solenoids / magneetspoel


mvdk

Golden Member

Je moet in het grootbedrijf eens gaan luisteren naar het geluid wat een wissel maakt. Vooral tramwissels zijn berucht. Het heeft alles te maken met goed aanliggen/aansluiten. Bij het spoor schuift de wisseltong niet alleen, meestal gaat de tong over een "hobbel", en zakt dan tegen de spoorstaaf. Bij tramwissels bewegen de tongen in het horizontale vlak, gewoonlijk met een harde klap. Er is terugmelding, maar als er maar een stukje hout tussen zit, is het al foute boel.
Dus sorry voor deze lange inleiding: wisselgeluid is gewoon natuurlijk geluid.

Je kunt ook een weerstand en condensator parallel zetten, en die samen in serie met de spoel. De condensator zorgt voor een interruptie initiële piekstroom (gelijk aan wat er nu loopt), om de wissel in beweging te krijgen. Zodra hij in beweging is, en de solenoid iets ingetrokken is, heb je veel minder stroom nodig, en dat kan dus door die weerstand lopen.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken

Meeste wissels hebben toch helemaal geen stroom nodig na omschakelen? (bistabiel)

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard en software ontwikkeling: www.arcovox.com
Frederick E. Terman

Honourable Member

Op 5 december 2020 13:57:11 schreef SparkyGSX:
(gelijk aan wat er nu loopt)

Ik denk dat daardoor het 'klappen' niet minder luidruchtig wordt.

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

Stukje plakband op een der oppervlakken helpt ook om de klap op te vangen.
(ik deed dat wel bij oudere relais, helpt ook als er sprake is van een licht remanent magnetisme)

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard en software ontwikkeling: www.arcovox.com
mvdk

Golden Member

Stukje plakband gaat ervoor zorgen dat je trein ernaast komt te staan.
Als het wissel niet goed aanligt, ontspoort de boel.
Zoals ik in m'n vorige post al uiteengezet heb.

vergeten

Golden Member

Dat zal wel meevallen een stukje transparant plakband van huis-tuin-keuken kwaliteit is 0,04mm dik :)

Doorgaans schrijf ik duidelijk wat ik bedoel, toch wordt het wel anders begrepen.

Scotch magic tape wat ik gebruik is ook 0,04mm, ik denk niet dat daar een trein door gaat ontsporen... ;)

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard en software ontwikkeling: www.arcovox.com

Op 5 december 2020 15:34:14 schreef Arco:
Stukje plakband op een der oppervlakken helpt ook om de klap op te vangen.

Ik denk dat je niet weet hoe die dingen er uit zien. Ik zou niet weten waar je dat plakband moet plakken.

mvdk

Golden Member

Voor een beter begrip hoe een spoorwissel werkt:
https://www.klassiekebeveiliging.com/Uitleg_wissel.htm
Op de 5e foto van boven is de wisseltong zichtbaar. Wat ook zichtbaar is, is de "hobbel" waar ik het over had.
Dit is een met trekdraden bediend wissel, de tongen gaan niet gelijktijdig.

In miniatuurbedrijf ziet het er een beetje anders uit, de twee wisseltongen worden bediend met twee spoeltjes.

Het hele plateau met railtongen, tot bij het kruispunt van linker en rechterspoor (het puntstuk) beweegt bij het omzetten. Dat moet met een klap. Ja, je zou een motoraandrijving kunnen maken, er schijnen modelspoorders te zijn die dat doen. Maar de wisseltong moet stijf aanliggen. Er is ook geen terugmelding zoals bij het grootbedrijf.

Iedere modelspoorder kent de beperkingen van wissels.

Op 5 december 2020 16:51:15 schreef KlaasZ:
[...]Ik denk dat je niet weet hoe die dingen er uit zien. Ik zou niet weten waar je dat plakband moet plakken.

