Modellbahninfos -- hier: Das Trix-ems-System - Teil 2 - die e.m.s. Bausteine
     


Modellbahninfos

Die elektronische Mehrzugsteuerung -- e.m.s.

-- Das Trix e.m.s-Mehrzugsystem

Teil 2


Inhaltsverzeichnis

- Der Einbau eines e.m.s. Bausteins

- Der Selbstbau von e.m.s. Bausteinen

- Prüfung von e.m.s. Bausteinen und Trafo

- Die Reparatur von e.m.s Artikel

- Links zu weiteren e.m.s.-Informationen


Titelbild



Der Einbau eines e.m.s. Bausteins
Um euch eine Hilfe beim Einbau eines e.m.s. Bausteins zu geben, geben wir euch nachfolgend euch ein paar Unterlagen an die Hand. Es gibt zwei unterschiedliche Einbaumethoden:
    1. Methode - Motor hat Gehäusekontakt. Gehäuse fungiert als Erdkontakt
    2. Methode - Motor hat keinen Gehäusekontakt.
Um zu Überprüfen, ob der Motor oder andere Teile der Lok einen Gehäusekontakt haben, sollten die entsprechenden Teile wie Motor, Birnchen etc. mit dem Multimeter überprüft werden. Ist ein Stromdurchgang am Multimeter feststellbar, dann hat das Teil Kontakt zum Gehäuse.

1. Einbau eines e.s.m-Bausteins, wenn der Motor mit dem Gehäuse Kontakt hat - Gehäuse = Erde (Trix-Express-System)
Im linken nachfolgenden Bild wird euch die Verdrahtung eines e.m.s. Bausteins für den Einbau in einer Lok gezeigt, wenn ein Motorkontakt (oder Lämpchen) mit dem Gehäuse besteht. Es muss dann das schwarze Kabel des e.m.s. Bausteins ebenfalls mit dem Gehäuse verbunden werden. Der mittlere Schleifer ist als einer der Kontakte zur Mittelschiene. Ist nur bei Trix-Express erforderlich.

2. Einbau eines e.s.m-Bausteins, wenn der keinen Kontakt zum Gehäuse hat (Trix-Express-System)
Das rechte Bild zeigt die Vedrahtung des e.m.s. Bausteins, wenn das Gehäuse elektrisch isoliert ist. Auch hier ist der mittlere Schleifer als einer der Kontakte zur Mittelschiene. Ist nur bei Trix-Express erforderlich.


e.m.s. Einbau     e.m.s. Einbau
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Die nächsten zwei Bilder zeigen euch die Verdrahtung eines e.m.s. Bausteins bei einer beliebigen Zweileiter Gleichstromlok wie Piko, Lima, Minitrix etc.
Das nachfolgende linke Bild zeigt euch den Einbau eines e.s.m-Bausteins, wenn der Motor mit dem Gehäuse Kontakt hat - Gehäuse = Erde (Zweileiter Gleichstrom)
Das rechte Bild zeigt euch den Einbau eines e.s.m-Bausteins, wenn der Motor mit dem Gehäuse keinen Kontakt hat (Zweileiter Gleichstrom)


e.m.s. Einbau     e.m.s. Einbau
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Bisher haben wir uns eine Dampflok angesehen. Wenn wir es mit einer Ellok oder einer Diesellok zu tun haben, dann sollte auch noch berücksichtigt werden, dass die Beleuchtung einer Ellok oder Diesellok immer in Fahrrichtung erfolgt. Dies bedeutet, dass bei der Bekeuchtung eine Wechselschaltung eingebaut werden sollte, damit immer nur in Fahrtrichtung die Stirnlampen leuchten.
Im linken Bild wird wieder die Verdrahtung bei Gehäusemasse angezeigt und im rechten Bild ohne Kontakt zur Gehäusemasse.


e.m.s. Einbau     e.m.s. Einbau
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Der Selbstbau von e.m.s. Bausteinen
Viele Modellbahner die Anlagen mit dem e.m.s.-System betrieben sind mittlerweile dazu übergegangen, ihre e.m.s. Bausteine selbst herzustellen. Dazu benötigt man nur eine ätzbare Platine (gibt es in jedem Elektronikhandel z.B. bei Conrad-Electronic, Reichelt etc.). Ferner werden noch die entsprechenden elektronischen Bauteile benötigt. Gibt es auch bei den betreffenden Firmen zu Cent Preisen. Dann geht man wie folgt vor:

1. Die Platinen sind mit einer Kupferschicht ausgestattet. Auf diese Kupferschicht wird das entsprechende Schaltbild mit einem schwarzen permanent Filzstift auftragen. Dann das Schaltbild nochmals genau überprüfen ob alles stimmt.

