9V tog med begrenset hastighet

Under årets På kloss hold har jeg en liten plan om å lage oppsett av 9V tog de besøkende kan kjøre. For at dette skal være aktuelt, må max-hastigheten strupes :stuck_out_tongue:
Siden jeg er rimelig grønn på dette, trenger jeg hjelp.

Utgangspunktet er at jeg ikke ønsker å gjøre modifikasjoner på motor, regulator eller strømforsyning til regulator. Det må enten være noe jeg plugger strømforsyningen inn i eller en annen strømforsyning jeg kan plugge inn i regulatoren. Det som er aktuelt å modifisere, er ledning fra regulator til skinne. Disse har jeg en god del av som kan klippes om man feks kan sette på en motstand(?) eller noe slikt?
Med andre ord, jeg er helt grønn på dette:)

Og løsningen er…?

En eller annen spenningsbegrenser som ikke lar strømmen ut på skinnene gå over et vist nivå som er koplet til ledningen.

Hvis fartsregulatoren i seg selv ikke er mer enn en variabel motstand vil det jo kunne være mulig å bare bruke en strømforsyning med lavere spenning.
Om det finnes noen bilder av innsiden av disse regulatorene, så det går an å se om det er simpel eller mer avansert elektronikk vil det være lettere
å svare på om hva som kan være en løsning.

Dersom hastighetsreguleringen skjer med såkalt PWM er det ikke bare å slenge enn motstand mellom noe sted. Dessverre.

Brickshelf to the resuce
brickshelf.com/cgi-bin/gallery.cgi?f=492635

Ser ut til at bare er en såkalt motstands-stige inni regulatoren.

Kan du sjekke hva som står på strømforsyningen? Hva slags utgangsspenning har den?
Er det 9volt likestrøm? Veksel?

Det ser ut som om boksen skal ha 10 V 7VA vekselstrøm.
http://www.trixbrix.com/item/lego-9v-train-track-accessorie/lego-9v-train-power-adaptor-70/lid=16029464

Problemet med å dytte likestrøm på boksen er at diodene kan være ujnderdimensjonerte, og da kan de bli for varme dersom man bare bruker to av diodene hele tiden.
(Normalt bytter diodene på å slippe gjennom strøm.)

Ja, jeg gjetter også på at de bruker vekselstrøm for å kunne hente ut strøm som er likerettet begge veier. For å reversere polaritet for å ha retningsstyring begge veier.

Men det enkleste vil nok være å ha en motstand eller et potmeter i serie med tilkobling til skinner. Så om man kan f.eks modifisere en kabel fra kontrollboks til skinner bør det være ganske greit å få satt på en fartssperre.

Dette høres ut som en god løsning. Helt konkret, hva kan man sette på?

En eller flere av disse i serie med en av lederne som går fra regulator til skinne vil kunne gjøre susen.
clasohlson.com/no/Motstandssett/36-3840 (Altså, en eller flere fra pakka, ikke en eller flere pakker)

Det er vel ikke så helt håpløst. Man kan prøve seg frem med hvilken som vil gi ønsket maks-hastighet.1

Vær OBS på at det kan skje at toget dermed ikke beveger seg på de laveste hastighetene.

Jeg ville startet med å finne strømtrekket til toget.

Sett regulatoren på max og la toget stå på skinnene. Da kobler du bare på en av skinnekontaktene og kobler et multimeter innstilt på Ampere mellom den andre skinnekontakten og skinna.

Verdien du får ut kaller vi “i”.

Du ønsker å senke spenningen med et par volt, gjetter jeg. Da setter vi u=2V

Formelen for motstand er u = R*i. Da trenger du en motstand som er R = u / i = 2 / i.

Eksempel: Hvis strømmen er 0,1A, blir motstandsverdien 20 Ohm.

Motstanden kobler du inn på et ledningsstykke. Bruk sukkerbiter eller aller helst lodding.

___                      Motstand              ___
|  |-------------------VVVVVV-----------------|   |
|  |------------------------------------------|   |
"""""                                         """"""

Ser på philohome.com/ttrain/ttrain.htm at standard motor bruker 0,11A. Men spenningen er bare 5.40V. Da holder det nok å gå ned 1V. Bruk da motsand på 10 Ohm.

Når du velger motstander må du også tenke på varmeutviklingen i motstanden. De fra Clas Ohlson tåler 0,25W. Tommelfingerregel er å legge effekten på motstand på halvparten av det. Med et spenningstap på 1V og med strømstyrke på 0,11A får du en effekt (varme) på P = u * i = 1V * 0,11A = 0,11Watt. Dette er godt innenfor grensene.

Eller kjøpe en 10 omh motstand fra elfa :
elfaelektronikk.no/elfa3~no … &toc=20085

Jeg har nå fått oppsummert hva jeg har av gamle 4,5v skinner

16 rette +1 reserve
20 komplett sving sett + 1 ytterskinne i reserve.
1 kyss
1 planovergang med bommer.

