Модернизация модуля разворотной петли от "ModellDepo"
Первое новое сообщение
Den_Ur » Пн сен 10, 2018 12:47 pm
Приветствую всех.
В свое время были приобретены модули от ModellDepo для организации разворотной петли и, в качестве теста, подключены по такой "классической" схеме:
Практически сразу же столкнулся с тем, что при прохождении ПС разворотной петли необходимо контролировать положение остряков стрелки и своевременно переводить их в корректное положение. Самое очевидное решение - это автоматизация данного процесса.
Принцип автоматизации таков: так как сам модуль разворотной петли содержит в своей схеме реле, которое срабатывает при въезде лока на изолированный участок пути и "перебрасывает" полярность на рельсах, то этот момент срабатывания реле можно использовать и для переключения стрелки.
На данный момент я использую электромагнитные привода стрелок от Tillig. К сожалению, не всегда срабатывает встроенная, так называемая, защита от длительной подачи напряжения на соленоид для предотвращения его перегрева и, как следствие, выхода из строя.
Одним из моих последних решений является использование логической схемы для формирования импульсов длительностью около 2 секунд для переключения привода стрелки по такому принципу и схеме:
Данная схема была адаптирована для срабатывания того или иного электромагнита в приводе стрелки таким образом :
Таким образом, при срабатывании или отключении реле одиночный импульс посылается на соответствующий соленоид и стрелка переключается.
Так как в микросхеме CD4069 содержатся 6 инверторов, то на плате распаяно два одинаковых модуля, использующие по три инвертора от микросхемы. Электромагнит реле модуля разворотной петли подключается к разъему J1 или J2 и при срабатывании этого реле подается напряжение на оптрон U3 (или U4), который подает напряжение на инверторы U2 с обвязкой конденсатора, резистора и диода, формируя на выходе одиночный импульс, который, усиливаясь через транзисторы, заставляет срабатывать соответствующий соленоид. Обратный процесс примерно такой же: при отключении реле на модуле разворотной петли оптрон U3 (или U4) закрывается, и инверторы U2 (допустим U2:C) формируют еще один импульс, который через соответствующие транзисторы подает напряжение на другой соленоид (Постарался максимально сжато обрисовать принцип действия этой схемы, поэтому если что-то непонятно, уточняйте).
Но, как показала практика, данная схема не очень хорошо работает, а именно: при срабатывании (включении) реле на модуле разворотной петли и, как следствие, подачи напряжения на логику разработанной схемы, наблюдается некорректная работа электромагнита привода стрелки, дребезжание, "вялость" в срабатывании, а может и вообще не переключиться. Выходной транзистор достаточно мощный (по факту распаяны S8050), и держит нагрузку до 1.5А (сам электромагнит привода потребляет 19 В / 13 Ом = 1,46 А). С другой стороны, при отключении реле на модуле разворотной петли и, как следствие, формирование импульса уже на другом электромагните привода стрелки, переключение проходит четко, без дребезга и задержки.
Напряжение для питания дополнительной схемы беру с рельс (DCC ~19В). Замеренное напряжение импульсов ~18 В. При уменьшении емкости конденсатора C4 (или исключении его из схемы вовсе) ситуация с срабатыванием электромагнита привода стрелки несколько улучшается, но не намного, дребезг остается. Опробованы были многие электроприводы, но результат одинаков.
Ну и собственно вопрос: так как я у меня достаточно поверхностные знания в радиоэлектронике, прошу совета, как можно устранить дребезжание на одном из электромагнитов (напомню, что второй переключается без проблем) и заставить его работать корректно. Спасибо.
Цитата В свое время были приобретены модули от ModellDepo для организации разворотной петли и, в качестве теста, подключены по такой "классической" схеме:
Практически сразу же столкнулся с тем, что при прохождении ПС разворотной петли необходимо контролировать положение остряков стрелки и своевременно переводить их в корректное положение. Самое очевидное решение - это автоматизация данного процесса.
Принцип автоматизации таков: так как сам модуль разворотной петли содержит в своей схеме реле, которое срабатывает при въезде лока на изолированный участок пути и "перебрасывает" полярность на рельсах, то этот момент срабатывания реле можно использовать и для переключения стрелки.
На данный момент я использую электромагнитные привода стрелок от Tillig. К сожалению, не всегда срабатывает встроенная, так называемая, защита от длительной подачи напряжения на соленоид для предотвращения его перегрева и, как следствие, выхода из строя.
