[Eisenbahn] Hubs und Motoren

[KlemmBS2021Garten]

Wie viele Hubs kann man mit einer Fernbedienung steuern / koppeln?
Es sollen lange Züge über eine 4°/°° Rampe fahren. Bisher nutze ich China-Funkempfänger ähnlich Lego-PF (1 Empfänger pro Motor und Batteriebox für ca. 2 Stunden Fahrzeit). In Zukunft plane ich auf Akkus mit höherer Kapazität umzustellen und 2 Motoren an einem Empfänger zu betreiben.

 

[Lok24]

Das hängt sicher von dem China-Funkempfänger und dem System ab.
Theoretisch kann man mehrere steuern, praktisch vermutlich nur 1 oder 2 gleichzeitig.

Fragen wie deine sind schwierig zu beantworten, zu allgemein.
Was genau willst Du mit was steuern , also wieviele Züge gleichzeitig fahren sollen und wieviele gesteuert werden sollen, das wäre interessant.

(Mit Lego PU lautet die Antwort: 5-9)
;-)

 

[KlemmBS2021Garten]

Ich fahre Züge mit 7 bis 10 Wagons. Um meine Rampen zu bezwingen, sind pro Zug bis zu 12 Zug-Motoren verbaut (Loks und mehrere Wagons sind motorisiert). Um eine annehmbare Dauer der Fahrzeit zu erreichen, hat jeder Motor eine eigene Batteriebox mit je eigenem Funk-Empfänger aus China. Diese sind den Lego-PF-Infrarot-Empfängern nachgestaltet (es können 8 verschiedene Frequenzen eingestellt werden), funktionieren aber mit Funk. Vermutlich auf einer Frequenz wie Automodelle, denn wenn Nachbars Sohn mit seinem Auto spielt, fährt der ein oder andere Zug schon mal unkontrolliert los.
Alle Empfänger eines Zuges sind auf die gleiche Frequenz eingestellt und können so mit einer Fernbedienung gleichzeitig gesteuert werden. Ich könnte also mit einer Fernbedienung bis zu 8 verschiedene Züge steuern (ich nehme aber 4 Fernbedienungen für 8 Züge).
Meine Gedanken sind nun, bei der gleichen Motoren-Anzahl, die Steuerung umzustellen. Ich dachte dabei an Lego-Powered Up oder Bluebrixx. Hier weiß ich aber nicht, wieviele Empfänger auf einer Frequenz gleichzeitig mit einer Fernbedienung gekoppelt werden können. Meine Bemühungen in Internet oder auf Messen ergaben keine genauen Daten, eher Vermutungen.
Mein Hauptproblem scheint dabei nun die Stromversorgung zu sein. Die Kapazität der Akkuboxen sind für meine Zwecke zu niedrig. Einen Zug habe ich mit 800mA Akkus ausgestattet. Dieser Zug schafft aber auch nur eine Stunde Fahrzeit. Bevor ich hier mit externen Akkus experimentiere, muss ich aber noch mehr Informationen einholen. So zum Beispiel ob ich die Ladefunktion / Ladezustands-Überwachung der Akkubox nutzen könnte oder externe Ladegeräte nutzen muss.

 

[Ts__]

Hier weiß ich aber nicht, wieviele Empfänger auf einer Frequenz gleichzeitig mit einer Fernbedienung gekoppelt werden können.

bis zu 5 Lego PU-HUBs 88009 mit einer Lego PU Fernbedienung 88010 gleichzeitig. Das ist mein Wissensstand und auch prakitsch getestet. Aber ich bin mir nicht sicher, ob ich nicht auch mal 6 HUBs gleichzeitig ausprobiert hatte... (wäre auch nur reine Neugier, ich hab bisher keine Anwendung dafür)

Die Anzahl von gleichzeitigen Zügen mit je einer Fernbedienung und je 5 HUBs ist mir unbekannt und sie liegt eher im Bereich von 64 Zügen... (pures Halbwissen und geraten!)
Die fünf Kanal-Farben am HUB haben damit nichts zu tun und sind nicht das Limit.
In der Praxis waren die Kanalanzahl auf Ausstellungen kein Problem oder Thema bei Lego PU.

Dieser Zug schafft aber auch nur eine Stunde Fahrzeit.

klingt nicht mal unrealistisch. In Dauerversuchen hatte ich zuhause 1,5h Fahrzeit mit einer Akku-Ladung im Legp PU HUB ermittelt. Ich nutze aber primär Akkus mit 1000mAh Kapazität. Am Ende hängt es aber sicher davon ab, wie schwer jeder Motor am Hub arbeitet. Mit mehr HUB/Motoren pro Zug ist die Last pro HUB natürlich kleiner und dann kommt es auch drauf an, wie lang/schwer dein Zug ist. Und zb ob du Kugellager in den Achsen der Wagen nutzt. Die rollen dann viel leichter und du kommst mit deinen Zug weiter.....

