Wagony FAUR - oświetlenie, regulatory

[Senda]

Witam.

Dzięki naszemu koledze Januszowi, udało się w dwóch wagonach Bxhpi przywrócić oświetlenie. Wagony "chrzest bojowy" przeszły wczoraj podczas przejazdu z Bytomia Głównego w okolice Elektrowni Szombierki.
Oto kilka fotek:









Pozdr.
Mariusz

[konrad]

Ale tej żarówki w rumunie to jeszcze nie naprawiliście

[Piottr_tt]

ZTCW w przetwornicachg wystarczy wymienić duży tranzystor mocy na 2N3055 i świetlówka powinna się zapalać. Problemem w przetwornicach był za słaby rumuński tranzystor.

[mastif]

mała galera zdjęć z oświetlania wagonów GKW
zdjęcie raz

zdjęcie dwa

[a cygan]

A skąd prąd?
Jadąc właśnie wczoraj w ostatnim wagonie widziałem końcówkę kabli do akumulatora, zwisały z tablicy rozdzielczej u góry wagonu - czy to właśnie w tym miejscu podpięte było źródło prądu?

[OczeQ]

a cygan, dokładnie, poprawna odpowiedź; tam właśnie w wersji nocnej pociągu leżą sobie grzecznie akumulatory. Jako nagrodę przewidziano litr przepalonego oleju z Faura

[a cygan]

Jak przyjadę latem to upomnę się.
Teraz wolę dowiedzieć się co będzie robione z szyną z kolejki parkowej.
Więcej na PW

[andy]

A skąd prąd?
Jadąc właśnie wczoraj w ostatnim wagonie widziałem końcówkę kabli do akumulatora, zwisały z tablicy rozdzielczej u góry wagonu - czy to właśnie w tym miejscu podpięte było źródło prądu?

Prąd można zapodać z rumuna.

[Mike Russ]

Patrzę i podziwiam. Nawet nie wiedziałem, że to tak jasno może świecić. :wink:  Bo w 1Aw światło jest wystarczające, aby się w wagonie nie "powyzabijać" :wink: , a tu na upartego i gazetę by się pod lampą przeczytało. Wiadomo, tu świetlówki a tam :idea:  :mrgreen:

[Paweł Niemczuk]

Te zdjecia sa juz nieaktualne
Aktualnie swieca sie juz WSZYSTKIE swietlowki

[E583.002]

Odnośnie oświetlenia wagonów typu Bxhpi pragnę się podzielić kilkoma swoimi refleksjami.

1. Problemem jest oświetlenie "nocne"
gdyż rumunii przewidzieli do stosowania żąrówki bagnetowe typu Ba15s z dwoma bolcami w oprawie.Problem polega na tym ze oprawki są plastikowe i  w oryginalnym zamierzeniu rumuni przewidzieli że jednym bolcem idzie minus a drugim plus (tak jak jest w żarówkach na 110V). Niestety obecnie dostępne żarówki na 24v nie mają masy na jednym z wyprowadzeń tylko na obudowie, a jeżeli są nawet takie dostępne to ich cena jest zabójcza (ok 7 zeta zamiast 1 ). Rozwiązać problem można dwojako, albo załatwić "skądś" oprawy bagnetowe stosowane w naszych pojazdach kolejowych - są to oprawy typu OMB15 które to posiadają obudowę mosiężną, albo przerobić te rumuńskie dorabiając po prostu kawałek blaszki miedzianej bądź mosiężnej połączony z masą.

2. Przetwornice świetlówkowe
Mają po 20-25 lat i ich problemem oprócz tranzystora są kondensatory oraz pouszkadzane trafa o małej sprawności (rozklejone magnetowody). Generalnie naprawa przetwornic nie jest opłacalna i jest dość pracochłonna. Jeżeli świetlówka ma duże problemy z zapaleniem się to najpewniej któryś kondensator jest padnięty (niestety są to kondensatory dużych pojemności na duże napięcia więc cena takiego jednego oscyluje w granicach 5 PLN). Oryginalnie rumuni zastosowali niskonapięciowe kondensatory co zakończyło się nie rzadko przebiciem jego izolacji Jeżeli zaś przetwornica wogóle nie startuje - można kombinować z tranzystorem. Odwrotne podłączenie przetwornicy (chodzi o polaryzacje napięcia) najczęsciej kończy się jej nieodwracalnym zniszczeniem (czasami pali się bezpiecznik w postaci kawałka drutu - rumunien techniken rządzi ). Generalnie nie próbowałem jeszcze ale kolega Kajetan znalazł w necie ofertę jednej z firm która sprzedaje gotowe stateczniki elektroniczne do świetlówek na napięcie 24V http://elektronikawm.pl/pl,category,68181,stateczniki,24v.html Jak widać na tej stronie statecznik na 24V 18W (do świetlówek T8 stosowanych w rumuńskich klasach) kosztuje 29.50 zł co osobiście uważam za cenę BARDZO dobrą. Produktu nie testowałem, jak przetestuje to opisze wrażenia.

