Lastavkjenning

Fra MJwiki
Hopp til: navigasjon, søk

Motorstyring vha Back-Electro Motive Force BEMF, på norsk lastavkjenning, gir lokomotivene mykere gange og bedre saktekjøring.

Forbedrede styringer

Motorene vi bruker i lokomotivene våre har blitt gradvis bedre gjennom årene. Men også måten vi styrer motorene har blitt stadig forbedret. Først måtte den gamle reostaten vike for elektronisk motorstyring. Så kom digitalstyring (DCC) med dekodere som har direkte kontroll med motoren i hvert enkelt lokomotiv. Dekoderne har videreført utviklingen med stadig mer sofistikert motorkontroll. Det viktigste enkeltbidraget er det som på norsk litt forenklet kalles lastavkjenning. På engelsk kalles teknikken Back-Elektro Motive Force (BEMF). Den sammenlignes ofte med 1:1 lokomotivenes Cruise Control.

Bråk på lave frekvenser

Eldre dekodere brukte pulsbreddemodulering (Pulse Width Modulation = PWM) med frekvenser mellom 30 og 200 Hz. PWM lager en variabel spenning til motoren ved hurtig å slå av og på motoren ved full spenning. Dessverre var disse frekvensene så lave at de forårsaket brumming eller hissing fra loket. I dag bruker de fleste dekoderne høye frekvenser fra 15kHz og helt opp til 43 kHz og lager brum som menneskets øre ikke hører, derav betegnelsen stille dekodere.

Startvansker på høye frekvenser

Bemf 1.gif
Et problem med høyfrekvente dekodere var å få til myk start på lokomotivet. Motoren oppførte seg som om det fikk vanlig likestrøm (DC), den hadde ikke kraft til å overvinne lokomotivets treghet når det sto i ro. Enkelte produsenter forsøkte å imøtegå problemet gjennom å øke programmeringsmulighetene (CV65 Kickstart) i dekoderne, men det virkelige gjennombruddet kom med BEMF-teknikken.

Korrigerer hastighetsavvik

"Hva er forskjellen på en motor og en generator?" Svaret er at det er svært liten forskjell. Hvis du kobler strøm til en elektromotor vil ankeret rotere. Tilsvarende, hvis ankeret roterer, vil den generere spenning. Når en BEMF dekoder (lastavkjenningsdekoder) leverer strøm til motoren i form av pulser, vil det også være tidsrom mellom pulsene hvor motoren ikke får strøm, men likevel roterer. I disse "pausene" kan dekodere lese/føle spenningen som dekoderen produserer. Hvis motoren sakker vil denne BEMF-spenningen gå ned, hvis motoren aksellererer vil BEMF-spenningen øke. Endringer i BEMF-spenningen gjør at dekoderen automatisk øker/senker pulslengdene slik at hastigheten holdes konstant.

Med korrekt innstilt BEMF og CV2 vil maskinen begynne å krypkjøre på hastighetssteg 1. Hvis du stopper maskinen ved å plassere en finger foran den, skal hjulene fortsatt gå rundt og slure mot skinnegangen. Dette indikerer at dekoderen øker spenningen for å opprettholde hastigheten. Damplokomotiver har ofte hatt vansker med saktekjøringen og drar stor fordel av BEMF-teknikken.

Trekkspill i to-spann

Lastavkjenning kan gi vanskeligheter ved kjøring i to-spann eller fler-spann. Ved overgangen til en oppoverbakke vil BEMF gi mer kraft til motoren i det første lokomotivet, hastigheten på begge lokomotivene øker litt, og BEMF i lok 2 gir motoren sin mindre kraft. Så begynner lok 2 på bakken og får mer kraft, det skyver på lok 1 som derfor får mindre kraft. Dette skaper en situasjon hvor to lokomotiver stadig endrer kraftpådraget og spannet oppfører seg som et trekkspill.

Problemet løses gjerne ved å slå av lastavkjenningen med en funksjonsvelger (saktekjøring eller rangeringsfunksjon), eller ved å la dekoderne kutte ut BEMF når motoren når en forhåndsbestemt forhåndsbestemt hastighet.



Artikkelen er skrevet av Terje Storjord. Korriger gjerne ord- og tegnfeil, og legg til lenker. Forslag til endringer i selve innholdet bes postet på diskusjonssiden for å la forfatteren selv endre i teksten. Sidene blir overvåket av forfatteren.