Hier: (voorkomt 'metaal op metaal' geluid)

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard en software ontwikkeling: www.arcovox.com

Dat zijn dus precies de plekken waar je geen plakband wil hebben.
Ik doelde op de spoelen, deze: https://peco-uk.com/products/standard-turnout-motor
Daar zie ik ook geen mogelijkheid voor plakband. Ik denk dat de topicstarter moet leren leven met het geluid, of een andere manier van aandrijven moet overwegen.

Op 5 december 2020 15:25:52 schreef Frederick E. Terman:
[...]Ik denk dat daardoor het 'klappen' niet minder luidruchtig wordt.

het idee is dat je de condensator net groot genoeg kiest om de wissel in beweging te krijgen; de condensator en weerstand vormen samen een rudimentair peak-and-hold circuit. Misschien dat je het goed krijgt, maar het is ook mogelijk dat het te kritisch is en er geen combinatie bestaat waarbij de wissel betrouwbaar schakelt en het geluid minder is.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken
Frederick E. Terman

Honourable Member

Ah, ik vat 'm; je denkt aan een echt heel korte puls, zó kort dat het bewegende deel alweer snelheid verloren heeft voordat het botst.

Zelf dacht ik nog even aan het omgekeerde: met minder stroom beginnen, en dan laten oplopen tot normale houdstroom. Maar toen ik dacht aan de (extra) spoel die je dan nodig zou hebben, liet ik dat idee varen.
Elektronisch zou er van alles kunnen. Maar ik geloof dat er voor deze wissels zelfs al speciale drivers bestaan, dus dat wiel hoeven we niet uit te vinden. :)

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

I.p.v. een condensator kun je ook zoals ik eerder voorstelde een korte puls geven (dan heb je wat meer controle erover)
@Klaasz: waarom zou je daar geen plakband willen??

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard en software ontwikkeling: www.arcovox.com

Je wilt daar geen plakband omdat dat de goede werking van het wissel verstoort. Ik zou het in ieder geval nooit doen.

Ik zie niet in hoe een 0.04mm dik laagje de wisselwerking zou kunnen verstoren?

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard en software ontwikkeling: www.arcovox.com
mvdk

Golden Member

Ik zou dat plakband proberen bij een wissel waar je direct met je handen bij kan komen. Voor als er weer eens eentje d'r naast staat. Maar op die plekken achterin op je baan, waar je kunstgrepen moet uithalen om de boel weer recht te zetten, daar wil je dit gewoon niet.

Op 5 december 2020 22:29:08 schreef Arco:
Ik zie niet in hoe een 0.04mm dik laagje de wisselwerking zou kunnen verstoren?

De voeding komt ook door de rails en ook door de wissel. Een doodlopend spoor zou je zo kunnen isoleren.

fatbeard

Honourable Member

Op 5 december 2020 22:29:08 schreef Arco:
Ik zie niet in hoe een 0.04mm dik laagje de wisselwerking zou kunnen verstoren?

0.04mm is 40 micron...
De originele Scotch® Magic™ Tape is (volgens de datasheet van 3M) 2.5mil dik, dat komt neer op 63.5 micron.

Omdat ik het volledig eens ben met de stelling dat je op precies die plek geen plakband moet willen en ik de dingen graag precies weet heb ik de micrometers erbij gepakt: de magic tape die ik hier heb is volgens de metrische micrometer een fractie dikker dan 0.06mm, volgens de imperial micrometer exact 2.5mil.

Het aangebrachte plakband zal een kier van minimaal die maat tussen de wisseltong en de rails veroorzaken; als de flens van een van de wielen (die niet heel veel dikker is) in die kier terechtkomt ligt het rollend materieel naast de rails.
Los daarvan, plakband heeft de hinderlijke neiging om op de meest ongewenste momenten los te laten, zeker als het zulke dunne sliertjes zijn...

Een deel van het geluid kan worden veroorzaakt door teveel ruimte rond het anker, waardoor dat in meerdere richtingen kan bewegen. Dat zou beholpen kunnen worden met messing shim (ook wel latoenkopermessing genoemd), verkrijgbaar bij de betere ijzerwarenhandel.

