• Ten serwis używa "ciasteczek" (cookies). Korzystając z niego, wyrażasz zgodę na użycie plików cookies. Learn more.
  • Szanowny Użytkowniku, serwisy w domenie modelarstwo.info wykorzystują pliki cookie by ułatwić korzystanie z naszych serwisów. Jeśli nie chcesz, by pliki cookies były zapisywane na Twoim dysku zmień ustawienia swojej przeglądarki.

System "Lux-constant" - prośba o informacje

Maxxc

Użytkownik
Donator forum
Reakcje
100 0 0
#1
Dzień dobry,

Pozwoliłem sobie rozpocząć niniejszy wątek, gdyż poszukuję szczegółowych informacji na temat starego systemu oświetlenia wagonów "Lux-constant", produkowanego przez firmę PIKO w latach 60. - 70. .

Na początek krótkie wprowadzenie:
System umożliwiał zasilanie oświetlenia wagonów, mimo postoju składu na odcinku izolowanym. Do zasilania wykorzystywany był prąd przemienny o przebiegu prostokątnym, o częstotliwości kilkunastu kHz. System umożliwiał (przy swojej wydajności prądowej wynoszącej około 1,5A) zasilenie około 30 typowych żarówek oświetlenia (czyli 15 wagonów).

Co udało mi się ustalić:
Konieczne było zastosowanie w wagonach kondensatorów (odcinających składową stałą - według znalezionych informacji - kondensator 100nF należało podłączyć szeregowo na każde dwie żarówki oświetleniowe).
System zasilany był z zasilacza "L1", będącego de facto przetwornicą napięcia. Przetwornica "L1" była zasilana z zasilacza "Z1" lub "FZ1" (z obwodu 16V prądu przemiennego). Napięcie było prostowane, a następnie przetwarzane na przebieg prostokątny w układzie dwóch tranzystorów i transformatora.
Aby napięcie przemienne generowane przez "L1" nie było "dławione" przez napięcie stałe, zasilające obwody jazdy, konieczne było zastosowanie na wyjściu zasilacza "jezdnego" "FZ1" lub "Z2" dołączonego szeregowo elementu "L11", zawierającego dławik o dużej indukcyjności (kilka - kilkanaście H), nawinięty na rdzeniu ferrytowym kubkowym.
Odcinki izolowane były łączone elementem "L12", umożliwiającym przeniesienie napięcia przemiennego, przy jednoczesnej separacji napięcia stałego obwodu jazdy. Element taki zawierał połączone szeregowo dwa kondensatory elektrolityczne 200uF/25V, co dawało w efekcie bipolarny kondensator 100uF/50V.

Po co to wszystko napisałem?
Zamierzam odtworzyć taki system (z użyciem trochę nowszych elementów) na swoje potrzeby - za DCC nie przepadam, a wydaje się to dość ciekawym rozwiązaniem.
Może i jest to taka trochę "sztuka dla sztuki", lecz to można napisać chyba o każdym hobby...

W chwili obecnej jestem w posiadaniu jednej sztuki elementów "L11" oraz "L12". Zrobienie kopii "L12" nie jest problemem, a "L11" muszę jeszcze "przemierzyć", ale powinno się bez problemu wykonać taki sam dławik.
Posiadam też schemat przetwornicy "L1", ale bez jakichkolwiek parametrów elementów składowych. Niestety nie posiadam samej przetwornicy. Na niemieckojęzycznych forach odnajduję niestety sprzeczne informacje dotyczące częstotliwości pracy (kilkanaście do nawet kilkudziesięciu kHz), a nawet dotyczące kształtu i poziomu napięcia wyjściowego przetwornicy "L1".
Pomiarów oscyloskopowych nie znalazłem, a one by rozwiały dużo wątpliwości w temacie.

Czy zatem Koleżanki/Koledzy mieli doświadczenie z takim systemem i mogliby wspomóc mnie jakimiś informacjami dodatkowymi?
Ze swojej strony deklaruję, że podzielę się informacjami o efektach swoich działań w tym temacie.

Proszę mnie nie przekonywać do innych rozwiązań (tak, wiem że są), bo nie o to mi chodzi. :)

Z góry dziękuję,

Z poważaniem,
Maxxc
 
OP
OP
Maxxc

Maxxc

Użytkownik
Donator forum
Reakcje
100 0 0
#3
Dobry wieczór,

Dziękuję Koledze za wskazanie tego wątku.
Czytałem go, ale nie chciałem w nim pisać, gdyż trochę "się rozmył".