3. Źródło zasilania
Można spokojnie zasilać z lokomotywy, połączenie można wykonać na gniazdach przyczepowych (polecam gniazda aluminiowe ze względu na większą trwałość. Ja użyłem po dwa piny na każdy biegun, piny wydają się być solidne. Każdy wagon bierze około 10 A co daje przy 4 czynnych wagonach łączny prąd 40A. Do łączenia polecam przewód 5x2,5 albo jeśli ktoś planuje świecić więcej jak 4 wagony 6x2,5. W wersji 5-cio przewodowej 2 przewody są plusem a 2 minusem, jeden przewód jest rezerwowy (Można użyć do np sterowania centralnego oświetleniem). Co daje przekrój 5mm2 na każdy biegun, 40A jest prądem na granicy obciązalności jednak nie będzie powodować grzania się przewodu (tak obliczyłem ) Kombinuje natomiast nad założeniem na jednym z wagonów alternatora. Jeden wagon z alternatorem mógłby spokojnie zasilać 2-3 wagony w czasie jazdy i doładowywać akumulatory. Dobry wydaje się być alternator od Ikarusa.

4. Akumulatory
Wbrew pozorom na obecne zastosowania wystarczą dwa aku 12V o pojemności około 40-60Ah, chyba że ktoś planuje jechać do celu stać tam 10 godzin i wracać rano. Pojemność ta powinna spokojnie starczyć na wycieczkę podczas któej wagon przez 1,5-2 godzin nie będzie zasilany. Dodatkowo zastosowałbym przekaźnik R15 4PDT który to w przypadku braku zasilania centralnego automatycznie odłączał by połowę świetlówek (prąd przy 1/2 zasilania z oświetleniem przedsionków i kibla to w zależności od zastosowanych żarówek około 4-7 A). Oczywiście odpadają aku kwasowe no chyba że żelówki - polecam zasadowe, jeżeli jest możliwość załatwić nawet używki ich odpornośc na rozladowanie zniszczenie itp jest o niebo większa nich kwasówek

Tyle moich pomysłów

[Janusz]

Witam wszystkich miłośników wąskich torów.

Uruchomienie oświetlenia polegało min. na naprawie kilkunastu przetwornic, które uszkodziła zamiana biegunowości instalacji wagonów. Spaleniu uległy rumuńskie odpowiedniki 2N3055, lub częściej, druciki topikowe pełniące rolę bezpieczników. W dwóch spośród dwunastu naprawionych przetwornic uszkodzone były kondensatory 15nF/1,5kV, tworzące wraz z transformatorem układ rezonansowy, o czym wspominał już wcześniej Grzegorz Fidler. Koszt takiego kondensatora to w pobliskim sklepie ok. 1zł. natomiast dość drogie "dwueny" udało się z powodzeniem zastąpić tranzystorem BD911, bowiem częstotliwość pracy przetwornicy nie stawia ostrych wymagań zastosowanym kluczom.
Co do przetwornic produkcji rumuńskiej. Te które miałem, przeszło dwudziestoletnie, nie były wcale takie kiepskie. Praktycznie nie było problemów z rdzeniami elementów indukcyjnych, oprócz wcześniej wym. kondensatorów wysokiego napięcia, kondensatory w części niskiego nie wykazywały oznak zużycia, wśród pozostałych elementów również nie było uszkodzeń. Nawet na płytkach nie natrafiłem na zimne luty, mimo takiej sobie jakości druku.
Przetwornice, jak na tak prosty w sumie układ, miały nie najgorszą sprawność w granicach ok. 65÷70% dla świetlówki 20W i ok. 80% dla 40W.
Sprawność oszacowałem porównując jasność lampy normalnie zasilanej z jasnością lampy zasilanej z przetwornicy (praktycznie bez różnicy) i mierząc parametry na jej zasilaniu.
Pomiarów mocy na samej świetlówce nie mogłem wykonać z racji braku odpowiednich przyrządów (true RMS w paśmie do ok. 50kHz).
A teraz o przetwornicy z zamieszczonego linku. Otóż jakiś czas temu kupiłem taką na 24V z tej właśnie firmy. Pozornie jest niezła, pobiera mniejszy od rumuńskich prąd, bo ok 0,7A wobec średnio 1,3A przy 24V. Lampa świeci jednak ciemniej, a sama przetwornica ma kilka wad:

-przebieg na wyjściu nie jest sinusoidalny (w rumuńskich jest dość dobrze zbliżony, układ jest przeciwsobny o symetrycznych gałęziach + obwód   rezonansowy po stronie wn), co przy zużytej lampie może powodować problemy związane z efektem prostowania prądu;
-podgrzewanie skrętek jest dość iluzoryczne, zapłon następuje raczej na zimno;
-przetwornica nie jest odporna na przerwę w obwodzie świetlówki, uszkodzenie lampy lub przerwa na stykach oprawki powoduje, iż energia pobrana przez przetwornicę wydziela się na tranzystorze kluczującym, doprowadzając w krótkim czasie do jego spalenia. Rumuńskie tego problemu nie mają.

Wady rumuńskich:
-sprawność - mogłaby być jednak lepsza, szczególnie przy lampach 20W;
-występujące czasem w niskich temp. problemy z zapłonem świetlówek 18W, przetwornica podgrzewa bowiem jedną skrętkę, a nowoczesne osiemnastki są dość up.....we pod względem zapalania się przy zimnej rurze.

Pozdrawiam

[E583.002]

Świetnie, ze ktoś z pojęciem zabrał głos w tej dyskusji. Szczerze mówiąc to jestem raczej elektrykiem-trakcyjnikiem niż elektronikiem stąd moja wiedza nt. dokładnej budowy przetwornic jest dość licha

Lampa świeci jednak ciemniej, a sama przetwornica ma kilka wad:

Jak duża jest różnica, że tak powiem w światłości:) czy z czasem jak świetlówka nieco popracuje i złapie temperaturę róznica ta niweluje się?

[Janusz]

Różnica jest wyraźna, chociaż w zasadzie swiatła jest dość. Problem tkwi jednak w jakości przetwornic. Rumuńskie wyglądają jak wyglądają, jednak ich układ jest dość przemyślany i raczej nie odbiega od stosowanych w tamtych latach rozwiązań. Natomiast te o których piszemy (z linku), a przynajmniej mój egzemplarz sprzed ponad roku, to konstrukcja dość uproszczona. Do tego konstruktor świadomie czy też nie, do poprawnej pracy układu wykorzystał pasożytniczy parametr jednego z kondensatorów elektrolitycznych, wchodzącego w skład układu startowego. Najprawdopodobniej rolę odgrywa rezystancja szeregowa kondensatora, którą elektrolity miewają stosunkowo dużą. Otóż po wymianie tego elementu na foliowy o identycznej pojemności, układ albo przestawał pracować, albo straty na tranzystorze zwiększały się w takim stopniu, że groziło to jego spaleniem. Poprzecinane ścieżki na płytce świadczyły o zmianach dokonywanych już podczas produkcji, a w sumie układ przetwornicy jest bardzo prosty. Nie wiem, być może wady zostały poprawione. Ja jednak dałem sobie spokój z tymi statecznikami, chociaż przyznam, że w pierwszej chwili również miałem ochotę zastąpić nimi wszystkie rumuńskie.
Cóż, dobre 24-woltowe przetwornice o dobrej sprawności, niestety kosztują.