2. Nun die Platine in die Ätzflüssigkeit (Natriumpersulfad - gibt es ebenfalls bei den besagten Firmen) geben. Die Temperatur des Ätzbades sollte so um die 40° C betragen. Durch das Ätzen der Platine wird das überschüssige Kupfer auf der Platine entfernt und die Leiterbahnen, die mit dem Filzstift aufgezeichnet wurden, bleiben stehen. Da man hier mit Chemikalien arbeitet, sind die Augen und die Hände immer zu schützen.

3. Nach dem Ätzvorgang, die Platine mit Wasser abwaschen und dann mit Waschbenzin die schwarze Farbe des Filzstiftes abwaschen. Dadurch kommt das leitende Material zum Vorschein.

4. Die entsprechenden Bohrungen auf der Platine vornehmen, damit die entsprechenden Elektronikbauteile auf die Platine aufgesteckt werden können. Wer smd-Bauteile verwendet, klebt diese mit einem leitenden Elektronikkleber auf die entsprechenden Leiterbahnen.

5. Wer die Bauteile auf die Platine gesteckt hat, muss nun auf der Rückseite die herausstehenden Drähte verlöten. Die Abstehenden Drähte abknipsen und fertig ist die Platine.

Nachfolgend ein paar Links zu Videos, die den Ätzvorgang beschreiben.
Hier geht es zum 1. Link
Hier geht es zum 2. Link
Hier geht es zum 3. Link
Wie ihr sehen könnt, ist das Herstellen von eigenen e.m.s. Modulen nicht schwer.
Nachfolgend ein Link zu Wikipedia und zu weiteren Infos zu e.m.s

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Prüfung von e.m.s. Bausteinen und Trafo
Wenn nun ein e.m.s. Bauteil nicht mehr funktioniert, ist es natürlich nicht so einfach, sofort den Fehler zu finden. Deshalb muss bei der Fehlerfindung strukturiert vorgegangen werden.

1. Prüfung ob e.m.s. Baustein in der Lok oder e.m.s. Fahrregler defekt ist.
Wer auf seiner Modellbahnanlage mehrere e.m.s. Loks fahren lässt und eine e.m.s Lok lässt sich mit dem e.m.s. Trafo nicht mehr steuern ist die Prüfung relativ einfach, ob nun das e.m.s. Fahrgerät oder der e.m.s. Baustein in der Lok defekt sind. Wer einen zweiten e.m.s. Fahrregler besitzt kann diesen, anstatt des bisherigen für die Lok zuständigen e.ms. Fahrreglers anschließen. Lässt sich die Lok auch durch diesen Fahrregler nicht steuern ist sicherlich der e.m.s. Baustein in der Lok defekt.

2. Prüfung eines e.m.s. Trafos
Wer nur einen e.m.s. Trafo besitzt, aber mehrere e.m.s. Loks, für den ist die Prüfung, ob ein defekter e.m.s. Trafo vorliegt einfach. Es werden folgende Teile für die Prüfung benötigt:
  • e.m.s. Fahrregler mit Trafo
  • Lok mit e.m.s. Baustein - muss funktionieren
  • ein von der Anlage physikalisch getrenntes Gleisstück
Danach wird nachfolgende Schaltung aufgebaut:

ems-Trafo Prüfung
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Wird nun der e.m.s. Fahrregler langsam auf Fahrt gestellt, muss sich die e.m.s. Lok steuern lassen. Tut sie es nicht ist der e.m.s. Fahrregler defekt. Wichtig ist aber, dass mit Sicherheit bekannt ist, dass sowohl der Trafo, als auch die e.m.s. Lok nicht defekt sind. Wie man einen Trafo testet zeigen wir euch als nächstes.