Czy i jak "Lux-constant" będzie działał "współcześnie"? Cóż, chcę to sprawdzić.
Na razie plan mam taki, żeby odtworzyć kompletny system w wersji "oryginalnej". A może ktoś ma na sprzedaż lub wypożyczenie przetwornicę "L1"? Na pewno by to pomogło.

Co do przydatności systemu obecnie, pozwolę sobie postawić dwie tezy:
- oświetlenie LED będzie można użyć w takim systemie
- będzie możliwe wykonanie "regulacji jasności"

Jeżeli będzie zainteresowanie wśród Forumowiczów, mogę co jakiś czas informować o postępach prac i przedstawiać ich efekty. Z racji, iż będę się tym zajmować jedynie w miarę wolnego czasu, nie będzie to zbyt szybko i często :).

Z poważaniem,
Maxxc
 

cyruss

Znany użytkownik
FREMO Polska
KKMK
Reakcje
317 1 0
#4
"sprzeczne informacje dotyczące częstotliwości pracy (kilkanaście do nawet kilkudziesięciu kHz), a nawet dotyczące kształtu i poziomu napięcia wyjściowego przetwornicy "L1"."
To nie jest zbyt istotne. Żeby nie gwizdało przy pracy to powinno mieć nie mniej niż kilkanaście kHz. Kształt w owych czasach (tranzystory germanowe, początki krzemowych) był raczej prostokątny. Napięcie p-p prawdopodobnie około 16 V bo na tyle były żaróweczki.
Wrzuć schemat to spróbuję podpowiedzieć wartości elementów.
 
OP
OP
Maxxc

Maxxc

Użytkownik
Donator forum
Reakcje
100 0 0
#5
Dzień dobry,

Schemat w załączeniu.
Zgadzam się, że najprościej byłoby generować coś zbliżonego do prostokąta (ale pytanie, jak daleko sięgałyby harmoniczne i czy nie zakłócały by radia na falach długich).

Napięcie wyjściowe pewnie będzie trochę wyższe, bo na kondensatorach 100nF przy 20kHz mamy impedancję 80om. Licząc obwód żarówek jako dwie sztuki połączonych równolegle 16V 0,05A, to będzie miał rezystancję 160om. Czyli robi się nam pewien dzielnik napięcia. Nie będę tutaj rysować trójkątów impedancji.

Licząc przekładnię Tr2 jako 1:1 (w sumie 2:1, biorąc pod uwagę podwójne uzwojenie pierwotne), na zasilaniu tranzystorów mamy ponad 21V (16V na wejściu - 1V na prostowniku teoretycznie * pierwiastek(2) wzrostu na kondensatorze). Czyli według mnie takie mogło by być napięcie wyjściowe.
C4 i C5 będą kondensatorami elektrolitycznymi o dużej pojemności, pracując wyłącznie jako kondensator bipolarny odcinający składową stałą.
D1 - D4 - diody prostownicze, co najmniej 2A (albo też stos selenowy)
C1 - co ciekawe, nie jest zaznaczony jako elektrolityczny - czyżby więc napięcie pracy przetwornicy było niższe?
Tr1, Tr2 - nie jestem w stanie oszacować technologii (żelazo, ferryt), tak więc są dla mnie niewiadomą
T1, T2 - tranzystory PNP mocy, więc zapewne germanowe, coś zbliżonego do "naszych" TG72 (10W, 60V, 1,5A)
Reszta elementów zależy od szczegółów wykonania transformatorów. Klasyczna przetwornica dwutranzystorowa.

