsten umzusetzende Methode, um einen BLDC-Motor anzusteuern. Die Blockkommutierung ist aber für Anwendungen, in denen die Motoren langsam drehen müssen (unter ca. 10% der Nenndrehzahl) nicht gut geeignet. Der Drehmomentrippel bewirkt im Durchschnitt einen Verlust von ca. 4,5% des Drehmoments und entsprechend auch einen Verlust an Wirkungsgrad gegenüber einer thermisch äquivalenten optimalen Bestromung der Wicklungen.

    Sinuskommutierung

    Die optimale Form der Bestromung ist die Sinuskommutierung, bei der jede Wicklung des Motors mit einer um 120° versetzten Sinuskurve bestromt wird, so dass sich ein kontinuierlich drehendes Statormagnetfeld konstanter Stärke ergibt. Die Sinuskommutierung erfordert daher idealerweise ein höher auflösendes System zur Bestimmung der Rotorlage, normalerweise einen optischen oder magnetischen Encoder, der die Position des Rotors zu jedem Zeitpunkt hinreichend genau bestimmt und die Ströme entsprechend anpasst. Diesen Aufwand wollen wir hier aber nicht treiben, weil es für einen kleinen Motor nicht erforderlich ist.

    Sensorlose Regelung

    Die sensorlose Regelung ist eine Bezeichnung für Methoden zur Rotorlagenbestimmung, die ohne Sensoren (Hallsensoren, Encoder) auskommen. Es gibt zwei Klassen: Einfache sensorlose Ansteuerungen basieren auf der direkten Messung der Gegen-EMK in der jeweils nicht bestromten Wicklung. Diese Methode erfordert im Vergleich zu einer Standardansteuerung eine spezielle Hardware und funktioniert unter ca. 20% der Nenndrehzahl des Motors nicht mehr stabil, da das Mess-Signal zu klein ist. Zudem funktioniert dieses Verfahren nur in Verbindung mit Blockkommutierung. Anspruchsvollere Lösungen basieren auf einer sogenannten „Beobachterregelung“, die nicht direkt messbare Größen, wie Geschwindigkeit oder Gegen-EMK, aus anderen vom Stromregler gemessenen Größen rekonstruiert. Der Kern eines solchen Systems ist ein möglichst exaktes Modell des Motors, das parallel zum realen Motor aus den bekannten Eingangsgrößen, wie der gestellten PWM, parallel die Werte berechnet, die auch gemessen werden, wie die Stromhöhe in der Wicklung. Die berechneten Werte werden mit den real gemessenen Werten in jedem Zyklus verglichen. Durch den so ermittelten Beobachterfehler werden die internen Größen des Motormodells permanent nachgeregelt, auf diese Weise erhält man auch für die eigentlich nicht gemessenen Größen – wie die Geschwindigkeit – eine korrekte Schätzung. Obwohl diese Methode nur funktioniert, weil sich die Reaktion der Wicklung durch die induzierte Spannung geschwindigkeitsabhängig ändert, sind die direkt gemessenen Größen auch bei kleineren Geschwindigkeiten noch gut messbar. So erhält man einen „virtuellen Drehgeber“, der ab einer gewissen Minimalgeschwindigkeit die Positions- und Drehzahlinformation mit der gleichen Präzision wie ein realer optischer oder magnetischer Drehgeber liefert. Da bei diesem Verfahren die Gegen-EMK nicht direkt gemessen werden muss, kann sie auch mit Sinuskommutierung bzw. der feldorientierten Regelung kombiniert werden. Beiden sensorlosen Methoden ist gemeinsam, dass im Stillstand keine Information zur Rotorlage verfügbar ist, es wird also eine spezielle Anlaufmethode benötigt. Ähnlich wie bei einem Schrittmotor wird der Motor dazu im gesteuerten Betrieb einige Kommutierungszyklen betrieben, bis er die notwendige Geschwindigkeit erreicht und die sensorlose Messung eine Rotorposition ermitteln kann.

    Sensorlose Kommutierung

    Die Gegen-Spannung wird an den Motorspulen gemessen und die nächste Kommutierung berechnet. Leider funktioniert diese Methode nur ab einer bestimmten Mindestdrehzahl, wenn der Motor genügend BEMF (Gegen-EMK) liefert, während seine Spulen abgeschaltet werden. Bei käuflichen Motorsteuerungen (Frequenzumrichter) wird für den Anlauf des Motors eine feste Frequenz eingespeist.

    Vektorregelung

    Alle Wicklungen werden gleichzeitig bestromt und dabei die Ströme der Rotorlage und dem Drehmoment angepasst, um einen hohen Wirkungsgrad zu erzeugen. Die Steuerung wird aber umfangreicher und wird hier nicht besprochen.

    Schaltung mit BEMF-Steuerung.

    Die BEMF (Back Electromotive Force) oder Gegen-EMK (Gegen Elektromotorische Kraft) ist die Abschaltspannung der Elektrospulen im Stator. Für den automatischen Lauf des Motors muß der Komparator einen Schritt weiterschalten, wenn die BEMF-Spannung die Motormittelspannung schneidet. Das macht man bei Mikrocontroller-Steuerungen mit einem Timer, der einen halben Schritt macht (halbe Winkelgrade). Die Sternmittelpunktspannung der drei Phasen wird mit drei Widerständen und die BEMF-Spannungen mit den Operationsverstärkern erzeugt. Vorläufig wird der Zähler durch diese BEFM--oder Abschaltspannungen der Motorspulen weitergeschaltet. Das sollte aber bei einer präziseren Steuerung 60 Winkelgrade später erfolgen. Diese Methode funktioniert nur ab einer bestimmten Mindestdrehzahl, wenn der Motor genügend BEMF (Gegen-EMK oder Abschaltspannung) liefert, während seine Spulen abgeschaltet werden. Bis jetzt ruckeln die Fahrzeuge, aber sie fahren. Bei diesem Linearmotor mit Relaisspulen hat diese Methode nicht funktioniert.

    Durch Sensoren (Hall-Sensoren) gesteuerte Kommutierung

    Die nächste Verbesserung der Fahreigenschaften soll durch Sensoren erreicht werden.

    MCP 8083 von Microchip

    Es ist ein 12 Volt BLD DC Driver Motherboard mit einem MCP 8083 Daughter Board ADM 00535, also ein Mikrocontroller mit aufgesetztem Motortreiber. Ich schließe den Diskettenmotor und die Spannungsversorgung 5 Volt an und auch die Motorspannung 12 Volt. Es tut sich nichts, außer daß auf der Controllerplatine eine winzige Leuchtdiode leuchtet. Zum Betrieb muß man eine Software von der entsprechenden Internetseite von Microchip laden. Man kann die Versorgungsspannung und die Drehzahl einstellen. Ein Diskettenmotor läßt sich damit einwandfrei steuern. Allerdings ist die minimale Drehzahl für meinen Linearmotor zu hoch. Unpraktisch ist auch, daß man einen PC braucht, um den Controller zu betreiben.