Een goed begin is geen excuus voor half werk; goed gereedschap trouwens ook niet. Niets is ooit onmogelijk voor hen die het niet hoeven te doen.

Op 5 december 2020 13:57:11 schreef SparkyGSX:
Je kunt ook een weerstand en condensator parallel zetten, en die samen in serie met de spoel. De condensator zorgt voor een interruptie initiële piekstroom (gelijk aan wat er nu loopt), om de wissel in beweging te krijgen. Zodra hij in beweging is, en de solenoid iets ingetrokken is, heb je veel minder stroom nodig, en dat kan dus door die weerstand lopen.

Niets tegen het idee, maar een probleem is dat je meteen een afhankelijk inbouwt in functie van de steilheid van de puls. Maar laat ons positief blijven.. alleen wat voor stromen lopen door die electromagneten? Ik denk dat zuinigheid niet van tel is, dus zal gauw richting één ampère of meer gaan.
een gok richting TS 1000µf met 4,7 ohm parallel.

ter info de condensator helpt de statische wrijving te overwinnen. komt de wissel met bovenstaande waardes niet in beweging, verhoog dan C. is dat ok, maar is het klakgeluid nog te groot... verhoog dan R.

fatbeard

Honourable Member

Niet dat dit heel erg belangrijk is in de wereld van electromechanisch bediende wissels, maar de 'serie-C' truuk zorgt er wel voor dat de wissel niet heel snel opnieuw kan worden bediend: die C moet zich eerst ontladen via die R; in de praktijk is dat na 5τ wel zo'n beetje gebeurd.
Om een beetje betrouwbaar resultaat te hebben moet je dus minimaal 5*R*C wachten voordat de wissel opnieuw kan worden bediend.

Nu valt dat in de praktijk reuze mee: met de voorgestelde 1000µF en 4.7Ω is die tijd grofweg 0.024 seconden... ;)
Zelf zou ik voor 10Ω gaan, maar dat is een onderbuik gevoel (kan ook door de bonen komen).

Een goed begin is geen excuus voor half werk; goed gereedschap trouwens ook niet. Niets is ooit onmogelijk voor hen die het niet hoeven te doen.

De klap ontstaat omdat de beweging van de solenoid niet 'netjes' afremt bij het bereiken van het eindpunt. Gedurende het bewegen blijven we er energie in pompen (stroom x tijd) en die energie komt plotseling vrij bij het bereiken van de eindstand. Daarbij is de kracht van de solenoid omgekeerd evenredig met de afstand ('luchtspleet'), dus bij een konstante spoelstroom zal de versnelling gedurende de beweging ook nog eens 'extra' sterk toenemen.

Spelen met weerstandjes en condensatoren kan mogelijk iets opleveren, maar lijkt me moeilijk qua uitvoering. Ik denk ik eerder aan het ontladen van een vooraf opgeladen condensator over de solenoid. De benodigde arbeid om het wissel om te gooien heb je vooraf in de condensator gestopt. Daarbij zal de ontlaadstroom afnemen tijdens de beweging en daarmee ook de versnelling, en de klap minder hard aankomen.

Wat ook al voorgesteld is: Aansturen met een puls die niet langer is dan nodig. Daarmee beperk je ook de 'overtollige' energie die je in de solenoid pompt.

Niet alles wat op internet staat is waar... Dat geldt ook voor CO.
Frederick E. Terman

Honourable Member

Op 6 december 2020 15:51:41 schreef soldeersmurf:
...Ik denk ik eerder aan het ontladen van een vooraf opgeladen condensator over de solenoid. De benodigde arbeid om het wissel om te gooien heb je vooraf in de condensator gestopt.

Dat is best slim bedacht, maar komt wat uitwerking betreft overeen met wat het idee van @SparkyGSX doet. Ook daar heb je een piekstroom die daarna exponentieel afneemt.
Hoe goed dat werkt weet ik niet; ik bedoel alleen dat beide systemen hetzelfde doen. :)

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

Puls is dan toch wat handiger, kun je softwarematig 'tweaken' indien nodig...

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard en software ontwikkeling: www.arcovox.com