Fahrschalter Scripts

  • Neugierig wie ich bin, habe ich mir letztens alle Lotus fahrzeug Tutorials angesehen. In Folge 7 wurde zwar schon grob gezeigt wie man einen Fahrschalter einbaut, allerdings wurde dort ja nau ein Beschleunigungswert festgelegt.


    Kurze Erklärung:8D

    Wenn man sich das innere eines Fahrschalters ansieht findet man meist 2 Walzen. Die eine Walze hängt mit der Fehrkurbel, die andere mit dem Richtungswender (und den Bremsstufen zusammen). Durch diese Walzen werden Kontakte geöffnet und geschlossen. Warum das ganze?


    Jeder der eine Modelbahn hat kennt das phänomen, im Normalfall steht die Lok auf dem Gleis und man gibt über den Trafo langsam mehr spannung auf das gleis, so beschleunigt die Lok sanft. Wenn man aber jetzt das Gleis der Lok stromlos schaltet , am Trafo die maximale Spannung auf die Anlage gibt und dann das Gleis mit der Lok anschließt saust diese ruckartig los.

    Bei einer kleinen Modellbahn mit "schwachem" Motor, ist das nicht wirklich problematisch. Eine Straßenbahn wiegt aber mehrere Tonnen (Trägheit der Masse) und hat auch stärkere Motoren.


    Deshalb werden durch den Fahschalter verschiedene Wiederstände vor die Motoren geschaltet. Wiederstände werden bei zu langer benutzung aber heiß und können durchbrennen, weshalb man 2 Dauerfahrstufen hat in denen die Motoren in reihe und paralel geschaltet sind. So teilen sie sich in der ersten Dauerfahrstufe den Strom.


    Dadurch beschleunigt eine Bahn mit Farschalter in der ersten Fahrstufe NICHT so "unendlich" weiter.


    Mich würde jetzt interessieren, wie man dies scripten kann.

    Sollte meine Frage total dämlich oder die Antwort offensichtlich sein, tut es mir leid, ich hab so gut wie keine Ahnung vom Scripten.^^°

  • Also, ich hoffe, dass Du verstehst, dass ich Dir jetzt kein komplettes Script hinzaubere, aber zumindest einen Ansatz.


    Physikalisch ganz stark runtergebrochen: Der fließende Strom I (das, was man in Ampere misst ;-) ) hängt vom Widerstand R und der Spannung U ab. Es gilt: U = R * I, umgeformt ist das I = U/R.


    Warum ist das interessant? Die Zugkraft ist proportional zum Strom, und die Zugkraft wollen wir ja haben. Also:


    Zugkraft = ominöseKonstante1 * Richtungswender * I = ominöseKonstante1 * Richtungswender * U/R


    Richtungswender ist 1 bei "vorwärts" und -1 bei "rückwärts".


    R ist abhängig von der Motordrehzahl, die wiederum natürlich die Raddrehzahl * Übersetzung ist, und vom Widerstand der Fahrstufe.


    Gaanz vereinfacht also: R = R_Fahrstufe + R_Motor sowie R_Motor = ominöseKonstante2 * Übersetzung * Raddrehzahl.


    Die Berechnung erfolgt in zwei Schritten (warum, dazu gleich mehr):


    R = R_Fahrstufe + ominöseKonstante2 * Übersetzung * Raddrehzahl

    Zugkraft = Fahrtwender * ominöseKonstante1 * U/R


    So, wichtig ist, dass der Widerstand nicht 0 wird, damit die Division nicht scheitert. Und außerdem gilt: Ist R extrem klein, wird I extrem groß: Der Fahrstrom-Hauptschalter/Automat, also die Sicherung fliegt raus. Wenn man das nicht sowieso richtig umfangreich simulieren will, dann baut man erstmal einfach eine If-Bedingung ein:

    Code
    1. R := R_Fahrstufe*Fahrtwender + ominöseKonstante2_Übersetzung * Raddrehzahl;
    2. if abs(R) > Mindestwiderstand then
    3. Zugkraft := ominöseKonstante1 * U/R
    4. else
    5. Zugkraft := 0;

    ominöseKonstante2 und Übersetzung habe ich einfach zusammengefasst zu einer (unbekannten) Konstante, dann gibt es nachher weniger Unbekannte.


    Soweit die Physik. Einbaubar ins Script ist das ganze natürlich schon, aber wir haben ziemlich viele Unbekannte, die man jetzt mittels Stromlaufplänen, Ingenieurwissen und komplexer Physik von Gleichstrommaschinen errechnen kann, aber dann ist diese Formel auch zu vereinfacht. Im Normalfall also muss geraten werden.


    R_Fahrstufe = Das könnte man noch relativ leicht rausbekommen. Auf jeden Fall muss dieser Wert natürlich abhängig von der eingestellten Fahrstufe wechseln.

    ominöseKonstante1 = Je größer diese ist, desto stärker "ziehen" die Motoren bei gleichen Ampers.

    ominöseKonstante2_Übersetzung = je größer diese ist, desto stärker fällt die Zugkraft bei zunehmender Geschwindigkeit ab.


    Tchja, und mit den Werten muss man jetzt so lange jonglieren, bis es realistisch ist! ;-)


    Hoffe, die Physikstunde konnte helfen und stehe für Fragen zur Verfügung! ;-)

  • Ups!^^°

    Rheienschaltung=Geteilte Spannung gleicher Stroms

    Paralelschaltung= Gleiche Spannung geteilte Stromstärke.


    Wenn wir schon dabei sind könnte man gleich eine Verbundssteuerung besprechen.;p

  • Auch die ominösen shunt Stufen sollte man beachten. Ich bin allerdings noch nicht lange genug im Stamm der verrückten Straßenbahner, um in dieses Geheimniss eingewiht zu sein.(:

  • Bei der Shuntung wird das magnetische Feld des Motors abgeschwächt, um eine höhere Drehzahl zu erreichen. Dafür lässt aber auch z.B. die Berganzugskraft nach. So in etwa ;D

    WE WILL MAKE SIMULATION GREAT AGAIN.


    Der GT8S schneidet Linksabbieger schweißfrei.

  • Stimmt, an den Wechsel zwischen Reihen- und Parallelschaltung hatte ich jetzt noch gar nicht gedacht... :-(

    Jap, das ist wohl der komplizierteste Teil des Ganzen...



    Bei der Shuntung wird das magnetische Feld des Motors abgeschwächt, um eine höhere Drehzahl zu erreichen. Dafür lässt aber auch z.B. die Berganzugskraft nach. So in etwa ;D

    Genau! Es wird ein Widerstand parallel zum Erregerfeld geschaltet, wodurch das Feld geschwächt wird, wodurch der Stromfluss und dadurch auch das Drehmoment größer wird, wodurch die Drehzahl steigt und daher gleichzeitig der Motorstrom sinkt, bis sich wieder ein Gleichgewicht einstellt. :)

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