    MTD 6505 von Microchip

    Der dritte Controller MTD 6505 von Microchip ist ein sensorloser Controller . Für maximales Drehmoment muß bei einem BLDC Motor und auch bei einem entsprechenden Linearmotor der Winkel zwischen Stator und Motor bei 90 Grad liegen. Das geht auch mit der Back EMF, also mit der Abschaltspannung der Motorspulen. Dazu verwendet der Controller die Back EMZ zero-crossing detection, was Abschaltspannungsüberwachung bedeutet. Der Analog-Digital Converter und AVR tasten die Motorphasen ab und die CPU erzeugt damit die Rotorposition des Motors oder in meinem Fall die Position der Magnetspulen des Linearmotors. Diese Steuerung produziert nicht rechteckige Spannungen für die Blockkommutierung, das heißt für die Umschaltung der Motorspulen in den 6 zeitlichen Phasen, sondern erzeugt trapezförmige Spannungen. Diese sind günstiger, weil die Ströme nicht so steil ansteigen. Das mag eine Spule nicht. Ich habe allerdings mit diesem Controller den Linearmotor nicht zum Laufen gekriegt. Alle getesteten Controller sind für hohe Drehzahlen ausgelegt und sind für meinen Linearmotor nicht geeignet, um Autos im Maßstab 1:87 fahren zu lassen. Ein selbstgebauter Linearmotor ist unter "Linearmotor für Fahrzeuge" beschrieben.

    WSS55-180

    Dieser Controller ist für einen Linearmotor nicht geeignet. Er steuert auch einen BLDC Motor nicht mit geringer Drehzahl.

    Trinamic TMC1640

    Der Trinamic-Controller TMC 1640 wird mit 12 bis 28 Volt betrieben und kann bis zu 7 Ampere liefern. Ich habe ihn mit der zugehörigen Software getestet. Er steuert aber einen Motor nur über Hall-Sensoren oder Encoder. Der TMC 1640 ist auch für einen selbstgebauten Linearmotor geeignet. Einen Bericht über selbstgebaute Linearmotoren finden Sie unter "Linearmotor für Fahrzeuge".

    Eigener Controller

    Wir haben einen einfachen BLDC Controller für einen Linearmotor entwickelt und gebaut. Bild 3 ist die Schaltung dieser Linearmotor-Steuerung mit Blockkommutierung. Das Monoflop IC1 liefert immer einen kurzen Spannungsimpuls auf den Zähler IC2, wenn einer der Sensoren anspricht und schaltet den Zähler einen Schritt weiter. Mit seinen 6 Stellungen erzeugt er über die Verknüpfungen mit den ODER-Gattern die sechs zeitlichen Phasen für die Blockkommutierung.

    Mit einem Poti oder Trimmer kann die Fahrgeschwindigkeit der Fahrzeuge eingestellt werden. Sie fahren hintereinander alle gleich schnell.

    In Kurven sollen die Fahrzeuge langsamer fahren. deshalb arbeiten T19, T20 und T21 als Verzögerungsglieder oder Timer.

    Entlang der Strecke ist jeweils ein Magetfeld-Sensor zwischen Spule 1 und 2, zwischen Spule 3 und 4 und zwischen 5 und 6 eingebaut. Leider braucht man für eine sichere Kommutierung des Linearmotors diese Hall-Sensoren.

    Bild 1

    Linearmotor

    Bild 2

    Statorspulen des Linearmotors


    Bild 3

    Schaltung für Linearmotor-Steuerung


    Linearmotoren versuchsweise mit WSS55-180 gesteuert

    Ich baue einen Linearmotor

    Ein Linearmotor ist robust und langlebig.

    für die Fahrzeuge auf der Modellbahnanlage ist er gut geeignet, weil er keinen Akku, keinen Antriebsmotor und keine Lenkung braucht. Es können stabile Fahrzeuge aus Metall verwendet werden. Man muß nie wieder die Akkus in den Fahrzeugen (nach dem Faller Car System) stundenlang laden und nach einiger Zeit austauschen. Aber die vielen Magnetspulen unter der Straße müssen verdrahtet werden. Das ist eine umfangreiche Arbeit.

    Bau eines Linearmotors

    Ein Linearmotor besteht aus einem Stator (feststehender Teil des Motors) mit Elektromagnete und einem Läufer (beweglicher Teil) mit Dauermagnete.

    Eine Steuerung erzeugt ein wanderndes Magnetfeld und zieht die Autos mit.

    Allerdings ist es etwas aufwändig , die vielen Motorspulen unter der Straße zu montieren.

    Für den Aufbau eines Linearmotors biegt man zunächst eine Eisenstange oder ein Eisenband 20 x 4 Millimeter Querschnitt entlang dem Straßenverlauf.

    Dann schraubt oder klebt man die erforderliche Anzahl von Magnetspulen (Elektromagnete) an diese Eisenstange und verdrahtet sie nach Bild 3 oder Bild 4. Ich habe Relaisspulen verwendet, die nur einen Euro pro Stück kosten.

    Dann wird dieser Stator des Linearmotors unter die Straße montiert und die Steuerung mit drei Drähten angeschlossen. die Steuerung wird an 24 Volt Gleichspannung angeschlossen.

    Unter die Fahrzeuge kommt eine schmale Blechplatte mit drei oder vier Dauermagnetchen. Dann ist der Linearmotor fertig.

    Die Montage der Magnetspulen

    als Magnetspulen habe ich Relaisspulen verwendet, deren Kontakte abgesägt wurden. es können auch wie im Bild 2 sogenannte Power-Induktivitäten mit etwa 10 mH Induktivität und 100 mA Strombelastbarkeit verwendet werden. Sie haben einen Gleichstromwiderstand von etwa 100 Ohm .

    die Magnetspulen müssen so angeschlossen (gepolt) werden, daß alle Magnetfelder in eine Richtung zeigen. Anfang und Ende einer Magnetspule ist nicht bei jedem Typ sofort erkennbar. Zum Test nimmt man einen kleinen Dauermagnet und prüft bei eingeschalteten Magnetspulen, ob sie alle den Dauermagnet anziehen oder abstoßen. Man kann ihn auch unter ein Auto kleben und sieht dann, wenn sich das Auto anhebt.

    Die Steuerung des Linearmotors

    Als Steuerung kann ein geeigneter BLDC Controller verwendet werden, der den Linearmotor langsam laufen läßt. Die Drehzahl muß herunter bis etwa 10 Hertz, das sind 10 s x 60 = 600 U/min. einstellbar sein. Das entspricht bei 7 cm Spulenabstand etwa 600 x 7 = 6300 cm/min. = 6300/60 =105 Zentimeter pro Sekunde Fahrgeschwindigkeit. Das ist schon recht schnell. Das schaffen nur wenige Controller (Steuerungen). Deshalb habe ich eine Steuerung gebaut, mit der jede Drehzahl und Schrittgeschwindigkeit des Linearmotors einstellbar ist. Eine Platine ist auch fertig.

    Eine gute Steuerung hat zusätzlich Magnetfeld-Sensoren, um einen BLDC-Motor oder den Linearmotor zu steuern. Diese werden ebenfalls unter der Straße angeklebt.

    Bild 3 zeigt meine Fahrzeuge für ein traktorrennen von unten.

    Die Schaltung der Linearmotorsteuerung

    Die Schaltung für eine Steuerung zeigt Bild 10. Dieser Controller ist für BLDC-Motoren und für Linearmotoren geeignet. Nur Elektroniker wird die Schaltung interessieren. Die anderen kaufen sich vielleicht einen Controller (BLDC-Steuerung)

    Der Zähler wird von einem Taktgenerator gesteuert und produziert die 6 Phasen, die bei der Blockkommutierung eines BLDC-Motors üblich sind. eine Brückenschaltung für die 6 Zustände liefert die Ströme an die drei Magnetspulengruppen des Linearmotors. Dann sind da noch ein paar ODER-Gatter, die dafür sorgen, daß die richtigen MOSFETS in der jeweiligen Phase geschaltet werden.