Ein Problem darfst du auch nicht ausser Acht lassen: deine Anlage scheint wegen Gartenbahn etwas größer zu sein. Die Lego PU HUBs und Lego PU Fernbedienung müssen aber in einer Entfernung <10m bleiben. Sonst bleibt der Zug stehen. (Mit PyBricks kann man das Verhalten ändern, aber das klappt (noch) nicht mit mehren Hubs gleichzeitig, also ist hier PyBricks im Moment KEINE Lösung)

Mein Ratschlag: bevor du viel Geld in neue Elektronik investierst: checke deine Achsen an den Wagen, sorge dafür das die wirklich gut rollen. Nach dem Anschubsen sollten die paar Meter in der Ebene rollen. Von alleine....
Ich war gestern erst auf einer Ausstellung und hab wieder mal gefühlt, wie schlecht viele Wagen "rollen". Da waren auch Jungs mit China-Achsen dabei -> oje. Die errinnerten an viereckige Räder

Thomas

 

[5zu6]

7 bis 10 Wagen und 12 Motoren klingt schauerlich. Selbst wenn es 80 Noppen lange und 9 Noppen breite Schnellzugwagen wären. Das übersteigt mein Vorstellungsvermögen. Wie sind die Rolleigenschaften der Wagen? Hast Du die Wagen schon mit Kugellagern ausgerüstet?

Edit: Ich habe gerade mal nachgerechnet. Ohne Reibung sollte ein 10 kg-Zug mit 12 Eisenbahnmotoren Eine Steigung von 7,16% hochkommen. Ein Stein pro Schiene wären 7,5%. Üblich ist eine Platte pro Schiene.

 

[ellermaniac]

Ich fahre Züge mit 7 bis 10 Wagons.

Ich fände nach wie vor Fotos dazu sehr interessant!

Gruß,
Christoph

 

[Tad64]

Da ich gestern auch auf der Ausstellung war, durfte ich das Fahrverhalten einiger Wagen live miterleben.
Die Erhöhung der Anzahl der Motoren ist da scheinbar der einfachste Weg. Einfach eine Vorspannlok vor und schon rollt es wieder.
Als ich bemerkte, dass eine Lok auch reichen würde, den Zug voranzubringen, bekam ich die Aussage: Ohne Vorspann wären die Akkus früher leer. Ist natürlich nur die halbe Wahrheit. Vielleicht fahren zwei Loks tatsächlich 2h statt 1h. Aber nach den 2h sind beide Loks leer und müssen gleichzeitig geladen werden. Würden Sie sich abwechseln beim Fahren wie beim Laden wären sie mit Sicherheit länger unterwegs, ich hätte einen Lokwechsel als Attraktion und ich bräuchte auch weniger Ladestellen.
Das ist also eher eine Lösung für Leute, die Züge endlos Runde um Runde ihre Bahnen ziehen lassen.

Die Steuerungen sind so eine Sache, ich habe eine ganze Menge ausprobiert. Am stabilsten läuft in meinen Augen SBrick, gefolgt von PU. PF ist zu anfällig gegen Sonnenlicht und Unterbrechungen; nichts bringt den Puls schneller zum Rasen als eine PF-Lok auf Kollisionskurs außerhalb der Reichweite. PU bleibt im Serienzustand außerhalb der Reichweite stehen. SBrick hat eine sehr gute Reichweite und fängt sich auch sehr schnell wieder.
Nicht empfehlenswert sind die BB-Kästen. Bei der ersten Serie kurbelt man sich tot, um die Lok auf Touren zu bringen, genauso schlimm ist abbremsen. Bei der zweiten Serie soll es zwar besser gehen, aber die habe ich mir nur noch bei der Kanalzahl angesehen. Und da fällt die Box bei mir durch. Der Empfänger hat zwar 4 Ausgänge, und der Sender einen 4-fach-Schalter zur Kanalwahl. Die sind aber so selten dämlich verschaltet, dass man das ganze Konstrukt nur als schlechten Scherz betrachten muss. Bei genauerer Betrachtung stellt sich dann nämlich heraus, dass auf Kanal 1 nur die Ausgänge A und B geschaltet werden können. Für C und D muss ich auf den anderen Kanal 2 umschalten. und wer jetzt denkt Kanal 3 oder 4 würden es besser machen wird entäuscht, die gibt es nämlich nicht. Stattdessen wiederholen sich die Funktionen von Kanal 1 und 2.
Jeder SBrick-Nutzer kann ohne weiteres 2 oder 3 Empfänger mit einer Oberfläche nutzen und hat dann 8 oder 12 Kanäle gleichzeitig zur Verfügung.
Selbst der Cube hat drei Kanäle zur Verfügung.
Bei Buwizz sollte es auch keine Probleme geben, ich habe zwar keine, weiß aber, dass die letzte Generation mit einem großen Akku und gemischten Anschlüssen ausgestattet ist. Hier kann ich PF und PU-Motoren an ein und demselben Empfänger betreiben.