L1.jpg


Z poważaniem,
Maxxc
 

cyruss

Znany użytkownik
FREMO Polska
KKMK
Reakcje
317 1 0
#6
Liczyć obwody potrafisz, powinno się udać.
C4 i C5 - wystarczy jeden foliowy albo elektrolit bipolarny 10u, to będzie ok. 0,8 oma przy 20 kHz - w owych czasach bipolary były rzadkością a normalne elki przy większych prądach jednak się grzeją
D1 - D4 - mostek 3A/100V albo 4x 1N5401
C1 - filtracja tu nie jest specjalnie potrzebna, być może faktycznie było to coś rzędu 1u/63V. Ale można dać np 4700u/35 i równolegle ten 1u/63V
Tr1 - ja bym spróbował w pierwszym przybliżeniu starego Td48 na permaloju, w oryginale może był to ferryt
Tr2 - w pierwszym przybliżeniu jakiś TS na blachach z trzema uzwojeniami po kilkanaście V (uwaga na wysokie napięcie na pierwotnym), tu raczej na pewno był ferryt ale policzyć go będzie raczej trudno
C2 - jakieś 100u/25V
R3/R2 - żeby odpaliło potrzeba by na R2 było więcej niż Ube czyli >0,7V dla tranzystorów krzemowych
R1 + C3 - to tylko drogą prób i błędów, od nich zależy częstotliwość pracy, kilka kom i poniżej 1u
T1, T2 - stary BD244 powinien podejść

Gdybym to ja eksperymentował to wykorzystałbym jakąś gotową przetwornicę na SG2525, SG3524, TL494.... itd
Szybciej i są źródła jak to policzyć, łatwiej to opanować, a przebieg przemienny pobrać sprzed prostownika wyjściowego.

Germanowe to pewnie harmonicznych w paśmie LW by nie dawały, krzemowe mogą. Choć trafo powinno tego nie puścić.
 
Ostatnio edytowane:
OP
OP
Maxxc

Maxxc

Użytkownik
Donator forum
Reakcje
100 0 0
#7
Dzień dobry,

Kilka nowych informacji:
1) Spróbowałem wykonać samemu przetwornicę będącą odpowiednikiem zasilacza L1 - bazując na swoim doświadczeniu i radach Kolegi Cyruss. Mimo wielu prób - nie udało mi się uzyskać zadowalająco działającej przetwornicy (a nawet Td48 znalazłem w swoich zasobach :) ). Z braku czasu projekt odłożyłem na później.
2) Dzięki Koledze Piottrw stałem się posiadaczem przetwornicy L1.
Istotna informacja (wyjaśniająca jednoznacznie moje wcześniejsze wątpliwości) - przetwornica L1 bez obciążenia generuje sygnał prostokątny o wartości 20V i częstotliwości 17kHz. Przebieg jest minimalnie "zmodulowany" sinusoidą 50/100Hz o amplitudzie kilkuset mV - zapewne efekt małego kondensatora C1.
Postaram się mało inwazyjnie rozebrać tą przetwornicę (bo pachnie rozgrzanym ebonitem). Ma ktoś "patent" na wyjęcie typowych plastikowych "korków" ("plombujących" śruby), z zasilaczy PIKO - taki sam system jak w FZ1, Z1?

Jeżeli są osoby zainteresowane - mogę zebrać kompleksowo informacje o całym systemie - z dokładnym opisem wszystkich elementów składowych (L1, L11, L12) i opisać na forum. Także - przedstawić próby pracy całego takiego systemu. Zainteresowanych proszę o sugestie na PW, czym konkretnie byliby zainteresowani. Nie chcę "spamować" forum szczegółami, które nikogo nie będą interesować.

Z poważaniem,
Maxxc

PS Po kilku minutach pracy bez obciążenia częstotliwość pracy spadła do 14,7kHz. Co ciekawe - przetwornica nie hałasuje (nie piszczy).
 

cyruss

Znany użytkownik
FREMO Polska
KKMK
Reakcje
317 1 0
#8
Zabytki z minionej epoki też są ciekawe, nie przejmuj się "spamowaniem" tylko wrzucaj materiały - fotki, opisy itp. Ja fotki z telefonu wrzucane na forum mające "na surowo" 6-8 mega przepuszczam przez IrfanView ("zapisz jako") z ustawieniem 20% i fotka ma kilkaset kilo bez widocznej straty jakości. Jeśli chcesz oszczędzić miejsce na dyskach serwera forum - rób to samo.
Częstotliwość płynie bo germanowe tranzystory się nagrzewają.
Kiedy miałem naście lat słyszałem do 24 kHz. Teraz pewnie mniej, na badaniach okresowych przegwizdują mi uszy do 8 kHz i wyniki mam dobre. 15-16 kHz większość ludzi nie słyszy albo odczuwa raczej jako ucisk w uszach. Piszczenie to raczej połowa tej częstotliwości. Jakiś szerokopasmowy miernik hałasu pewnie byłby innego zdania niż Twoje ucho.
"Korków" raczej bez zniszczenia nie wyjmiesz. Cienki wkrętak, haczyk jak do nakładania oringów, cienki korkociąg ze scyzoryka - i po korku.
 