    Für die Schaltungsentwicklung nimmt man das Schaubild Bild 11 mit den 6 zeitlichen Phasen und schaltet die entsprechenden Transistoren. Hier sieht man, welche Motorspulen welche Spannung haben (Plus, Minus oder Null)

    In der ersten Phase beispielsweise soll T4 und T12 leiten, damit der Strom von der Motorspule V zur Spule U fließt. In der zweiten Phase ist V auch noch an Spannung, aber U wird Null. der Zähler muß nun so langsam laufen, daß die gewöhnliche Fahrgeschwindigkeit der Autos erreicht wird. Das funktioniert nur über Magnetfeld-Sensoren, die unter der Platte zwischen den Magnetspulen 1 und 2, 3 und 4 und 5und 6 angeklebt sind.

    Test der Linearmotorsteuerung

    Ich schalte den Zähler auf den ersten Zählerstand und damit auf Phase 1. An seinem Ausgang 2 kommt jetzt eine Spannung von knapp 5 Volt heraus. Der Transistor T1 erhält über den Widerstand R13 diese Spannung und schaltet nach Minus oder Masse durch. Das ist der gemeinsame Minuspol der 5 Volt-Spannung und der Spannung für die Motorspulen, die etwa 12 Volt beträgt.

    Jetzt muß auch der Leistungstransistor T4 schalten und die Motorspule V an den Sternpunkt schalten, an dem alle drei Spulengruppen miteinander verbunden sind.

    Fahrzeuge zusätzlich mit dem Faller Car System

    Für die Autos mit dem Faller Car System braucht man zur Lenkung einen Führungsdraht auf der Straße.

    Ein Linearmotor zusammen mit dem Führungsdraht in der Straße beim Faller Car System geht nicht so einfach, weil der Stahldraht das Magnetfeld des Linearmotors kurzschließt. Also müssen die Magnetspulen für den Stator des Linearmotors neben dem Stahldraht liegen. Dazu müssen leider auf der anderen Seite der Eisenstange ebenfalls Motorspulen angeklebt werden. In der Mitte liegt dann der Stahldraht für die Lenkung.

    Das heißt die Magnete sind miteinander verbunden und erzeugen kein Magnetfeld mehr. Auch die Magnetfelder der Magnetspulen des Stators werden kurzgeschlossen, so daß sie kein Wanderfeld mehr produzieren.


    Der Linearmotor läuft, aber nur bei einer bestimmten Drehzahl oder Schrittgeschwindigkeit, weil die Motorspulen mit starrer Frequenz laufen und nicht automatisch mit dem fahrenden Fahrzeug kommutiert (eingeschaltet und umgepolt)werden. Jetzt muß also noch automatisch kommutiert werden. Dazu braucht man Sensoren an der Strecke.

    Durch Sensoren (Hall-Sensoren) gesteuerte Kommutierung

    Hallsensoren erfassen die Position des Rotors (Läufers). Damit kann der Motor auch bei sehr niedrigen Drehzahlen betrieben werden, aber diese Sensoren müssen am Motor angebaut werden.

    Hallsensoren erfassen die Position des Läufers. Damit kann der Motor hoffentlich auch bei sehr niedrigen Drehzahlen betrieben werden. Diese Sensoren müssen am Motor (Läufer) angebaut werden. Dazu habe ich sogenannte Streifenleiter an die Schiene angeschraubt und die Hall-Sensoren draufgelötet. Auf die Schiene sind die Motorspulen geschraubt oder geklebt.

    Das Steuerungsprinzip

    Zunächst wird ein Windungspaar in der ersten der sechs Phase eingeschaltet, bis de Rotor eines BLDC-Motors oder der Läufer eines Linearmotors die nächste Position erreicht. Dann wird der Motor zum nächsten schritt kommutiert.

    Mit Hall-Sensoren hatte ich bis jetzt keinen Erfolg, weil die Abschaltspannungen der Relaisspulen zu gering sind. Also müssen Hall-Sensoren den Linearmotor steuern. Kräftigere Motorspulen mit höheren strömen würden zwar die Abschaltspannungen erzeugen, führen aber bei einer langen Strecke mit vielen solcher Elektrospulen zu einer hohen Stromaufnahme. bis jetzt habe ich bei 40 Volt Versorgungsspannung und 12 relaisspulen eine Stromaufnahme unter 0,5 Ampere.

    Hall-Sensoren ermitteln jetzt die Position des Motors.

    Steuerung durch Hall-Sensoren

    Eine Steuerung mit BEMF funktioniert leider nicht. Es bleibt mir nichts anderes übrig als unzählige hall-Sensoren entlang der Strecke zu montieren. Ich habe mal die ersten 12 Sensoren immer zwischen der ersten und zweiten Motorspule, zwischen der dritten und vierten und zwischen der fünften und sechsten montiert. die Fahrzeuge fahren damit einwandfrei auf geraden Strecken. Allerdings in Kurven gibt es noch Probleme.

    Schaltung testen

    Heute möchte ich Ihnen etwas Elektronik zeigen, falls Sie eine solche Schaltung löten möchten. einige hall-Sensoren sind unter der Fahrbahn montiert, so daß ich den Zähler mit einem Magnetchen oder einem Fahrzeug mit Dauermagnete auf jeder Stufe schalten kann, um die Steuerung zu testen.

    Ich habe gerade den zweiten Leistungstransistor eingelötet. Jetzt möchte ich zeigen, wie man diesen und auch seinen Treibertransistor testet, denn Lötfehler passieren schnell. Ich schalte den Zähler auf dien ersten Zählerstand und damit auf Phase 1 . An seinem Ausgang 2 kommt jetzt eine Spannung von knapp 5 Volt heraus. Der Transistor T1 erhält über den Widerstand R13 diese Spannung und schaltet nach Minus oder Masse durch. Das ist der gemeinsame Minuspol der 5 Volt-Spannung und der Spannung für die Motorspulen, die etwa 12 Volt beträgt. Das kann man mit dem Voltmeter oder mit einer Glühlampe (24 Volt) testen. Entsprechend kann man die anderen sechs Stufen dieser Blockkommutierung testen.

    Die Arbeiten sind allerdings sehr zeitraubend.




















    Bild 1 Mercedes G in Größe H0 mit Linearmotor


    Bild 2

    Stator eines Linearmotors und PKW mit Dauermagnetchen in Größe H0 für den Linearmotor


    Bild 3

    Fahrzeuge mit Linearmotor von unten

    Bild 4

    Fahrzeuge mit Linearmotor auf Platte mit Linearmotor-Stator



    Bild 5

    So werden sechs Magnetspulen des Linearmotors verdrahtet.


    Bild 6

    Linearmotor Stator mit 12 Magnetspulen

    Bild 7

    Autos und Güterwagen in Größe H0 mit Linearmotor gesteuert


    Bild 8

    Drehstromgenerator mit Magnetspulen für Linearmotor


    Bild 9

    Beispiel für eine Steuerung im Prinzip


    Bild 10

    Einfacher Controller für Linearmotor




    Bild 11

    Schaubild der Motorströme in den sechs Phasen

    Bild 12

    Schaltung für Linearmotorsteuerung mit BEMF für sensorlose Motoren


    Bild 13

    BLDC-Motor mit den 6 Phasen für Schaltung 4 der Linearmotorsteuerung


    Bild 14

    Linearmotor-Schaltung mit Sensoren

    Bild 15

    Die Platine der Linearmotorsteuerung

    Preis: € 49,50


    Bild 16

    Umfangreiche Verdrahtungsarbeiten am Stator des Linearmotors

    Bild 16

    Stator des Linearmotors , Länge 30 cm noch ohne Sensoren


    .