Co do zasilania wagonów z Lxd2, tu w zasadzie ograniczeniem jest dostępność osprzętu na duże prądy. Moc alternatorów zamontowanych na naszych lokomotywach to w/g tabliczek znamionowych 6,3kW. Można więc z lokomotywy pobrać bez problemu do 60A i wciąż pozostanie rezerwa na potrzeby ładowania akumulatorów, pompy paliwa, oświetlenia i rozrządu.
Do wykonania sprzęgów elektrycznych między wagonami dość dobrze nadają się współczesne, popularne gniazda siłowe i wtyczki z zakresu 32÷63A. Ich zaletą jest stabilna rezystancja przejścia na stykach. Tanie są zwłaszcza te pierwsze, można więc pokusić się o równoległe połączenie torów w elementach typu 3p+N+PE (pięciobolcowe). Co ważne, elementy te faktycznie wytrzymują obciążenie prądami znamionowymi. Te które sprawdzałem, bodajże f-my PCE, wytrzymywały dłuższe przeciążenia do 40A na zestyk. Natomiast dość słabo wypadły podczas prób krajowe gniazda 63A w aluminiowych obudowach, o płaskiej konstrukcji styków. Tutaj już 30A wywoływało niedopuszczalne w dłuższym okresie nagrzewanie połączeń gniazdo/wtyczka. Ponadto spadki napięć na stykach mocno zwiększały się przy naprawdę niewielkich przemieszczeniach wtyczki względem gniazda.  Pewnie jakiekolwiek skręcenie w osi styku powodowało szybkie zmniejszenie się powierzchni współpracujących ze sobą elementów. Rzecz w sumie dość charakterystyczna w aparaturze łączeniowej w której do tworzenia zestyków przewidziano duże, płaskie powierzchnie.
Wadą powszechnie dostępnych gniazd jest ich czerwony kolor. W instalacjach niskonapięciowych powinien być niebieski.
Natomiast projektując instalację, należy wziąć pod uwagę zachowanie się w warunkach zwarcia w najdalszym punkcie obwodu, czyli przy maksymalnej długości pętli zwarcia. Należy więc tak dobrać przekrój przewodu, by uzyskać szybkie wyłączenie bezpiecznika zabezpieczającego instalację.
Dla naszych potrzeb założyłem znamionowy prąd 63A, po uwzględnieniu długości przewodów dla 4 Bxhpi, założeniu spadków napięcia w granicach 4÷5V w najdalszym punkcie, przekrój wyliczyłem na 16mm². Przy tym przekroju czas wyłączenia typowego wyłącznika o ch-ce B 63A wypadł gdzieś w granicy 1s. W razie potrzeby jeszcze to sprawdzę.
Korzystne zatem jest zmniejszenie mocy zainstalowanej w wagonach, czyli montaż nowoczesnych przetwornic lub opraw na LEDach. Jeden wagon z pełnym oświetleniem pobierał jak się nie mylę ok. 15A w tym obie grupy świetlówek 10A . Jak już kiedyś dojdzie do pełnej modernizacji sieci w naszych wagonach, podam dokładniejsze dane.

[andy]

Tak jak wyżej Janusz napisał - korzystniejsza będzie zabawa w LED. Na JKD swego czasu przerobiono wagony tak, aby móc zasilać z agregatu lub akumulatora w brankardzie. Na 1 ogień w składzie "zapięta" jest zielona klasa 3Aw, która ma dość cienką instalację. Więc problemem jest obciążalność.
Ponieważ chodziło o niezbyt jasne, "imprezowe" oświetlenie, wybór padł na 150-diodowy pasek o długości 5m - barwa ciepła (ważne). Próby z zasilaniem ze stabilizatorów 12V spełzły na niczym (tłukły je szpilki z zasilacza) - zamysł być, aby świeciły jasno nawet przy zbyt niskim napięciu. Połączenie po 2 oprawy w szereg (pasek wklejony w miejscu świetlówki) lub rozcięty pasek w połowie (co jest lepsze) i połączony szeregowo daje całkiem przyzwoite efekty. Pozostałe lampy w przedsionkach i WC zastąpiono krótkimi odcinkami taśmy "gęstej" (3 diody/5cm). "Odżarówkowiony" wagon pobiera 0.6A przy 24V, więc kiepska instalacja nie przeszkadza nawet dla kilkuwagonowego składu. Uwaga na rumuńską kolorystykę - niebieski plus, różowy minus Na światła końcowe wagonu można zastosować gotowe czerwone LEDy na 24V z cokołami bagnetowymi (kupiłem 2 szt za ... 4zł). Koszt 5m paska 150-diodowego to ok. 60zł, 300-diodowego to ok 70-80zł.

W oprawach okrągłych (np. w klasie 3Aw) w miejsce żarówki bagnetowej można zastosować płytkę po 16-18 LED wlutowaną do trzonka od żarówki. Ale należy nieco zmodyfikować płytkę, która najczęściej jest bublem - diody połączone szeregowo - równolegle bez żadnych oporników, co powoduje niską trwałość. Zakupione przeze mnie płytki zawierały 4 szeregi po 4 diody i 2 diody z opornikiem. Jeden opornik z tym całym układem (ok 120 - 200 omów / 2W w zależności od diod) nie jest dobrym rozwiązaniem, lepiej przeciąć ścieżki i zastosować 5 oporników, bądź nieco zmodyfikować połączenia - np na 3x po 6 diod i odpowiednie opory. Oczywiście uwaga na bieguny Można też dać niewielką płytkę i przykleić kilka pasków LED..

[Waldi7]

...natomiast dość drogie "dwueny" udało się z powodzeniem zastąpić tranzystorem BD911...

