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Fahrgerätschaltung
Von Wilhelm Scharenberg
Beschreibung:
Einfacher Fahrtregler mit kombinierter Gleichspannungs-Halbwellen-Steuerung für Z-Loks (V.5)
Der Fahrtregler besteht im wesentlichen aus einem Gleichrichterteil, dem Fahrtregler-Potentiometer P1, einem Darlington-Emitterfolger als Stromverstärker und einem Polwende-Schalter S2 für Vorwärts/Rückwärtsfahrt, für den zweckmäßigerweise ein Relais verwendet wird.
Als Wechselspannungsquelle läßt sich der Magnetartikel/Lichtstrom-Ausgang (ca. 10 Volt Wechselspannung) des Miniclub-Trafos verwenden.
Die Schaltung läßt sich mit wenigen Bauelementen um eine Halbwellensteuerung ergänzen. Hierzu wird die 50 Hz-Wechselspannung an einem Ende der Sekundärwicklung des Trafos abgegriffen, mit der Diode D6 zu einer positiven Halbwelle gleichgerichtet und über R4,C2 dem Fahrtregler-Eingang zugeführt. (Wird für P1 ein 20 kOhm Poti verwendet, ist R4 auf 18 kOhm zu erhöhen). Die ebenso einfache wie geniale Idee, die leider nicht von mir stammt, ist hierbei folgende: Ist das Fahrtregler-Poti ganz nach links gedreht (Schleifer-Abgriff am unteren Ende) wird die positive Halbwelle über R1 und den Schleifer praktisch nach Masse kurzgeschlossen. Dreht man den Schleifer von P1 nun langsam hoch, wird einerseits der Kurzschluß der positiven Halbwelle nach Masse mehr und mehr aufgehoben und andererseits eine positive Vorspannung an den Darlington-Emitterfolger zur Überwindung der Schleusenspannungen der Basis Emitterdioden von T1 und T2 gegeben, so daß T1, T2 leitend werden und am Reglerausgang eine mit weiterem Aufdrehen von P1 schnell ansteigende 50 Hz-Halbwelle erscheint, die dem Z-Motor den erwünschten "Anlauf-Kick" erteilt. Wird P1 nun weiteraufgedreht, so "folgt" der Fahrtregler-Ausgang gleichspannungsmäßig der mit dem Schleifer von P1 abgegriffenen Gleichspannung und die Halbwellen-Impulse "versinken" mehr und mehr im steigenden Gleichspannungspegel am Ausgang, d.h. nachdem die Lok mittels kräftiger Impulse den Anfahr-Kick bekommen hat, geht die Fahrspannung mehr und mehr in eine Gleichspannung über, die einen ruhigen Motorlauf gewährleistet. Das ist genau das, was gebraucht wird ! Fügt man probehalber vor der Diode D6 einen EIN/AUS-Schalter ein, kann man die Wirkung der Halbwellen-Impulse im Vergleich zum reien Gleichspannungsbetrieb testen.
Die Zenerdiode D7 begrenzt die Spannung am Gleis auf einen Höchstwert von ca. 8 Volt. Mit dem Trimmpoti P2 läßt sich bei geöffnetem Schalter S1 der Regelbereich von P1 für langsame Rangierfahrten spreizen. P2 ist nach eigenem Geschmack einzustellen.
Für T2 (mit Kühlblech) läßt sich jeder andere npn-Leistungstransistor mit passabler Stromverstärkung einsetzen. T1, T2, R5 können auch durch einen Leistungs-Darlington-Transistor ersetzt werden. Kein Fahrtregler ohne Kurzschlußstrombegrenzung ! Übersteigt der Spannungsabfall an R7 (zufolge Kurzschluß am Gleis) ca. 0,65 Volt, öffnet T3 und sperrt die Darlington-Endstufe. R7 (in Ohm) berechnet sich allgemein gemäß R7 = 0,65/Ik, wobei Ik der zugelassene Kurzschlußstrom in Ampere ist. Mit dem hier gewählten Wert von 1 Ohm beträgt Ik = 0,65 Ampere, was auch für eine Doppeltraktion gerade noch ausreichen sollte. Mit der LED D8 wird ein Kurzschluß angezeigt. Eine andere sehr einfache, zuverlässige Kurzschlußstrom-Begrenzung läßt sich mit einer 12 Volt/10 Watt-Kraftfahrzeug-Sofitten-Lampe realisieren, die in die bei X aufgetrennte Leitung eingefügt wird. Die Bauteile R7 bis R13, T3 bis T5 und D8 entfallen dann, R7 ist durch eine Drahtbrücke zu ersetzen.