    Anlagenbau-Grundwissen

    Mancher Erbauer ist für Anregungen für den Bau einer Modellbahnanlage dankbar. Wir bieten hier zunächst einige Gleispläne für kleine, platzsparende Modellbahnanlagen mit einer Fläche bis etwa drei Quadratmetern.

    Wenn Sie eine Modellbahnanlage bauen, kommen viele Fragen auf Sie zu. Diese reichen von den Schreinerarbeiten vom Anlagenunterbau bis zur Steuerung der Anlage. Dabei spielt auch die gewünschte Gleisanlage und die Landschaft eine Rolle. Dann stellt sich die Frage, ob die Anlage transportabel sein soll. Empfehlenswert ist, dass die Anlage so stabil gebaut wird, dass sie bei Platzmangel eventuell an die Wand gestellt oder transportiert werden kann.

    Transportable Anlagen

    Transportable Anlagen, die länger als etwa 2,5 Meter sind, müssen aus mehreren Anlagenteilen bestehen, damit sie auch durch das Treppenhaus transportiert werden können. Sie müssen sich auch Gedanken machen, wie Sie die Anlage aus dem Raum kriegen, wenn es im Hausflur eng her geht. Lassen Sie aber nicht zu viele Probleme auf einmal auf sich zukommen, sondern gehen Sie einfach in den Baumarkt und bestellen Sie eine Sperrholzplatte mit den üblichen Abmessungen 2,5 x 1,2 Meter. Falls Sie keine Transportmöglichkeit (Dachgepäckträger Ihres Autos oder Lieferwagen) haben, lassen Sie sich die Holzplatte vom Schreiner oder Baumarkt anliefern. Diese Sperrholzplatte sollt mindestens eine Stärke von 8 Millimeter für die Gleistrassen haben.

    Anlagenunterbau

    Zusätzlich braucht man einen Rahmen aus Aluprofilstangen oder aus Rahmenschenkeln. Holzbretter mit 20 Zentimetern Breite und 20 Millimeter Dicke sind allerdings stabiler als beispielsweise Rahmenschenkel mit 6 x 4 cm. Haben Sie die Sperrholzplatte mühelos durch das Treppenhaus an den vorgesehenen Platz transportiert, sind die Abmessungen wohl in Ordnung. Sie können jetzt im Baumarkt zwei Rahmenbretter mit 2,5 Meter Länge und zwei mit 125 cm - 4 cm = 121 cm kaufen und als Anlagenunterbau Zuhause zusammenschrauben. Wenn die Anlage aber ein hohes Gebirge bekommt oder mehrere Gleisebenen haben soll, ist zu überlegen, ob sie dann auch noch durch das Treppenhaus passt. Höhe Berge können abnehmbar gestaltet werden. Auch ein Schattenbahnhof oder eine Gebirgsstrecke kann abnehmbar gebaut werden. Ist die Anlage für den Transport zu groß, baut man zwei oder mehrere kleinere Anlagenteile (Module) und schraubt sie zusammen.

    Anlagentypen

    Nach der Anlagenform können Modellbahnanlagen unterschieden werden. es gibt rechteckige Anlagen, Anlagen in L-Form, Rundumanlagen und Anlagen mit mehreren zungenförmigen Anlagenteilen, die einen ganzen Raum ausfüllen. Eine Modellbahnanlage im Bücherregal ist besonders platzsparend.

    Für eine Regalanlage in Größe N braucht man wenig Platz. Die beiden Gleisschleifen links und rechts an der Wand brauchen etwas mehr Platz als die geraden Gleise.

    Rechteckige Modellbahnanlagen

    Rechteckige Modellbahnanlagen sind besonders dann beliebt, wenn sie nach dem Gebrauch an die Wand gelehnt (oder geklappt) werden sollen.

    L-förmige Anlage

    Wer etwas mehr Platz hat, baut vielleicht eine L-förmige Anlage, die an zwei Wänden des Raumes steht.

    U-förmige Anlage

    Eine weitere Wand erfordert eine U-förmige Anlage.

    Ringsumanlagen stehen an allen vier Wänden des Raumes. Die Eingangstüre sollt aber frei bleiben. Das wird oft durch eine hochklappbare Gleistrasse gemacht.

    Zungenförmige Anlage

    Zungenförmige Anlagen haben zusätzliche Anlagenteile, die in den Raum hineinragen. Diese sind dann von mehreren Seiten zugänglich. Wir beschränken uns in der ersten Folge dieser Serie auf rechteckige Anlagen.

    Anlagenplanung

    •Die Planung einer Gleisanlage

    • Die Planung der Landschaft

    Wenn Sie eine Modellbahnanlage planen, sieht die Gleisanlage bei einer Gebirgsanlage anders aus als bei einer Anlage mit Flachland. Gebirgsanlagen erfordern einen Geländeunterbau. Hier werden Sperrholzplatten (Spanten) entsprechend dem Geländeverlauf eingesetzt. Darauf kommen dann Geländematte, Fliegengitter oder Karton als Geländeunterbau. Die Anlage kann sich sowie bei der Gleisanlage als auch in der Landschaft an ein Vorbild anlehnen, wobei Maßstabsverkürzungen kaum zu vermeiden sind. Ob Sie bei der Planung nach freien Gedanken vorgehen oder ein Computerprogramm zuhilfe nehmen, ist Geschmacksache.

    Größere Anlagen

    Bild 10 zeigt ein Bild vom Bahnhof Esslingen mit umgebenden Gebäuden. Gebäude

    Oftmals hat man nicht mehr genügend Platz, um eine Stadt oder auch nur eine Straßenzeile aufzubauen. Für diesen Fall empfiehlt sich eine Gebäudezeile als Hintergrundkulisse oder in Halbreliefbauweise, bei der die Gebäude in der Tiefe halbiert sind.

    Die Gleisanlage

    Die Planung einer Gleisanlage ist eine Herausforderung für einen Neuling. Je nach Anlagentyp (Gebirgsanlage, Flachlandanlage oder Hafenanlage) unterscheidet sich der Gleisplan. Ein Gleisplan kann sich nach Vorbildern orientieren oder nach freier Phantasie gebaut werden. Auf weniger als drei Quadratmetern Fläche lässt sich kaum eine Gleisanlage gemäß einem Vorbild verwirklichen, außer man verkürzt beispielsweise Bahnhofsanlagen entsprechend dem Platzbedarf. Die Gleisanlage besteht aus einem oder mehreren Bahnhöfen und einer dazwischen liegenden Strecke. Die Strecke kann eingleisig oder zweigleisig sein. Der zweite Bahnhof kann ein unterirdischer Bahnhof (Schattenbahnhof) sein. Der Trick für lange Strecken Um lange Strecken zu erhalten, auf denen mehrere Züge verkehren, baut man eine zweigleisige Strecke mit zwei Gleisschleifen, die unter dem Namen Hundeknochen bekannt ist. Bild 2 bis und Bild 6 sind solche Gleisanlagen.

    Landschaftstypen

    Die Landschaft Gebirge oder Flachland sind die grundsätzlichen Landschaftstypen, aber auch eine Mittelgebirgslandschaft wird oft aufgebaut. Es ist vorteilhaft, wenn man sich schon bei der Planung der Gleisanlage Gedanken über die Landschaft macht. Lassen Sie sich aber nicht von zu vielen Informationen verwirren: Bauen Sie einfach mal die Gleisanlage für Ihren Traumbahnhof auf.

