Wat is een analoog signaal?

Een analoog signaal is een signaal wat in een bepaald afgebakkend gebied elke waarde kan aannemen. In onze treinenwereld is dit een spanningssignaal. In het analoog signaal kennen wij een gelijkspanningssignaal en een wisselspanningssignaal. Als een gelijkspanningssignaal op een bepaalde waarde wordt ingesteld dan blijft deze waarde constant op deze waarde staan. Een wisselspanning is een sinusvormige spanning waarbij de amplitude vergroot wordt. Spreken we over 10 Volt wisselspanning dan wordt daar de effectieve spanning mee bedoelt, De topwaarde van de spanning ligt hoger. Bij een wisselspanning komt de amplitude zowel boven als onder de 0-volt lijn. Is dit niet het geval dan spreken we over een gelijkspanning met rimpel (bv. niet goed afgevlakt na het gelijkrichten). De spanning veroorzaakt een stroom in een gesloten circuit. Zonder spanning kan er nooit stroom lopen, zonder stroom kan er wel spanning staan.

Ons spanningsnet heeft een wisselspanning van 240 volt, 50Hz. Dit houdt in dat de effectieve spanning 240 volt is en dat er per seconde 50 wisselingen optreden. Het aantal wisselingen per seconde noemt men de frequentie.

Vanouds rijden de Märklin treinen op wisselspanning. Toen de andere merken overgingen naar gelijkspanning is Märklin als enigste (of als één van de weinigen) blijven rijden op wisselspanning. Men reed op wisselspanning omdat in de beginjaren de parmanente magneten te zwak waren om een locomotief krachtig te laten rijden. Zover mij bekend was de overgang rondom 1950.

                              Wisselspanningssignaal                                                        Gelijkspanningssignaal.

Zetten wij een gelijkspanningslocomotief op een wisselspanning dan wil de motor 50 keer per seconde van rijrichting veranderen. De motor weet niet meer wat hij moet doen en gaat maar staan te brommen. Dat doen wij ook als de baas zegt, ga nu maar daar heen, kom nu maar weer terug, ga nu daar maar weer heen etc. etc.

De analoge märklinlocomotief.

De oudere analoge märklinlocomotief is voorzien van een dubbele veldspoel op de stator, en een rotor voorzien van 3 spoelen of polen genoemd (later ook 5). Door middel van koolborstels wordt de spanning aan de rotorspoelen doorgegeven. We kennen het type trommelcollector- en het type schijvencollectormotoren bij deze locomotieven. De benamming spreekt voor zich, bij de trommelcollector zit er een soort trommeltje om de as van de rotor. De koolborstels worden aan de zijkant ingevoerd. Bij de schijvencollector zitten er een aantal schijven op de rotor, de koolborstels worden aan de voorkant ingevoerd. De rijrichting wordt bepaald door het zogenaamde omkeerrelais. Dit relais wordt sinds 1938 in de locomotieven ingebouwd (zie tijdslijn). In principe is dit relais een omschakelaar. In de ene stand wordt spoel 'vooruit' voorzien van spanning, in de andere stand wordt spoel 'achteruit' voorzien van spanning. Tijdens het omschakelen krijgt geen der spoelen spanning zodat de lokomotief stil blijft staan. Is dit niet het geval dan komt de volle spanning op één der spoelen te staan en gaat de locomotief er als een hazewindhond vandoor. Dit kan voorkomen als b.v. de veer van het omkeerrelais te strak staat afgesteld (zie het omschakelen).

Bedradingsschema analoge locomotief.

1. Sleper.

2. Veldspoel.

3. Omschakelaar (behoort bij 4).

4. Relais (combinatie met 3).

5. Massa.

 Bedradingsschema van de 3078.

Smoorspoel.

Een smoorspoel is een raar dingetje. De spoel werkt in feite alleen maar tegen. Elke verandering die de spoel ondervindt wordt tegengewerkt. Daarom is hij ook zo geschikt als ontstoring. Een verstoring in het elektrisch signaal vanuit de motor is een snelle verandering in de vorm van piekjes op je normale spanning. De spoel houdt deze snelle verandering tegen.

Het omschakelen.

Vroeger werd de lok van rijrichting veranderd door een interne handschakelaar, de moderne lok wordt omgeschakeld door een overspanning op de lok te zetten.  Bij het omschakelen gaat de spanning op de rail van 16 volt naar meer dan 20 volt. Het interne relais wordt aangesproken en schakelt de locomotief in rijrichting om. Een nadeel van het relais is dat de lok iets kan schokken als er van rijrichting gewijzigd wordt. Is de veer op het relais te strak afgesteld, en er wordt omgeschakeld, dan rijdt de lok zijn rondjes op topsnelheid rond. Is de veer te slap afgesteld dan schakelt de lok te pas en te onpas om van rijrichting. Is de trafo te zwaar belast dan kan dit ook problemen geven bij het omschakelen. Dus een hele klus om het omschakelen goed te krijgen. Om het schokken tegen te gaan is er voorschakelelektronica ontwikkeld. Deze elektronica verzorgt het schokloos omschakelen van de lokomotief door bij het omschakelen alleen het relais van stroom te voorzien. Nog weer later is het relais vervangen door een geheel elektronisch opgebouwd omschakelunit. Bij de digitale loks is het omschakelen zowieso schokloos omdat bij het digitaal rijden het gehele rijgebeuren in de lok wordt geregeld.

  Een aandrijving waarbij de richting met de hand wordt omgezet.

Trommel- en schijfcollectormotor.

Trommelmotor (20) met een 3 polige rotor (19). Het omkeerrelais (24) met het belangrijke veertje (25). De veldspoel is op het motorhuis (18) gemonteerd. De koolborstels (22) worden aan de zijkant ingevoerd. De smoorspoel (23) wordt in de toevoerleiding gemonteerd zoals in het stroomschema weergegeven wordt (sleepcontact - smoorspoel - rest van de motor). Als U zich nu afvraagt wat 26 voor een onderdeel is dan kan ik U snel uit de droom helpen. Dit is niets anders dan de bevestigingsschroef van het omkeerrelais (24).

Schijvenmotor met een rotor met 3 polen.

Duidelijk is het verschil te zien in het aanbrengen van de koolborstels.

Rotor.

Er zijn 3 polige motoren en 5 polige motoren. De 5 polige motoren geven een krachtigere rijeigenschap aan de locomotief.

3 polige rotor.

5 polige rotor in een gelijkstroommagneet (HAMO/digitaal).

De transformator.

De locomotief wordt gestuurd door een normale wisselstroomtransformator van Märklin. Hoe verder de regelaar naar rechts gedraaid wordt hoe hoger de amplitude van de wisselspanning wordt. Normaal gesproken houdt dit in: meer spanning op de rails waardoor de locomotief harder gaat rijden. Is de regelaar weer op nul gezet en de regelaar wordt iets verder naar links gedraaid, dan schakelt de locomotief om van rijrichting.

De analoge transformator 6647.

Ook kan de stroom voor het omschakelen van de wissels van deze trafo afgehaald worden. Bij het gebruik van meerdere transformatoren kunnen de bruine bussen van elke transformator met elkaar door verbonden worden. Verlichting en wissels zal men in groepen over de transformatoren moeten verdelen. Dit houdt dus in dat de gele bussen van de transformatoren nooit of met beleid met elkaar door verbonden mogen worden. De rode bus is vanzelfsprekend, deze gaat naar het railtraject waarvoor de transformator gebruikt gaat worden.

Zie transformatoren.