Technik 2,
von Manfred
Richter
Die analogen ICE’s von Märklin haben bekanntlich nur zwei angetriebene
Achsen eines Drehgestells. Wenn man sie mit dem
Motorola - Datenformat ( Märklin) digitalisieren möchte, nimmt man normalerweise
den bekannten C90 - Decoder von Märklin.
Nun werden viele
Modellbahnfreunde, wie auch ich, nicht beachten, dass die Antriebsräder des ICE
bedeutend kleiner sind gegenüber den Antriebsrädern der E - Loks. Das bedeutet,
dass entsprechend dem Maßstab 1:87, die Getriebe-
übersetzung direkter ist,
um die Geschwindigkeit zu erreichen. Das bedeutet wiederum, dass das Drehmoment
an den vier kleinen Gummibereiften Antriebsrädern geringer ist, als es sonst
ist.
Wird ein sechsteiliger ICE
in der Ebene gefahren, reicht die Motor- und Decoderleistung vollkommen aus. Hat
man aber zwei Schattenbahnhöfe mit einem ein- und ausfahrenden Gleiswendel sowie
einer Steigung - für die Ein - und Ausfahrt
zum 2. Schattenbahnhof - ,
dann wird es kritisch. Meine beiden „Noch-Wendel“ mit 2,5 und 3 Vollkreise
(Märklin-Normalkreis II mit 22 31er K-Schienen) schaffen beide ICE I und II ohne
enormen Geschwindigkeitsabfall nicht. Am Ausgang des Wendels und der Steigung,
schleichen meine ICE-Flitzer derart, dass meine Augen wässrig werden.
Von der Märklin - Hotline
war nach Schilderung der Sachlage zu hören: „Schicken Sie beide Züge ein“. Das
wollte ich mir ersparen, denn ich hatte mit einer digitalen
Drehscheibenansteuerung einen mehrfachen Hin - und Her - Sende - Zirkus erlebt.
Heute wird meine Drehscheibe auf der von einem Computer gesteuerten Anlage von
„Hand“ gesteuert.
Es musste also eine eigene Lösung her. Messungen haben ergeben, dass der
gute C 90 - Decoder bei der Bergfahrt des ICE
voll aussteuert d.h., der Zug benötigt mehr Power ( Strom ), die der Decoder
aber mit seinen maximalen 800 mA nicht erbringen kann.
Versuche mit einem leistungsstärkeren Uhlenbrock - Decoder, mit 1,2 A,
brachten zwar eine Verbesserung aber noch kein
zufrieden stellendes Ergebnis. Erst der zu zusätzliche Einsatz des weiteren
Triebkopfes vom zweiten ICE, ließ den Zug ohne Geschwindigkeitseinbruch die
Steigungen befahren. Um dies zu erreichen musste dem zweiten Triebkopf eine
andere Kupplungsdeichsel ( Elektrokupplung ) von einem Reservewagen eingesetzt
werden. Weil die analogen absolut gleichen Einstellungen mit den Potentiometern
für Geschwindigkeit und Verzögerung / Bremsverhalten, nur sehr zeitaufwendig
vollzogen werden können, wurden die C 90-Decoder von Märklin gegen reine
digitale Lenz - Decoder Typ
LE 930 ausgetauscht. Beide
Decoder wurden in allen Werten und Adresse gleich eingestellt. Versuche mit
einer Hintereinanderfahrt beider Triebköpfe, allein, zeigten den Vorteil der
digitalen Werteinstellung. Allerdings haben diese Decoder mit 14 Fahrstufen eine
grobe digitale Sollwerttreppe - je mehr Fahrstufen um so kleiner jede Fahrstufe
und damit die Stufentoleranz (Bauteiltoleranz). Es wird also immer eine
Geschwindigkeitsabweichung geben, solange man nicht durch Versuche zwei absolut
gleiche Decoder ermittelt. Kuppelt man Motortriebköpfe mit „ungleichen“
Decodern, müsste aufgrund der Drehzahlregelung,, der „langsamere“ Triebkopf
durch seinen Decoder versuchen ein klein bisschen langsamer zu werden, weil der
schnellere Triebkopf etwas schiebt. Der schnellere Triebkopf versucht dagegen
etwas schneller zu werden, weil der langsamere Triebkopf etwas bremst.
Nun kehrt sich der Nachteil eines 14stufigen Decoders in einen Vorteil um !!