    Landschaftsplanung

    Für die Landschaftsplanung orientiert man sich gerne an Vorbildlandschaften oder an Modellbahnanlagen, die den eigenen Geschmack treffen.

    •Bilder von Vorbildlandschaften

    •Bilder von Modellbahnanlagen.

    Mancher stellt aber auch einfach mal einige Gebäude auf die leere Sperrholzplatte und lässt seine Phantasie walten.

    Betrieb auf der Modellbahnanlage

    •Handbetrieb

    •automatischer Zugverkehr

    Handbetrieb

    Beim Handbetrieb fahren Sie Ihre Züge manuell mit einem oder mehreren Modellbahntrafos. Nur einen oder zwei Züge im Kreis herumfahren lassen wird schnell langweilig. Interessanter ist ein Zugverkehr vorbildnah mit langsam anfahrenden und anhaltenden Zügen und Signalen, wobei man auch mit jedem Zug Lokführer spielen kann. Automatischer Zugverkehr

    Beim automatischen Betrieb steuert eine Blocksteuerung den Betrieb mit mehreren Zügen, so dass kein Auffahrunfall passiert. Die Verdrahtung der Gleise, Weichen und Signale in manchem Modellbahner ein Graus. Hinzu kommt noch die Wahl, welche Steuerung für die Anlage eingesetzt werden soll: Modellbahntrafos, Digitalsteuerung oder Intelligente Modellbahnsteuerung mit dem Computer (PC). Meistens beginnt man zunächst, die Züge mit Modellbahntrafos zu fahren. Wenn dies nicht mehr möglich ist, wird Ausschau nach einer Steuerung gehalten. Für den gleichzeitigen Betrieb mit mehreren Zügen kommen Sie ohne Gleistrennstellen nicht aus, denn die Gleisanlage muss in sogenannte Blockabschnitte unterteilt werden. Man kann gleich beim Verlegen der Gleise Isolierschienenverbinder einbauen oder später die Gleise mit einer Trennscheibe durchflexen. Dazu überlegt man sich, wo die Blocksignale aufgestellt werden sollen. Kurz vor jedem Signal wird die Trennstelle für einen Halteabschnitt eingebaut. Wenn Sie eine komfortable Steuerung einsetzen, brauchen sie noch eine zweite Trennstelle davor für einen Bremsabschnitt.

    Anlagenunterbau

    Für den Anlagenunterbau kann man im einfachsten Fall Dachlatten oder Rahmenschenkel mit 6 x 3,5 cm verwenden. Besser sind Streifen von Sperrholzplatten mit mindestens 20 cm Breite, weil diese sich nicht durchbiegen. Die Rahmen werden verleimt und verschraubt. An den Rahmen werden dann an den Ecken vier Füße angeschraubt.

    Schattenbahnhof

    Wenn Sie einen Schattenbahnhof auf einer tiefer liegenden Ebene bauen möchten, setzen Sie unter den Rahmen einen zweiten Rahmen. Dieser wird mindestens 20 Zentimeter tiefer an die Füße angeschraubt. Auf diesen wird dann eine genügend große Sperrholplatte gelegt und mit Spaxschrauben verschraubt.

    Gleisunterbau

    Ist der Anlagenrahmen erstellt, wird die Grundlage für das Verlegen der Gleise gebaut, Gleisunterbau genannt. Im Bahnhof ist das eine große Sperrholzplatte. Auf den Strecken vor und nach dem Bahnhof sind das schmale Streifen einer Sperrholzplatte, die entsprechend dem Gleisverlauf ausgesägt werden. Eine elektrische Stichsäge ist dafür gut geeignet. Dazu legt man am einfachsten die Gleise auf die Holzplatten, zeichnet deren Verlauf an und zeichnet etwas breiter den Sägeschnitt an. Dann werden die Gleise wieder abgenommen und die Stichsägt tritt in Aktion. Die jetzt ausgesägte Gleistrasse wird am besten auf senkrecht gestellten Lattenstücke gelegt, die am Rahmenunterbau festgeschraubt werden. Es gibt auch stabilere Methoden.

    Bei Steigungsstrecken mit maximal 4 % Steigung erhöht oder senkt man die Gleistrasse um 4 Zentimeter pro einem Meter Länge.

    Gleispläne

    Gleispläne von Modellbahnanlagen sind der erste Schritt zur Anlagenplanung. Wenn Sie sich eine Modellbahnanlage bauen möchten, halten Sie wahrscheinlich Aussicht nach dem geeigneten Gleisplan. Auch für weitere Informationen, die für den Bau und den Betrieb einer Modellbahnanlage nützlich sind, verraten wir alle Tricks. Sie sind für ein paar geniale Tipps sicherlich dankbar. Wir behandeln alle Themen für den Bau von Modellbahnanlagen. Planung oder spontane Inspiration sind beide akzeptable Planungsmethoden. Der Künstler wird eher das erstere wählen und der Techniker wird vielleicht eher nach der Planungsmethode vorgehen.

    Anlagentypen

    Wenn Sie eine Modellbahnanlage planen haben Sie vielleicht schon gewisse Vorstellungen bezüglich der Gleisanlage und der Landschaft. Mancher liebt die Nebenbahnromantik mit einem kleinen Endbahnhof. Vielleicht möchten Sie lieber einige lange Züge auf einer zweigleisigen Strecke fahren sehen. Aber auch beides lässt sich bei entsprechendem Platzangebot realisieren. Wir präsentieren Ihnen hier einige Gleispläne mit langen Strecken für den Betrieb mit mehreren Zügen.

    Gleisplan zeichnen

    Zeichnen Sie Ihren Gleisplan mit Bleistift und Lineal, mit einem Gleisplanprogramm oder mit einem Modellbahnprogramm.

    Anlagenformen

    Nach der Form der Gleisanlage gibt es

    • rechteckförmige Anlagen

    • L-förmige Anlagen

    • U-förmige Anlagen

    • zungenförmige Anlagen

    • Rundumanlagen

    Rechteckförmige Anlagen

    Wenn Sie wenig Platz haben, eignet sich eine rechteckförmige Anlage, die nach Gebrauch an die Wand gestellt werden kann. Beispiel: Der erste Vorschlag ist eine Gleisanlage mit zweigleisiger Strecke, Bahnhof und Schattenbahnhof. Bild 1 bis Bild 5 zeigt eine solche Gleisanlage mit den Abmessungen 2,5 x 1,2 Meter mit langer zweigleisiger Strecke auf 3 Ebenen, die aus einer einzigen Sperrholzplatte ausgesägt wurde. So macht der Bau von Modellbahnanlagen Spaß: Sie fahren in den Baumarkt, holen sich eine Sperrholzplatte mit den gewünschten Abmessungen, die gut transportabel ist. Falls die Platte für ihr Auto zu groß ist, können Sie vielleicht einen Bekannten anheuern, der ein größeres Fahrzeug oder einen Anhänger hat. Andernfalls liefert der Baumarkt die Holzplatte sicherlich gerne zu einer geringen Gebühr bei Ihnen vor das Haus. Denken Sie aber daran, daß die Platte durch das Treppenhaus in die Wohnung oder den Modellbahnraum getragen werden muß. Eine Länge von mehr als 2,5 Metern kann für den Transport problematisch werden. Jetzt beginnen Sie mal ganz locker Gleise nach ihrem Geschmack zu verlegen. Das könnte wie im Bild 1 aussehen.

