Handregler

Mit dem konventionellen Fahrpult hatte ich immer das Problem, dass meine Arme zu kurz waren: Ich wollte am einen Ende der Anlage mit meinem Zug rangieren, das Fahrpult stand jedoch etwa 2m entfernt. Ich brauchte ein Walk-Around-Fahrgerät. Deshalb habe ich mir im Frühjahr 2002 einige Walk-Around-Handregler gebaut. Armin Mühl von Fremo hatte dazu eine Bauanleitung veröffentlicht. Ausgerüstet mit 5m Kabel, kann der Handregler mit dem Zug an fast jeden Ort auf der Anlage mitgenommen werden. Erst so kommt ein "Lokführer-Feeling" auf. Der Fremo-Handregler hatte lediglich eine Überstrom-Begrenzung. Ich habe den Schaltplan um eine Überstrom-Abschaltung erweitert. Hier ist das Schaltschema. Bei überlast leuchtet die rote LED und der Strom wird dauerhaft abgeschaltet. Der Strom wird erst wieder eingeschaltet, wenn der Fahrtrichtungsschalter kurzzeitig in die Mittelstellung gebracht wird. Bedienungsanleitung (pdf, 85kB)

Nachbau

Wenn du den Handregler nachbauen willst, kannst du hier eine Bauanleitung (pdf, 117kB) komplett mit Layout, Stückliste etc. herunterladen. Weiter können dir die folgenden Bilder eine Hilfe sein:

Aufbau des kompletten Fahrreglers, ohne Gehäuse. Das Schema sieht aus, als ob da viele Bauteile wären. Das ist jedoch nicht so.
Links sind die Bauteile für die Spannungsversorgung und der Hochlast-Widerstand R3, welcher für die Strommessung verwendet wird. Dann folgt der Kühlkörper und darunter (verdeckt) der Leistungstransistor T2. Auf der rechtenHälfte sind die übrigen Bauteile. Es muss darauf geachtet werden, dass der Umschalter und das Poti nicht mit Bauteilen in Konflikt kommen, wenn das Gehäuse geschlossen wird.
Bild mit Handregler im geöffneten Gehäuse (41kB)

Detail: Überstromabschaltung. Im IC befinden sich die beiden OP's. Mehr als das kleine IC, eine Diode und ein paar Widerstände braucht es nicht.

Update (12.05.2013):

Handregler mit Auto-Wiedereinschaltung

Mein Handregler (siehe oben) schaltet bei Überstrom dauerhaft ab. Die Abchaltung muss von Hand zurückgesetzt werden, indem der Fahrtrichtungs-Kippschalter kurz in die Mittelstellung gebracht wird.

Nun ist es mir gelungen, die Gleisspannung automatisch wieder einzuschalten, sobald der Grund für den Überstrom verschwunden ist. Das Bedienen des Kippschalters entfällt! Die Auto-Wiedereinschaltung erhöht den Bedienkomfort. Dies wollte ich eigentlich schon immer, schaffte es aber 2002 noch nicht.

Die Auto-Wiedereinschaltung basiert auf einer Ausschaltverzögerung. Daraus ergibt sich ein neues Schaltschema.

Bestehende Handregler können durch Entfernen eines Widerstandes und zweier Drähte sowie Einbau vier neuer Bauteile einfach nachgerüstet werden. Umbauanleitung

Die vier neuen Bauteile lassen sich gut auf der bestehenden Lochrasterplatine unterbringen.

In der äussersten Leiterbahn muss eine zusätzliche Trennung (a) angebracht werden, damit die beiden Anschlüsse von C3 keine Verbindung haben. Die Trennung rechts daneben wird mit einem Anschlussdraht des Kondensators (b) überbrückt.

Funktion der Überstrom- Aus- und Auto-Wiedereinschaltung:
Bei Überstrom fällt am Widerstand R3 eine Spannung >= 0.7V ab. Dadurch geht der Ausgang des OP1 schlagartig auf Plus; der Kondensator C3 wird über die Diode D9 geladen. (Die Zeitkonstante für das Laden von C3 ergibt sich aus C3 und dem Innenwiderstand des Ausgangs von OP1.) Wenn C3 geladen ist, geht auch der Ausgang von OP2 schlagartig auf Plus. Nun wird der Kondensator C4 über den Widerstand R7 geladen. (Die Zeitkonstante für das Laden von C4 muss wesentlich länger sein als die Zeitkonstante von C3, sonst wird C3 nie voll geladen.) Wenn C4 geladen ist, liegt an der Basis von Transistor T1 eine Spannung an; T1 leitet und zieht die Basis von T2 auf Masse; T2 sperrt. Der Ausgangsstrom beträgt Null. Damit wird die Spannung über dem Widerstand R3 wieder Null; der Ausgang von OP1 geht auf Masse. Nun wird der Kondensator C3 über den Widerstand R6 entladen. (Die Zeitkonstante für das Entladen von C3 ergibt sich aus C3 und R6.) Wenn die Spannung an C3 kleiner wird als die Schwellspannung von 0.7V, dann geht auch der Ausgang des OP2 auf Masse; C4 wird über R7 entladen (Zeitkonstante nebensächlich). T1 sperrt, T2 beginnt wieder zu leiten - Spannung und Strom werden wieder eingeschaltet. Wenn der Grund für den Überstrom noch vorhanden ist, wird sich wieder Überstrom einstellen und der Strom wird gleich wieder ausgeschaltet - das Spiel beginnt von neuem.

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