3. Prüfung eines Trafos
Bei dem e.m.s. System wird zum e.m.s. Fahrregler auch ein Trafo benötigt. Auch ein Trafo kann natürlich seinen "Geist" aufgeben. Wir haben hier den grünen Trix Trafo gewählt um ihn zu prüfen. Ihr könnt natürlich jeden anderen Trafo verwenden der mind. 2 Ausgänge besitzt (1x Gleichstrom, 1 x Wechselstrom). mit jeweils mind. 12 Volt Spannung. Nachfolgend seht ihr den Schaltungsaufbau.

ems-Trafo Prüfung
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Wie ihr seht hat der Trafo zwei Sekundärausgänge und zwar den Fahrreglerausgang mit 0 bis 12 Volt Gleichstrom und den Wechselstromausgang mit ca. 12 Volt. Um beide Ausgänge zu testen benötigt ihr ein Lampe, die mind. 12 Volt verträgt. Zuerst wird die Lampe an den Gleichstromausgang angeschlossen. Wenn nun der Fahrregler "aufgedreht" wird, dann muss die Lampe entsprechend der ansteigenden Spannung auch mit ihrer Helligkeit zunehmen. Ist dies der Fall ist alles in Ordnung. Als nächstes wird die Lampe an den Wechselstromausgang angeschlossen. Leuchtet die Lampe in voller Leuchtkraft ist alles in Ordnung.

4. Prüfung eines e.m.s. Lok-Bausteins
Gerade in der Lage, in der sich ein Modellbahner befindet, der mit dem e.m.s.-System fährt ist es wichtig zu wissen, wie ein e.m.s. Baustein auf seine Funktion getestet wird. Der Modellbahner der mit e.m.s. fährt ist auf gebrauchte Ware angewiesen und deshalb ist der Test eines e.m.s. Bausteins vor dem Kauf wichtig. Nach dem Kauf kann nicht mehr bewiesen werden, dass er bereits schon vorher defekt war. Der Test ist eigentlich recht einfach. Es werden folgende Teile benötigt:
  • e.m.s. Fahrregler mit Trafo
  • Lok ohne e.m.s. Baustein
  • e.m.s. Baustein
  • ein von der Anlage physikalisch getrenntes Gleisstück


ems-Prüfung
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Wenn der Testaufbau entsprechend obigen Bild erfolgt ist, kann mit der Prüfung begonnen werden. Man dreht den e.m.s Fahrregler langsam auf Fahrt. Wenn der Baustein funktioniert, muss sich die Lok in Bewegung setzen. Tut sie das nicht ist der e.m.s. Baustein defekt. Wichtig ist allerdings noch zu wissen, dass der e.m.s. Fahrregler funktioniert. Wie das geht haben wir bereits obig besprochen.

5. Prüfung eines e.m.s. Fahrreglers, wenn ein zwieter e.m.s. Fahrregler nicht vorhanden ist
In der Regel funktionieren die e.m.s.-Fahrpulte eigentlich ohne Probleme. Aber es kann dennoch vorkommen, dass Zweifel an der Funktion vorhanden sind. Insbesondere dann, wenn e.m.s.-Loks mit dem besagten Fahrpult nicht fahren und ein zweites e.m.s. Fahrpult zur Kontrolle nicht zur Verfügung steht. Zuerst den nachfolgenden Versuchsaufbau vornehmen

ems-Prüfung
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Die Überprüfung ist sehr einfach. Das e.m.s. Fahrpult und ein Trafo müssen entsprechend verbunden werden (siehe obiges Bild). Dann wird ein 12 bis 16 Volt Glühlämpchen an den e.m.s. Trafo angeschlossen. Die Fahrregler beider Geräte ( e.m.s Gerät und Trafo) werden auf Null gestellt. Dann wird der Trafo an das Stromnetz angeschlossen. Wenn nun der Fahrregler des e.m.s. Geräts auf Spannung gedreht wird, muss die Lampe zu leuchten beginnen. Ist das der Fall, so ist der e.m.s.-Trafo in Ordnung.