    Anlagenplanung

    Natürlich können Sie auch zuerst einen maßstäblichen Gleisplan zeichnen und die Größe der Sperrholzplatte danach aussägen oder im Baumarkt sägen lassen.

    Die ersten Überlegungen

    Die Anlagenplanung könnte nach folgenden Methoden unterschieden werden:

    • spontane Inspiration

    Planungsmethode Spontane Inspiration

    Göttliche Eingebung wäre für den Begriff „spontane Inspiration“ etwas übertrieben, aber ein kreativer Modellbahner greift zu Bleistift und Papier oder gleich zu den Gleisen, wenn er einen Einfall hat. Wenn Sie keine Lust oder Geduld zum Zeichnen Ihrer Gleisanlage haben, kaufen Sie sich ein paar Gleise der gewünschten Größe (H0, N oder Z) und legen sie auf die Sperrholzplatte. Vielleicht stellen Sie auch ein Bahnhofsgebäude und ein paar Häuser auf.

    Planungsmethode

    Bei der Planungsmethode orientieren Sie sich zunächst nach dem Platzangebot. Kann ich zum Beispiel einen 10-gleisigen Großstadtbahnhof aufbauen oder baue ich einen dreigleisigen Kleinstadtbahnhof? Sind die Grenzen erkannt, zeichnen Sie Ihren Gleisplan. Sicherlich wollen Sie möglichst lange Züge fahren. Dann eignet sich eine Gleisanlage mit mehreren Ebenen. Vermutlich planen Sie auch einen Abstellbahnhof

    Epoche

    Die Epoche ist der Zeitabschnitt, in dem das Anlagenthema spielt. Oft werden die fünfziger Jahre als Thema gewählt, weil damals noch Dampfloks fuhren. Viele Modellbahner ignorieren die Epoche und fahren alle Züge, die ihnen gefallen.

    Das Anlagenthema

    Das Thema der Anlage kann bahntechnisch gesehen eine zweigleisige Strecke im süddeutschen Raum oder im Alpenland sein. Oder vielleicht eine Hafenanlage an der Nordseeküste? Beim Thema der Anlage kommt also auch die Landschaft ins Spiel. Wenn Sie eine große Modellbahnanlage bauen, lassen sich mehrere Landschaften beispielsweise von den Alpen bis zur Nordseeküste aufbauen. Die verschiedenen Landschaften können durch Bretter mit passenden Hintergrundkulissen oder durch mehrere Räume getrennt werden oder einfach ineinander übergehen.

    Wie baut man eine Modellbahnanlage?

    Grundsätzlich kann unterschieden werden, ob die Anlage stationär aufgebaut wird oder transportabel sein soll. Besser, aber aufwändiger ist eine transportable Anlage, weil sie auch mal weggeräumt werden kann, falls beispielsweise der Teppichboden ausgewechselt wird.

    Besteht die Anlage aus mehreren Teilen, müssen diese zusammengeschraubt werden.

    Für Ihre stationäre oder transportable Heimanlage genügt es, wenn Sie die Anlagenteile beliebig zusammenschrauben, weil sie ja nach einem neuen Zusammenbau genauso aufgebaut werden.

    Modulanlagen

    Modulanlagen bestehen aus mehreren Anlagenteilen, die gut transportiert und schnell aufgebaut werden können. Das ist etwas für Modellbahner, die auf Ausstellungen gehen, um ihre Künste zu zeigen.

    Module (Anlagenteile) bestehen als Rahmen jeweils aus vier Brettern aus Sperrholz oder Schichtholz. Die Breite und Dicke der Streifen (Bretter) richtet sich nach der Länge der Module. Bei Modulen mit etwa 14 einem Meter Länge können die Bretter etwa 20 Zentimeter breit und 20 Millimeter dick sein. Bei Modulanlagen, die von verschiedenen Erbauern und Besitzern zusammengebaut werden, müssen die Seitenbretter und die Gleisübergänge immer gleich sein. Die Module müssen in jeder Kombination zusammenpassen.

    Aufwändiger ist eine Modulanlage, weil sie aus mehreren Anlagenteilen (Modulen) besteht und diese an den Gleistrennstellen zusammenpassen müssen. Am besten baut man immer zumindest zwei Module auf und schraubt diese zusammen. An den Brettern der beiden Module, die zusammenstoßen, werden Paßstifte eingebaut. Diese bestimmen beim Zusammenbau der beiden Module immer die genaue Position.

    Gleistrassen

    Sind mehrere Anlagenteile zusammengestellt und vielleicht auch Füße drangeschraubt, können Sie mit dem Bau der Gleisanlage beginnen,

    Bahnhöfe

    Für den Bahnhof werde Sie vermutlich eine große Sperrholzplatte auf die Anlage auflegen und die Gleise darauf verlegen. Für Bahnhöfe ist es besser, wenn man mehrere Module fest verbunden lässt, falls Module gebaut werden. Größere Bahnhofsmodule sind nur möglich, wenn es der Transport erlaubt.

    Brücken

    Brücken haben auf Modellbahnanlagen einen besonderen Reiz. Eine Brücke kann auch nachträglich eingebaut werden, indem man die Gleistrasse an der entsprechenden Stelle durchsägt, so daß die Brücke eingepasst wird.

    Module zusammenbauen

    Die vier Bretter eines Modulkastens werden zusammengeleimt und mit sogenannten Spaxschrauben verschraubt. An den Ecken können Verbindungswinkel angeschraubt werden. Zur zusätzlichen Stabilität sollten noch Bretter als Querverstrebung eingebaut werden. Vielleicht möchten Sie in die Ecken Standfüße anschrauben. Sollen diese abnehmbar sein, dann müssen in der einen Richtung und auch 90 Grad in der anderen Löcher mit mindestens 10 Millimeter gebohrt werden, um 10 mm Schrauben durchzustecken. Auch in die Trassenbretter werden die Löcher durchgebohrt. Dann kann man die M10-Schrauben durchstecken und mit Flügelmuttern festdrehen. Eine Unterlagscheibe gehört unter die Flügelmutter. Trassenbrett montieren Wenn Sie die Gleise an den Modulkanten mit Schienenverbindern verbinden, muss die Gleistrasse nicht auf den Millimeter genau stimmen. Wenn sie aber die Schienenverbinder weglassen möchten, ist Präzision angesagt: Befestigen sie die Gleistrassen genau an denselben Stellen. Oder machen Sie die Gleistrasse nicht bombenfest, so dass diese beim Zusammenfügen zweier Module etwas justiert werden können. Die Module werden mit M10 Schrauben und Flügelmuttern zusammengeschraubt. Dann können Sie auch leicht auseinandergebaut werden. Sie können auch M8-Schrauben nehmen. Aber Unterlegscheiben sind wichtig, damit sich Schraubenkopf und Flügelmutter nicht in das Holz einziehen.

    Ein Tal auf einer Modulanlage

    Modulanlagen haben leider meistens eine geringe Tiefe. Bei Größe N beträgt sie beispielsweise 50 bis 60 Zentimeter. Das ist zwar für den Transport recht günstig, aber für die Geländegestaltung nicht. Das Gelände hat eine zu geringe Tiefe.