Одним из моих последних решений является использование логической схемы для формирования импульсов длительностью около 2 секунд для переключения привода стрелки по такому принципу и схеме:
Данная схема была адаптирована для срабатывания того или иного электромагнита в приводе стрелки таким образом :
Так как в микросхеме CD4069 содержатся 6 инверторов, то на плате распаяно два одинаковых модуля, использующие по три инвертора от микросхемы. Электромагнит реле модуля разворотной петли подключается к разъему J1 или J2 и при срабатывании этого реле подается напряжение на оптрон U3 (или U4), который подает напряжение на инверторы U2 с обвязкой конденсатора, резистора и диода, формируя на выходе одиночный импульс, который, усиливаясь через транзисторы, заставляет срабатывать соответствующий соленоид. Обратный процесс примерно такой же: при отключении реле на модуле разворотной петли оптрон U3 (или U4) закрывается, и инверторы U2 (допустим U2:C) формируют еще один импульс, который через соответствующие транзисторы подает напряжение на другой соленоид (Постарался максимально сжато обрисовать принцип действия этой схемы, поэтому если что-то непонятно, уточняйте).
Но, как показала практика, данная схема не очень хорошо работает, а именно: при срабатывании (включении) реле на модуле разворотной петли и, как следствие, подачи напряжения на логику разработанной схемы, наблюдается некорректная работа электромагнита привода стрелки, дребезжание, "вялость" в срабатывании, а может и вообще не переключиться. Выходной транзистор достаточно мощный (по факту распаяны S8050), и держит нагрузку до 1.5А (сам электромагнит привода потребляет 19 В / 13 Ом = 1,46 А). С другой стороны, при отключении реле на модуле разворотной петли и, как следствие, формирование импульса уже на другом электромагните привода стрелки, переключение проходит четко, без дребезга и задержки.
Напряжение для питания дополнительной схемы беру с рельс (DCC ~19В). Замеренное напряжение импульсов ~18 В. При уменьшении емкости конденсатора C4 (или исключении его из схемы вовсе) ситуация с срабатыванием электромагнита привода стрелки несколько улучшается, но не намного, дребезг остается. Опробованы были многие электроприводы, но результат одинаков.
Ну и собственно вопрос: так как я у меня достаточно поверхностные знания в радиоэлектронике, прошу совета, как можно устранить дребезжание на одном из электромагнитов (напомню, что второй переключается без проблем) и заставить его работать корректно. Спасибо.
Den_Ur » Пн сен 10, 2018 1:31 pm
Дело в том, что и остальные приводы так же себя ведут. Не может это связано с тем, что идет "просадка" напряжения или же в оптроне происходит частое моргание светодиода (наводки от импульсов DCC), что и приводит к такому поведению соленоида? Потому что (по наблюдениям) формирование одиночного импульса не происходит, порог в 2 секунды не срабатывает и соленоид греется. Такое поведение не всегда наблюдается, но частенько, что ставит под сомнение надежность срабатывания схемы и обесточивания электромагнита привода стрелки. Попытка увеличения емкости C4 приводит к усилению паразитного эффекта.Скорее всего виноват сам соленоид. Частичное межвитковое.
Такое бывает.
Den_Ur » Пн сен 10, 2018 10:28 pm
Ну, разрисовать полностью схему модуля от ModellDepo вряд ли получитсяТогда разрисуйте полностью схему. А то не понятно, что должно приходить на j1, j2.
К разъемам J1(J2) подводятся провода от катушки реле модуля разворотной петли. То есть, впараллель катушки включается разъем J1 (J2) для того, чтобы в момент срабатывания этого реле через разъем J1 (J2) поступал ток на оптрон, тем самым запуская логику на разработанной схеме.
Вот попробовал изобразить графически:
старина_U » Вт сен 11, 2018 9:52 am
Подумалось тут с утреца...
Всё-таки не хватает питания соленоидам, если ВСЕ ведут себя одинаково. Стандартные стрелочные привода рассчитываются на 16–18 В переменки; при выпрямлении получается 26–28 В.
Вы подаёте 20 В. Может не хватать? Запросто.
Потому попробуйте вот так сделать:
Суть такова: непосредственно к соленоиду и минусу ключа пришпандоривается кондёр, который "поддаёт" соленоиду энергии при открытии транзистора.
Подключать именно к выводам пары соленоид-ключ, чтобы исключить индуктивность монтажа. Диод нужен для развязки по цепям питания (блокирования импульсных помех); резистор ограничивает зарядный ток. Его можно составить из нескольких параллельных резисторов меньшей мощности, или включить целиковый резюк.
Да...
И с базы на землю у транзисторов сопротивление надо добавить. Зетекс делает замечательные транзисторы, но... путь база не "висит". Пусть будет "прижата к земле". Так спокойнее. Да и ключик будет запираться быстрее, не будет мешать миллеровская ёмкость.
Цитата Всё-таки не хватает питания соленоидам, если ВСЕ ведут себя одинаково. Стандартные стрелочные привода рассчитываются на 16–18 В переменки; при выпрямлении получается 26–28 В.
Вы подаёте 20 В. Может не хватать? Запросто.