Entsprechend den 14 Fahrstufen des Decoders ist
auch die Motorspannungsausgabe des digitalen Drehzahlreglers treppenförmig und
verhältnismäßig grob. Dieser Drehzahlregler im Decoder, gibt entsprechend der
Vorgabe von der Control-Unit an den Motor eine impulsförmige Ausgangsspannung (
Drehzahlsollwert ) ab. In den Impulspausen, gibt der Motor entsprechend seiner
Drehzahl eine Spannung ( Drehzahlistwert ) an den Drehzahlregler im
Decoder ab. Der Drehzahlregler vergleicht ständig zwischen der
Control-Unit-Vorgabe und dem gemessenen Drehzahlistwert des Motors. Fällt nun
bei einer Steigung der Drehzahlistwert des Motors ab - der Zug wird langsamer -
macht der Drehzahlregler selbsttätig auf d.h., er schaltet auf die nächst höhere
Stufe oder noch höher, falls erforderlich. Bei einer Talfahrt dagegen, wird der
Zug schneller und damit der Drehzahlistwert größer, was bedeutet, der
Drehzahlregler schaltet nun um eine oder falls erforderlich, um mehrere Stufen
runter - kleineren Sollwert = kleinere Motorspannung. Nun lässt aber jeder
Regler eine Hysterese im Vergleich zweier Werte zu, bevor er seinen Ausgangswert
verändert. Diese Hysterese liegt beim digitalen Regler in seinen Stufen. Ist die
Abweichung zwischen Drehzahlsoll- und Istwert innerhalb der Höhe einer
Sollwertstufe schaltet der Drehzahlregler im Decoder weder hoch noch runter. Er
bleibt bei seiner Aussteuerung !! Hat man nun Decoder mit weitaus mehr
Fahrstufen, ist auch die Sollwertstufe kleiner, die dann dazu führen kann, dass
der Regler anfängt zu schalten, weil die
Soll-Ist-Differenz größer
als die Sollwertstufe ist. Fängt der Regler an zu schalten, entsteht eine
Kettenreaktion. Der Regler des „schnelleren“ Triebkopfes macht immer weiter auf,
weil er erkennt, dass er zu langsam ist, durch den langsameren und dadurch
bremsenden zweiten Triebkopf, während der Regler des zweiten Triebkopfes immer
mehr „zumacht“, weil er erkennt, dass er zu schnell ist !! Das geht dann soweit,
dass ein Triebkopf antreibt und der andere Motor des langsameren Triebkopfes
leer mitdreht und mit seinem Getriebe bremst !!
Das bedeutet dann, dass der
Zug an der Steigung wahrscheinlich stehen bleibt !!
Ändert aber der Regler seinen Ausgangswert nicht, wie zuvor begründet,
findet zwischen dem „schnelleren“ und dem
langsameren Motor eine Lastverschiebung zum „schnelleren Motor“ hin statt. Der
schnellere Motor zieht mehr Strom als der langsamere Motor. Da mein ICE aber nun
zwei Motore mit 4 angetriebenen Achsen hat, haben beide Decoder genügend
Aussteuerungsreserve.
Auf meiner Anlage ist mit
diesem angetriebenen ICE kein Geschwindigkeitsabfall auf den Bergstrecken mehr
feststellbar !
Das der eine Triebkopf
vorwärts und der andere rückwärts vorgewählt werden musste, versteht sich wohl.
Vergleiche haben ergeben,
dass in dem motorlosem Triebkopf des ICE 1 ohne weiteres ein Motorfahrgestell
eingesetzt werden kann. Dieser Artikel 373830 kostet beim Lokshop -
www.lokshop.de - komplett mit Motor 18,46 €. Die Kupplungsdeichsel
395640 kostet im gleichen Geschäft 2,60 €. Ein lastgeregelter - falscher Begriff,
es muss heißen drehzahlgeregelter - Decoder LE 930 - in der Lokshopliste steht
er als LE 900 - kostet 44,62 €.
Dieses Problem der bei den ICE - Zügen scheint Märklin wohl bekannt zu
sein, denn warum sollten sie bei dem neuen
digitalen TEE - Diesetriebzug VT 11.5, sonst in jedem Triebkopf je einen
Hochleistungsmotor, versorgt von einem Decoder (!!!), einsetzen? Übrigens sind
diese Motore, erstmalig bei den Hochleistungsmotoren, mit Kugellager versehen.
Dieser TEE - Zug kostet übrigens - noch ist er nicht ausgeliefert - beim Lokshop
599 €.
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