    Um eine Tiefenwirkung zu erzielen, muss man entweder eine Hintergrundkulisse anbringen oder den Hintergrund beispielsweise mit hohen Gebäuden abschließen. Bei einer Anlage mit Brücke oder Brückenmodul steigt Das Gelände fast vom Boden auf eine Höhe von 80 Zentimetern an. Das ergibt eine ausreichende Tiefe und eine gute Tiefenwirkung. Man könnte nun das Gelände ganz auf Modulhöhe ansteigen lassen, aber dann wäre die Platzierung der Brücke verfehlt. Die Brückenbauer hätten sicherlich die Brücke nicht gerade da gebaut, wo der Taleinschnitt verläuft. Also muss das Tal nach hinten fortgesetzt werden, wobei das Gelände aber ansteigt, um die größere Tiefe zu erreichen.

    Außerdem wollten wir unten einen See bauen. Am See ist ein Parkplatz und die Autos müssen auf Modulhöhe hinauffahren können, wo die Hauptstraße verläuft. Des Rätsels Lösung ist das nach hinten ansteigende Tal, das aber nicht genau quer zum Modul , sondern schräg verläuft. Damit ergibt sich ein längerer Hang, an dem sich die Straße hinaufwinden kann. Wir erreichen mit zwei Kurven etwa eine Straßenlänge von 2,50 Meter bei einem Höhenunterschied von etwa 60 Zentimetern. Das wäre eine Steigung von 0,5 m/2,5m = 50 cm/250cm= 1/ 100=0,5/50=0,01=1% 0,5/2,50=0,2=20%. Das ist für ein Faller-Auto mit dem drahtgeführten Car System sehr steil. Deshalb müssen wir die Straße in einen Tunnel führen, eine gewisse Höhe mit einer Wendel überwinden und dann oben auf die Hauptstraße einfädeln.

    Straßenbau

    Zum Bau von Straßen mit dem drahtgeführten Verkehr nach dem Falle Car System wird Stahldraht auf den Straßen verlegt. Dieser wird mit Spachtelmasse überzogen und dann Straßenfarbe aufgestrichen.

    Im Bericht über die Anlage "Heinrichshausen" sind weitere Tipps und Anregungen dargestellt.


    Bild 1

    Kleine Anlage "Sulzgries" im Bau. Abmessungen 2,5 x 1,2 Meter


    Bild 2

    Kleine H0-Anlage im Bau


    Bild 3

    Kleine H0-Anlage im Bau


    Bild 4

    Kleine H0-Anlage im Bau


    Bild 5

    Kleine Anlage "Sulzgries" im Bau. Abmessungen 2,5 x 1,2 Meter


    Bild 7

    H0-Anlage "Schwaikheim" fertiggestellt. Abmessungen 2,5 x 1,2 Meter


    Bild 8

    U-förmige H0-Anlage im Bau


    Bild 9

    Anlagenteil im Bau


    Bild 10

    Verlegen von Gleisen auf der H0- Anlage Esslingen


    Bild 11

    Erweiterter Gleisplan mit 3 Ebenen mit Bahnhof, davor eine tiefer liegende Paradestrecke und Schattenbahnhof für die Anlage Sulzgries.










    Liebe Modellbahnfreunde,

    bei uns finden Sie keine Gleispläne für Spielanlagen, auf denen ein Züglein im Kreis herum fährt. Auf unseren Modellbahnanlagen sind immer mindestens drei Züge gleichzeitig unterwegs. Im Bahnhof und im Schattenbahnhof stehen weitere Züge. Spielanlagen sind Modellbahnanlagen mit wenig Vorbildnähe.

    Der Zugbetrieb beim Vorbild und auf unseren Modellbahnanlagen

    Der Zugbetrieb auf unseren Modellbahnanlagen orientiert sich am Vorbild der" Deutsche Bahn AG".Im Prinzip fährt bei der Eisenbahn schon immer ein Zug von einer Stadt zur anderen und damit von einem Bahnhof zum anderen. Erreicht er einen Zielbahnhof, beispielsweise München, kommt er nach Stunden wieder in den Startbahnhof, zum Beispiel Hamburg, zurück. Regionalzüge, Nebenbahnen und S-Bahnen fahren kürzere Strecken, aber auch nach langer Fahrt wieder in den Startbahnhof zurück. Es gibt also keinen Kreisverkehr wie auf einer Spielanlage. Diesen vorbildgemäßen Zugbetrieb wollen wir auf unseren Modellbahnanlagen simulieren. Auf der Anlage im Bild 1 bis Bild 6 fahren die Züge vom Bahnhof zu einem entfernten Zielbahnhof, das ist der Schattenbahnhof, und wieder zurück.


    Die Anlage Heinrichshausen ist soweit fertiggestellt. Jetzt ist aber ein Problem mit der steilen Steigung aufgetreten. Viele Fahrzeuge schaffen die Steigung nicht. Was ist die Lösung? Die Lösung ist ein Linearmotor.

    also müssen Magnetspulen unter die Straße gebaut werden und die Fahrzeuge erhalten drei oder vier Dauermagnetchen unter dem Wagenboden. Dann fahren auch Autos, die keinen Motor haben.

    Dann steht die Anlage zum Verkauf für € 390 ohne Häuser.


    Bild 1 Rechts am Hang entlang sind neue Gebäude entstanden.


    Bild 2 Anlage im Bau: Die Straßentrasse ist verlegt und mit Metallwinkeln befestigt.

    Bild 3 Anlage im Bau: Unter der Straße ist eine Aluschiene zur Stabilisierung probeweise mit Schraubklemmen befestigt.

    Bild 4 Anlage im Bau: Der Fahrdraht ist verlegt. Die Autos können fahren.


    Bild 5 Anlage im Bau: Die Straße ist gespachtelt.

    Ein bisschen Farbe macht den Anlagenteil schöner. Irgendwann kommt noch Gras drauf und vielleicht Büsche und Bäume.

    Bild 6 Weitere Gebäude kommen hinzu.

    Bild 7 Der Elektronik-Laden verkauft easy stop-Module. Das Polizei-Auto steht davor.

    Bild 8 Etwas Gras macht die Anlage schöner. Jetzt ist die Anlage fertiggestellt und wartet auf einen Käufer.

    Umbau Kohlelaster auf LiPo-Akku und easy stop für das Faller Car System

    Dieser Kohle-LKW hat einen inzwischen schwachen Akku . Der Motor läuft nur noch wenige Minuten. Weil der Motor senkrecht eingebaut ist, hat ein normaler Akku keinen Platz. Deshalb hat der Hersteller links und rechts vom Motor zwei kleine Akkus eingebaut.