Потому попробуйте вот так сделать:
Подключать именно к выводам пары соленоид-ключ, чтобы исключить индуктивность монтажа. Диод нужен для развязки по цепям питания (блокирования импульсных помех); резистор ограничивает зарядный ток. Его можно составить из нескольких параллельных резисторов меньшей мощности, или включить целиковый резюк.
Да...
И с базы на землю у транзисторов сопротивление надо добавить. Зетекс делает замечательные транзисторы, но... путь база не "висит". Пусть будет "прижата к земле". Так спокойнее. Да и ключик будет запираться быстрее, не будет мешать миллеровская ёмкость.
Den_Ur » Вт сен 11, 2018 11:05 am
Спасибо, Юрий, снова выручаете....
Всё-таки не хватает питания соленоидам, если ВСЕ ведут себя одинаково. Стандартные стрелочные привода рассчитываются на 16-18В переменки; при выпрямлении получается 26-28В.
Вы подаёте 20В. Может не хватать? Запросто.
Про подтягивание базы к земле - почему-то сам упустил очевидное.
А про питание - беру с рельс (DCC), то есть 16 В импульсного тока дают около 23 В выпрямленного, стало быть, на соленоид должен поступать импульс около 22 В постоянного тока (учитывая некоторые потери). Но при замере напряжения вольтметром на выходе (то есть на катушке соленоида), выдает всего лишь около 18 В. То есть, видимо, силовой транзистор не полностью открывается.
Идея "поддать энергии соленоиду" - думаю, это то, что надо
! Спасибо.Ка считаете, имеет ли смысл играться с емкостями в питающей части схемы или оставить все, как есть? Спрашиваю потому, что на текущий момент изменение емкости C4 влияет на паразитное дребезжание электромагнита в приводе стрелки.
старина_U » Вт сен 11, 2018 1:22 pm
Там у вас компенсационный стабилизатор, так что не стОит. Разве что на выходе U1 кондёр С1 поставить тоже 10мкф (электролит) и в параллель ему - керамический на 0,5-1мкФ.
А вот для устранения "дребезжания привода"...
Тут как-то подумать.
Можно было бы повесить по кондёру на базы 1 и 2 тразистора... и добавить диодную развязку в цепь базы с разными резисторами... Но тогда переключение транзисторов станет медленным и в момент переключения они будут рассеивать полную мощность, которая приходилась бы на привод; соответственно и греться. А потом - и помереть, не сказав ничего. Городить ШИМ?
Нееее... Проще переделать схему по-другому.
Попробуйте увеличить длительность управляющих импульсов на выходах формирователей, собранных на U2 путём подключения дополнительных кондюков, параллельно С2, С3; или увеличив номинал R1, R2 до 150-200кОм.
Цитата А вот для устранения "дребезжания привода"...
Тут как-то подумать.
Можно было бы повесить по кондёру на базы 1 и 2 тразистора... и добавить диодную развязку в цепь базы с разными резисторами... Но тогда переключение транзисторов станет медленным и в момент переключения они будут рассеивать полную мощность, которая приходилась бы на привод; соответственно и греться. А потом - и помереть, не сказав ничего. Городить ШИМ?
Нееее... Проще переделать схему по-другому.Попробуйте увеличить длительность управляющих импульсов на выходах формирователей, собранных на U2 путём подключения дополнительных кондюков, параллельно С2, С3; или увеличив номинал R1, R2 до 150-200кОм.
Den_Ur » Вт сен 11, 2018 2:35 pm
К сожалению, данное решение не подойдет, поскольку, увеличивая длину импульса свыше 2 сек, нет гарантии, что электромагнит сработает, так как пока идет дребезжание, порогПопробуйте увеличить длительность управляющих импульсов на выходах формирователей, собранных на U2 путём подключения дополнительных кондюков, параллельно С2, С3; или увеличив номинал R1, R2 до 150-200кОм.
импульса не срабатывает, соленоид так и будет дребезжать пока не убрать напряжение, и если это не сделать - сгорит. Складывается впечатление, что своим дребезжанием электромагнит попросту постоянно "обнуляет" начало импульса, который не успевает отработать, так как частый переход с "нуля" на "единицу" и наоборот попросту игнорирует всю логику. Но самое непонятное, почему это происходит только тогда, когда оптрон активен. Когда напряжение с оптрона снимается логикой модуля разворотной метли (в этот момент реле на модуле разворотной петли обесточено), то электромагнит привода стрелки отрабатывает четко, без намека на дребезг.
Доработал схему по замечаниям:
Mobile Version © Anvar (apwa.ru)
Создано на основе phpBB® Forum Software © phpBB Limited
Русская поддержка phpBB
Создано на основе phpBB® Forum Software © phpBB Limited
Русская поддержка phpBB