Men fortsatt må jeg se hva jeg har av 2x8 hvite plater

Sorry denne kom i feil tråd skulle i tråden om tog oppppsettet.
Er postet på nytt der

Gitt at vi har så lite info fra Luza så er det umulig å designe en løsning med en motstand.

Tjodleik har et poeng at man må måle strømtrekket og da ha justert inn den farten man vil ha og samtidig
måle spenningen på skinnene. Da kan man regne ut det nødvendige spennigsfallet.
Det eksempelet fra philo har ingen relevans her egentlig. Det er bastert på en batteripakke med 4x nimh som
egentlig gir 4,8V, men noe mer fulladet. Det oppgitte strømtrekket på 0,11A er med 3 vogner. med 5 vogner er det 0,19A.
Så hvor mange vogner vil Luza ha? Det vet vi jo ikke.
Dette strømtrekket vil definitivt øke når en unge bestemmer seg for å holde igjen toget eller skinnene kortslutter av en eller
annen grunn. Da brenner den motstanden på 0,25W fort.

Å begrense spenningen på denne måten med en motstand gjør også at man må ‘gi på’ mer på regulatoren for å få toget i gang, og dermed
får en dødsone nær stop. Jeg mener det er bedre å begrense på toppen.
Dette kan gjøres enkelt ved å sette tape over de punktene på kretskortet der man dreier. Dvs dekke ytterpunktene i den ‘rutete’ halvbuen på venstre
siden i bildet på brickshelf. Det er 13 ruter hvor det ene i midten er stop. Altså 6 trinn hver vei. Setter man tape på de 2 øverste forover og kanskje de 4 øverste på revers så går det ikke så fort bakover. Det er sikkert litt fett som må vaskes bort også. Dette skal bare holde en dag så en tynn pakketeip burde holde.
Tapen bør ikke være for tykk for at ikke den sleperen skal butte i kanten.

Det sitter en LM317 som spenningsregulator inni og det man egentlig gjør er å velge 2 motstander som utgjør strømbegrensningen og referansespenningen for denne. Sånn for ordens skyld har LM317 en intern strømbegrensning så om noen kortslutter skinnene så vil den skru seg av og er omtrent umulig å drepe. De er designet for å kunne gi minst 1,5A mellom 1,2 og 37V, og må ha minst 5V inn.

En annen mulighet er å modifisere de motstandsparrene slik at toppfarten ikke øker når man har nådd et visst nivå.
Det krever lodding inni der, men er fullt reversibelt.

Likeretterdiodene er nok 1N4001 og de kan man også bruke til å senke spenningen. De har et spenningsfall over seg på ca 0,6-0,9 avhengig av hvor mye strøm som går:
cliftonlaboratories.com/user … n400x8.gif
en.wikipedia.org/wiki/1N4001_and … ies_diodes

Så man kan sette et visst antall slike i serie og oppnå et ønsket spenningsfall.
Hvis vi antar 0,15A er spenningsfallet ca 0,75V. Hvis man vil gå fra 9V til ca 5V så kan man prøve 5 dioder i serie. Dioder leder bare ene veien, så man må ha
dioder i paralell med motsatt lederetning for revers av toget. Her kan man også velge et høyere antall dioder for å få lavere ryggefart.

Enda en mulighet er en strømforsyning med lavere utspenning. F.eks 6 VAC. Dette vil også gi en dødsone på bunnen og man må vri mer for å få i gang toget.

Så Luza, prøv tapeløsningen først og kjør den et par dager for å se hvordan tapen overlever. Dette er ihverfall den billigste løsningen og i mine øyne den beste all den tid du beholder lineariteten i fartsregulatoren fra start :smiley:
Bruk litt rødsprit for å vaske de kontaktpunktene du vil ha tape på. Hvis du har noe syrefri vaselin kan du smøre de andre i samme slengen.

Lite info du. :imp:

Det blir kun originale togsett, så ett lokomotiv med opp til tre vogner.
Skinnene og togene blir plassert såpass langt innpå bordet at ungene ikke kan røre de. Så det eneste de skal røre, er regulatoren (yeah, right…)

Jeg prøver tapen, den hørtes veldig enkel og grei ut. Om det skjærer seg under PKH legger jeg elegant all skyld på deg :mrgreen:

Gravde frem en sånn kontroller. Den var litt oppgradert inni, men funksjonen er jo den samme.
Hvis man isolerer de enkeltfeltene i ytterste ring så blir utspenning 9V. Så det må nok litt mer taping til, for hvis den gule er helt av så er utspennigen 0V.
Da er utfordringen din :smiley:

En elektronisk løsning for å sette en maks-fart kan være å bruke to zener-dioder på toppen av hverandre mellom lederene (“pluss og minus”) i kabelen mellom regulator og skinner. Diodene velges på feeling, eller man kan måle spenningen ved foretrukket maks-fart og velge zenere som passer.

Dette kalles “output bounding”, “zener bounding” eller lignende på fagspråket.

Ja dette funker også. Bare å passe på at zenerne tåler nok effekt siden overskuddet brennes av i dem. Og det kan jo bli noen watt her.