    Etwas über Lipos

    Lithium-Polymer-Akkus sind mechanisch, elektrisch und thermisch empfindlich: Beschädigungen, Überladen, Tiefentladen, zu hohe Ströme, Betrieb bei zu hohen Temperaturen (über 60 °C) oder zu niedrigen (unter 0 °C) und langes Lagern in entladenem Zustand schädigen oder zerstören die Zelle in den meisten Fällen. Lithium-Polymer-Akkus können sich bei Überladung aufblähen und verpuffen und dabei entzünden. Die Ladeschlußspannung darf nicht überschritten werden. Als Ladeschlußpannung gelten 4,0 – 4,2 Volt. Zur Ladung verwendet man ein spezielles Ladegerät für Lipo-Akkus. Auf meiner Anlage mit drahtgeführtem Autoverkehr nach dem Faller Car System sind immer mehrere Autos auf der Straße unterwegs. Um Auffahrunfälle zu verhindern, brauchen alle Fahrzeuge eine Abstandssteuerung (easy stop). Hier beschreibe ich den Einbau eines LiPo-Akkus. Die Abstandssteuerung ist bereists eingebaut. Das easy stop-Modul hat auf dem Motor Platz gefunden. Darunter habe ich ein Stück Klebeband angeklebt. Der LiPo-Akku kommt jetzt oben drauf. Dann werden die Anschlüsse für den Motor und den Akku angelötet. Die Plusleitung oder Minusleitung zum Akku wird über den kleinen Schalter am Wagenboden geführt. Jetzt kann ich das Auto sausen lassen. Gewöhnlich werden LiPo-Akkus mit 1C, also einem Zehntel der Kapazität geladen. Dieser Akku hat eine Kapazität von 100 mAH (Milli- Ampere-Stunden). Bei einem Motorstrom von 20 mA läuft das Fahrzeug etwa 5 Stunden, bis der Akku ganz leer ist. Der Ladestrom für diesen Akku beträgt 100 mA. Er ist spätestens in einer Stunde geladen. Nickel-Akkus brauchen 5 Stunden. Der Motor des Fahrzeugs ist für 2 Volt bis 2,5 Volt ausgelegt. Der LiPo-Akku liefert 3,7 Volt. Daher muß die Spannung für den Motor um ungefähr 1,2 Volt reduziert werden. Ich habe dafür in die eine Motorleitung zwei Siliziumdioden (1N4148) eingelötet. Es geht mit jeder Siliziumdiode. Noch ein Hinweis: Damit ich weiß, welches Auto einen LiPo-Akku hat, habe ich ein keines Kleberchen neben der Ladebuchse angebracht, wo LiPo draufsteht. Dann weiß ich, welches Ladegerät angeschlossen werden muß. Am Ladegerät habe ich ein passendes Steckerchen angelötet, um das Auto zu laden. Dieses Fahrzeug hat noch Rücklichter, Bremslichter und Ladekontakte an den Außenspiegeln, um den Akku zu laden.

    Tschüß bis zum nächsten Mal.

    Euer Heinrich











    der Kohlelaster auf meinem Parkplatz

    Umbau Kohlelaster auf LiPo-Akku und easy stop für das Faller Car System

    Ein Parkplatz ist auf einer Verkehrsanlage eine Besonderheit, besonders, wenn er automatisch funktioniert.

    der Abzweigemagnet war aus der Abdeckung herausgefallen.

    Den Abzweigemagnet von Faller habe ich wieder in den Parkplatz eingebaut und mit Sekundenkleber festgeklebt. Er funktioniert jetzt einwandfrei. Ich betätige den Schalter und man sieht, wie sich die Lenkdeichsel am Feuerwehrauto bewegt. Wohl dem, der eine transportable Anlage hat, die man auf die Seite kippen kann. Dadurch konnte ich den Elektromagnet wieder bequem einkleben.

    Parkplatz manuell steuern

    Die Abzweigemagnete werden einfach mit Schaltern eingeschaltet. Dann fahren die Autos auf die gewünschten Parkplätze.

    Die Ausfahrt wird entweder mit dem Haltemagnet ausgelöst, der den Reedkontakt unten an den Autos unterbricht und den Motor abschaltet oder mit easy stop-Modulen. Fahrzeuge mit easy stop-Steuerungen können auch mit einfachen Infrarot-Sendediodem angehalten werden.

    Bei der Ausfahrt mit easy stop-modulen wird einfach am Ende von einem Parkplatz eine Infrarotsendediode über einen Widerstand von etwa 47 Ohm an 5 Volt Gleichspannung über einen Schalter angeschlossen. Schaltet man die Sendediode ein, bleibt ein mit easy stop ausgerüstetes Fahrzeug stehen.

    Automatische Parkplatzsteuerung

    Bei einer automatischen Parkplatzsteuerung schaltet ein besetzter Parkplatz den Abzweigemagnet auf den nächsten Parkplatz. Sind alle Parkplätze belegt, schaltet der Abzweigemagnet an der Parkplatz-Einfahrt geradeaus auf die Straße, so daß kein weiteres Auto in den Parkplatz einfährt. Das läßt sich am einfachsten mit easy stop-Modulen machen. Jedes Modul meldet mit seinem Infrarot-Sensor einen besetzten Parkplatz und schaltet (mit seinem Motorausgang) den Abzweigemagnet auf den nächsten Parkplatz. am besten schaltet man den Abzweigemagnet über ein Relais, um den klenen Schalttransisor auf der Platine vor ungewollten Kurzschlüssen zu bewahren.



    Bild 1

    Parkplatz mit Abzweigemagnet


    Bild 2

    Automatische Parkplatzsteuerung.

    Jeder Parkplatz bekommt ein easy stop-Modul mit einem Relais.


    Um Fahrzeuge mit dem Car System von einer Straße abzweigen zu lassen, nimmt man beispielsweise den Abzweigemagnet von Faller. Wird der Abzweigemagnet von Faller an eine Gleichspannung von etwa 12 Volt angeschlossen, lenkt er die Lenkdeichsel an einem Fahrzeug auf den abbiegenden Fahrdraht. Die runde Abdeckplatte vom Abzweigemagnet wird bündig mit der Straße eingebaut.

    Der Einbau Zunächst wird die runde Abdeckung so auf die Straße gelegt, daß die beiden Nuten für Geradeausfahrt übereinstimmen. Ich habe bei den Einfahrten in die Parkplätze Linksabbiegungen Schritte:

    1. Zuerst muß man den abzweigenden Fahrdraht einlegen.

    2. Dann mit einem Schreibstift die Abdeckung anzeichnen.

    3. in der Mitte des Kreises wird jetzt ein Loch mit 28 mm Durchmesser durch die Platte gebohrt. Ich bohre zuerst ein kleines Loch zur Zentrierung.

    4. Jetzt steckt man den Deckel so auf den Magnetkörper, daß er unter den Nuten für den zuführenden und abzweigenden Fahrdraht liegt. Dann kann der Abzweigemagnet eingebaut werden.

    Der erste Abzweigemagnet ist auf dem Parkplatz eingebaut

    Der Deckel für den Abzweigemagnet ist angezeichnet.



    Abzweigung von Faller

    Um Fahrzeuge mit dem Car System von einer Straße abzweigen zu lassen, nimmt man beispielsweise den Abzweigemagnet von Faller. Wird der Abzweigemagnet von Faller an eine Gleichspannung von etwa 12 Volt angeschlossen, lenkt er die Lenkdeichsel an einem Fahrzeug auf den abbiegenden Fahrdraht.

    Ich habe einen solchen Abzweigemagnet in meinen Parkplatz eingebaut. Der Abzweigemagnet hat eine Abdeckplatte. Die runde Abdeckplatte wird bündig mit der Straße eingebaut.

    Der Einbau

    Zunächst wird die runde Abdeckung so auf die Straße gelegt, daß die beiden Nuten für Geradeausfahrt übereinstimmen. Ich habe bei den Einfahrten in die Parkplätze Linksabbiegungen

    Schritte:

    1. Zuerst muß man den abzweigenden Fahrdraht einlegen.

    2. Dann mit einem Schreibstift die Abdeckung anzeichnen.

    3. in der Mitte des Kreises wird jetzt ein Loch mit 28 mm Durchmesser durch die Platte gebohrt. Ich bohre zuerst ein kleines Loch zur Zentrierung.

    4. Jetzt steckt man den Deckel so auf den Magnetkörper, daß er unter den Nuten für den zuführenden und abzweigenden Fahrdraht liegt.

    Dann können die fahrdrähte auf die Abdeckplatte geklebt werden.

    Abzweigemagnet von Faller


    Die Aussparung für den Abzweigemagnet ist angezeichnet.


    Der Abzweigemagnet ist eingebaut.