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Die Reparatur von e.m.s Artikel
Die Reparatur eines defekten e.m.s-Trafos
Dazu müssen wir zuerst den Trafo öffnen. Wenn er geöffnet ist und das Oberteil abhoben wurde, dann sieht dieses entsprechend dem nachfolgenden Bild aus:

ems-Reparatur     ems-Reparatur
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Es kann einige kleine Änderungen bei den e.m.s-Trafos geben, aber im Wesentlichen sehen sie so aus. Das rechte Bild haben wir nun mit den enstprechenden Bezeichnungen der elektronischen Bauteile versehen. Daraus ist erkennbar, dass es eigentlich nur ein paar Teile benötigt.
    1: Die Kondensatoren sollten immer ausgetauscht werden. Die Kondensatoren sollten gegen Kondensatoren mit 1000uF und 35 V ausgetauscht werden.
    2: Die Diode ist relativ einfach zu prüfen. Sie kann einen Gleichstrom (+) nur in einer Richtung durchlassen. Die andere Stromrichtung (-) ist gesperrt. Dies kann man mit einem Multimeter prüfen.
    3: Der Leistungstransistoren lassen sich nur im ausgelöteten Zustand überprüfen. Am besten man tauscht sie aus, da sie nicht teuer sind.
    4: Transistoren sind meistens defekt, wenn Nr 3 defekt ist. Die Pürfung von Transistoren im eingebauten Zustand ist mit Bordmaterial schwer möglich. Wenn er aber ausgebaut wird, sollte gleich erneuert werden.
    5: Die Überstromsicherung ist selten defekt. Deshalb sollte sie erst zum Schluss überprüft werden, wenn alle anderen Teile überprüft sind.
    6: Der Potentiometer ist meistens nicht defekt.


Die Reparatur eines defekten e.m.s. Bausteines
Wir nehmen uns als Beispiel den N2 Baustein her. Wie dem nachfolgenden Bild zu entnehmen ist, beinhalten die e.m.s. Bausteine nur wenig Bauelemente. Das linke Bild zeigt die Ober-und Unterseite des Bausteins. Im rechten Bild haben wir die entsprechenden Bauelemente bezeichnet.

ems-Reparatur-Baustein     ems-Reparatur-Baustein
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Die einzelnen Bauteile die auf der Platine sitzen:
    1 = Transistoren
    2 = Widerstand
    3 = Widerstände
    4 = Tantal-Elektrolytkondensator
    5 = Kontakte
    6 = Diode
    7 = Tantal-Elektrolytkondensator
Wenn nun ein e.m.s-Baustein defekt ist sollte nach folgender Methode vorgegangen werden:
Die am meisten gefährdeten Bauteile sind die Transistoren und die Tantal-Kondensatoren. Es verbleibt dann noch eine Diode und ein paar Widerstände. Es wird nun ein Elektroniker die Hände über dem Kopf zusammenschlagen, aber dennoch haben einige unserer Unterstützer von hpw-modellbahn es so gemacht, dass sie alle Bauteile von der Platine gelötet haben und dann durch neue Bauteile ersetzt haben. Die Bauteile kosten im Versandhandel (ohne Porto) weniger als. 5,00 Euro. Wir meinen, dass es sich hier nicht lohnt, jedes Bauteil auf seine Funktion zu überprüfen und halten es für den Nicht-Elektroniker für zweckmäßig, die paar Bauteile auszutauschen. Damit ist man sicher, wieder einen funktionsfähigen Baustein zu haben, der auch wieder für längere Standzeiten tauglich ist. Es ist auch schon vorgekommen, dass ein Transistor defekt war, dieser dann ausgetauscht wurde und nach einer kurzen Zeit das nächste Bauteil ein Tantal defekt wurde.

Noch etwas. Wenn ihr euch die e.m.s-Module bei www.grinsen.de anseht werdet ihr feststellen, dass der Bauteileumfang bei den einzelnen e.m.s- Decodern sich in Grenzen hält. Wir haben mal uns die einzelne Platinen angesehen und sind zum Ergebnis gekommen, dass nur folgende Bauteile auftreten:
    Transistoren, Kohlewiderstände, Tantals, einfache Dioden, Elektrolytkondensatoren. Das wars auch schon.
Noch ein Hinweis für euch, es gibt auch im Netz sog. Reparatursets für e.m.s. Bausteine, das enthält alle Bauteile für den entsprechenden e.m.s-Decoder.
Wer von seinen alten Lokschätzchen das eine oder andere Modell zusätzlich mit einem Baustein versehen will der sei auf die Angebote bei EBay hingewiesen, hier kosten die e.m.s. Bausteine um die 10 bis 15 Euro. Also durchaus auch für den kleinen Geldbeutel erschwinglich.

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Links zu weiteren e.m.s.-Informationen
---> e.m.s. H0-Bausteine
---> Hinweise zum e.m.s. Betrieb
---> Der e.m.s. Trafo

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