OP
OP
Maxxc

Maxxc

Użytkownik
Donator forum
Reakcje
100 0 0
#9
Dobry wieczór,

Typy i wartości elementów, odczytane "z natury" z przetwornicy L1:
D1 - D4 - GY110 na radiatorach (dioda germanowa 24V / 1A)
T1, T2 - GD243C na radiatorach (tranzystor PNP germanowy 65V / 3A / 10W, hfe 45-90)
R1 - 300R ok. 2W masowy
R2 - 220R potencjometr montażowy "podkówka" ok. 20mm wielkości
R3 - 10k (według pasków), 8.1k realnie, 0,5W
C1 - 1000uF/25V elektrolityczny
C2 - 5uF/15V elektrolityczny
C3 - 47nF/160V styrofleksowy
C4, C5 - 200uF/25V elektrolityczny
Tr1 - transformator na rdzeniu ferrytowym kubkowym średnica zewnętrzna 14mm, wysokość 8mm
Tr2 - transformator na rdzeniu ferrytowym kubkowym średnica zewnętrzna 24mm, wysokość 14mm, AL 2500

W chwili wolnej rozwinę transformatory i podam dokładne dane uzwojeń.

Edit:
Podczas pracy (nadal na biegu jałowym) bardzo mocno grzeje się rezystor R1. Stąd też ten zapach.
Przy 14,6kHz minimalnie słyszę pracę przetwornicy - piszczenie na granicy słyszalności, trzymając ucho przy Tr2.
Nauczka - nie dotykać naraz obu tranzystorów, żeby sprawdzić, czy się grzeją. Nie grzeją się, ale prąd poczułem. :)
Diody i ich radiatory - letnie.

Z poważaniem,
Maxxc

PS Z korkami dałem radę - przykleiłem do nich klejem cyjanoakrylowym śruby M3 z łbem stożkowym - po kilku minutach wystarczyło szarpnąć kombinerkami. Jedną śrubkę przyklejałem trzy razy, ale dałem radę. Jutro będę próbować je usunąć - skalpelem włożonym pomiędzy korek a śrubkę powinienem dać radę bez większych strat.
 
Ostatnio edytowane:
OP
OP
Maxxc

Maxxc

Użytkownik
Donator forum
Reakcje
100 0 0
#11
Dobry wieczór,

Dziękuję za cenną informację dotyczącą kleju.

Poniżej po lewej zasilacz Z1 (zasila przetwornicę L1) oraz po prawej przetwornica L1.
Na zdjęciach wydawała się mniejsza, niż w rzeczywistości:
P1050034x.jpg


Tak natomiast L1 wygląda od spodu (widoczny też korek z przyklejoną śrubką)
P1050040xy.jpg


W środku wygląda tak (R2, C1, C4 i C5 są schowane pod spodem):
P1050037xy.jpg


Przebieg napięcia wyjściowego:
P1050039x.jpg


A na koniec fotografia wierzchu pudełka od L1 - w sumie bardzo klimatyczny rysunek :) :
P1050035x.jpg


Na razie tyle - jutro próby pod obciążeniem.

Z poważaniem,
Maxxc
 
Ostatnio edytowane:
OP
OP
Maxxc

Maxxc

Użytkownik
Donator forum
Reakcje
100 0 0
#12
Dzień dobry,

Zachęcony pozytywnymi reakcjami :) załączam, wygrzebaną z otchłani Internetu (z jakiegoś niemieckiego forum - nie mogę jednoznacznie określić źródła), instrukcję - prawdopodobnie dołączaną w wersji papierowej do przetwornicy L1.
Jak będzie zapotrzebowanie, mogę przetłumaczyć. Ale obrazki wyglądają dość jasno.

Z
1.jpg
2.jpg
3.jpg
4.jpg
5.jpg


Z poważaniem,
Maxxc
 

Pd5

Znany użytkownik
Reakcje
1.948 24 8
#13
Ale się zrobiło sentymentalnie jak kolega pokazał Z1 i pudełko od zestawu Piko ;) Przypomniało mi się dzieciństwo, pierwsze katalogi Piko, podobne opakowanie z zestawem i oczywiście Składnica Harcerska - z ogromną jak na tamte czasy - makietą. Pozdrawiam (y)
 

Podobne wątki