Am wichtigsten für einen zufriedenstellenden Lauf sind aber die Laufeigenschaften des Fuhrparks. Die alten Legoachsen rollten schon ganz gut, die neuen machen im neuen Zustand auch noch einen passablen Job. Bei reinen Plastikachsen erwarte ich aber Verschleiß, und dann rollen sie nicht mehr.
Über die BB-Achsen verliere ich kein Wort mehr, die sind Kernschrott und taugen zu gar nichts.
Stand der Technik sind heute Kugellager, entweder auf 5 mm Madenschrauben als Abstandshalter im nomalen Legoachshalter oder direkt in diversen Technikelementen verpresst. Ohne diese Lagerung ist es nicht möglich längere Züge energiesparend voranzubringen.
Dabei darf auch nicht die Reibung der Spurkränze in Kurven unterschätzt werden. Nicht umsonst hatten die Länderbahn-Güterwagen nur 3 m Achsabstand.

 

[Rouven]

Servus zusammen,

also ich kann weiterhin positiv von BAP berichten. Da breche ich echt eine Lanze dafür. Ist zwar etwas Arbeit bis die Programmierung steht, aber dann läuft's. Bislang konnte ich damit alle PU Hubs koppeln die ich benötigt habe. Deren 8 waren das bisher erfordrliche Maximum an Zugkraft für nicht kugelgelagerte Achsen auf zugegeben etwas weiteren Radien als R40. Mit den 8 Motoren war es mir jedenfalls möglich auf gerader Strecke einigermaßen lange und schwere Züge zu ziehen.

Die Beschränkung auf 8 Motoren lag auch an der Breite meines Notebook-Bildschirms bzw. der Auflösung. Mehr hab ich einfach noch nie probiert hätte aber gerne eine 16-Motoren-Möglichkeit, wenn ich hier mal ein "Wünsch dir was" raushauen darf.

Edit: Ich habe gerade mal nachgerechnet. Ohne Reibung sollte ein 10 kg-Zug mit 12 Eisenbahnmotoren Eine Steigung von 7,16% hochkommen. Ein Stein pro Schiene wären 7,5%. Üblich ist eine Platte pro Schiene.

Coole Aussage Thomas, die mich brennend interessiert. Wie rechnet man das gleich nochmal aus...Physik ist bei mir zu weit in der Vergangenheit, als dass ich es mir mit gesundem Menschenverstand herleiten könnte.

Hängt das nicht davon ab unter welchen Parametern Du die Motoren betreibst?

Ich bau ja grad ne Brücke über die ich irgendwann was bewegen will. Eigentlich ist das Ding fertig. Steigung liegt maximal 1,25 Geraden pro Platte. Also 20 Noppen à 7,9mm = 158mm steigen um 3,2mm. Die Steigung dürfte also maximal bei 2,02% liegen. Maximal deshalb, weil die Außenbahn wegen dem größeren Radius sogar etwas flacher ist (22 Noppen / 1Platte).

OK, ohne Reibung, aber...wenn ich es einfach mal gleich setze:

12 Eisenbahnmotoren packen 7,16% bei 10kg
= 8 Motoren packen 4,77% bei 10kg
= 8 Motoren packen 2,02% bei 23,6kg???

Kacke, das wird zu knapp...!!! Mehr Motoren müssen her!!!

VG

Rouven

 

[5zu6]

Coole Aussage Thomas, die mich brennend interessiert. Wie rechnet man das gleich nochmal aus...Physik ist bei mir zu weit in der Vergangenheit, als dass ich es mir mit gesundem Menschenverstand herleiten könnte.

Hier der Beitrag mit der zugehörigen Excel-Tabelle.

 

[Baumel]

Als Hinweis, der PU-Zugmotor z.B. schafft zwar bis zu 2,9 N.cm Drehmoment und 1.760 U/min, aber eben nicht gleichzeitig:


Für das Drehmoment würde ich daher von einem Mittelwert ausgehen, also hier z.B. 1,75 N.cm (der Punkt wo sich die beiden Linien schneiden). Entsprechend kommen dann auch nur 0,65 % statt 1,07 % Steigung raus, oder 12,39 statt 7,48 Motoren für 10 kg Zuggewicht.

Für die Höchstgeschwindigkeit dagegen ist es nahezu irrelevant, ich verwende da gerne das Beispiel von einem Porsche 911: Der benötigt alle 385 PS, um seine 1,5 t in 4,2s auf 100 km/h zu beschleunigen, aber nur 20 PS um mit 100 km/h zu rollen. Und beim Modellzug gehen ja auch noch Roll- und Luftwiderstand gegen null.

Wenn man es genau wissen will, kann man aber einfach maximal mögliche Steigung und Geschwindigkeit messen, die Differenz ist dann der Widerstand durch Reibung. Bei meinen Technic-Modellen mit ein paar mehr Zahnrädern und Differentialen bin ich so auf Werte zwischen 9 % und 32 % gekommen. Gehen wir mal bei Zügen von 5 % aus, dann wären es nur 0,62 % Steigung oder 13,01 Motoren.

Bei Eisenbahnen und Ausstellungsbetrieb würde ich mich außerdem auch mit der Frage beschäftigen, wieviel Leistung die Batteriebox noch bei 50% Kapazität bringt, sonst könnte ich mir gut vorstellen, dass man nach einer halben Stunde keine 0,6% Steigung mehr schafft, inbesondere wenn es wie in dem Beispiel theoretisch mit 13 Motoren gerade so noch funktioniert.