Dla mieszkających bliżej Czech  zamiennikiem może być tranzystor KD-502 (Tesla) - oczywiście, o ile udałoby się go zdobyć taniej niż wspomniany BD...

[Janusz]

Bardzo dobre tranzystory o mocy strat 150W, Uce 60V, Ic 20A, hfe ok.40 i f 2MHz. W przetwornicy możliwości tych tranzystorów zostaną wykorzystane w niewielkim procencie, ale można je spokojnie zastosować. W zasadzie zamiast 2n3055 lub rumuńskich odpowiedników można użyć wszelkich npn o mocy w granicach 40W, Uce min 60V i względnie dużym wzmocnieniu. Ja miałem pod ręką BD911. Nie chcą tam pracować tranzystory typowo impulsowe, np. wymontowane ze starych zasilaczy komputerowych. Nie próbowałem mosfetów, ale chyba nie dałoby się ich zastosować bez przeprojektowania układu.

W zasadzie szukam namiarów na dobre przetwornice raczej z ciekawości niż potrzeby. Na razie zostaniemy przy tym co mamy, tym bardziej że oświetlenie działa, a wagonach są istotniejsze rzeczy do zrobienia.
Jeśli już całkiem zmodernizować oświetlenie, to myślę o dwóch wariantach. Pierwszy to zachowanie starych opraw i wymiana przetwornic na lepsze, o większej sprawności.
W drugim być może pozostałyby stare klosze, natomiast wewnątrz zamontowałbym diody led mocy, zasilane z jakichś przetwornic impulsowych ze stabilizacją prądu. Umożliwiłoby to dość swobodne łączenie źródeł światła.
Na razie jeśli porównywać skuteczność źródeł, to świetlówki nie wypadają gorzej od przeciętnych diod, przy zalecie, jaką jest niska luminacja. W przypadku diod mocy należałoby stosować albo odpowiednie kolimatory, albo oprawy rozpraszające światło i w tej roli te stare klosze mogłyby się sprawdzić. Albo zamontować, tak jak zrobił to Andy, gotowe listwy lub taśmy.

[E583.002]

Co do tranzystorów to ja 2N3055 kupowałem na Wolumenie po 2,2 zł/szt więc nie uważam aby to był jakiś wybitnie drogi tranzystor. Jeżeli zaś chodzi o mosfety to zapewne dało by się je zastosować bez większych przeróbek z mojego doświadczenia z mosfetami wynika, że wystarczyłoby wyrzucić rezystor który w NPN-ie jest na bazie tranzystora taki np BUZ11 powinien pracować bez drivera. Można tylko po co

Natomiast o ile jestem w stanie zrozumieć montowanie ledów w klasie rumuńskiej choć nie widze sensu takiej inwestycji to pomysł zastąpienia żarówek w wagonach 3aw/1aw ledami uważam za lekką profanację idei oświetlenia starego wagonu. W wagonach w Rogowie na wiosnę instalujemy prądnice, oświetlanie dwóch trzech wagonów pełym oświetleniem żarowym z lokomotywy nie stanowi dla niej istotnego obciążenia. Dlatego nie zbyt rozumiem po co zastępować oryginalne oświetlenie jakimiś "wynalazkami"

[andy]

Dlatego nie zbyt rozumiem po co zastępować oryginalne oświetlenie jakimiś "wynalazkami"

Problem stanowi przekrój zastosowanych przewodów i brak dostępności tych nietypowych żarówek o małej mocy. Nie jest to przeróbka trwała, żarówki można zawsze wstawić na specjalne życzenie. Poza tym temperatura barwowa diod coraz bardziej przybliża się do żarówek.

[Janusz]

W Katowicach przy ul. Żeliwnej jest giełda elektroniczna gdzie też można kupić przeróżne półprzewodniki za grosze.  Bytomski Diax oferuje np 2N6488 za 2zł. Jest Allegro.  Nie widzę sensu trzymać się kurczowo 2N3055, tym bardziej że nowocześniejsze, szybsze tranzystory zapewnią mniejsze straty na przełączanie.
W naszym przypadku uruchamianie prądnic wagonowych nie ma sensu. Klasy jeżdżą stosunkowo rzadko, nie warto więc inwestować w akumulatory do wagonów. Odpada również kolejna rzecz do konserwacji i utrzymania.
Natomiast faktycznie zastanowiłbym się nad wymianą oświetlenia w starych wagonach, światło tworzy w nich istotną część klimatu.
Każdy ma zresztą jakąś własną wizję zmian czy rekonstrukcji taboru, najczęściej uzależnioną od finansowych możliwości danej kolejki, dostępności podzespołów itp.