Digital modelljernbane Del 1

Forfatteren koser seg mens PC-programmet holder full kontroll. Foto : Ole Palerud

Tekst : Jarle H Hansen. Foto Ole Palerud/Jarle H Hansen

I dagen er drømmen om digitalt anlegg delvis realisert gjennom det digitale klubbanlegget som undertegnede og Ole Palerud har bygget i regi av NJK Bergen. Kjøring av anlegget gjøres dessverre stort sett bare på NJK Bergens høstmesse som arrangeres i begynnelsen av oktober hvert år.

Mitt første lokomotiv var et Märklin DB E41 (3034) som min bror og jeg kjøpte sammen i -68 til den nette sum av 113,- Loket hadde en solid metallkåpe som så like fin ut selv etter at loket hadde gått i gulvet..

Noe av det som irriterte meg var lysene som varierte etter togets hastighet og jeg begynte etter hvert å leite etter løsninger med konstant belysning og fant etter hvert oppskriften på hvordan dette kunne løses uten at det noen gang ble realisert. Så skjedde vel det som skjer med de aller fleste MJ-ere, nemlig at interesser daler utover i tenårene og ung voksen alder.

Etter hvert dukket det første digitalanlegget fra Märklin opp på markedet og interessen for digitalstyring ble umiddelbart vekket men for en ungdom var jo prisene så høye at en bare kunne drømme om det. Grunnet høye priser og dårlig tilgang på brukt MJ utstyr fra Märklin i Bergensområdet ble alt Märklin utstyret byttet ut til fordel for likestrømslok primært fra Roco og skinnemateriell fra Peco. Etter hvert fikk jeg jo inntekt og begynte søken blant DCC produsentene for å finne et digitalsystem som dekket mitt behov. For meg var det helt klart at jeg skulle kjøre DCC ved hjelp av PC og aller helst egenutviklet programvare. Etter en helhetsvurdering falt valget på Digitrax Chief. Dette var ikke den billigste løsningen for å komme i gang, men dersom en skulle kjøpe tilsvarende løsning fra konkurrenter med PC tilkopling så ble dette den billigste løsningen likevel. Systemet har jeg nå benyttet i 10 år uten noen problemer i det hele tatt og det er slik jeg kan se fortsatt konkurransedyktig på pris/ytelse.

Så satt jeg der med et DCC system, samt noen dekodere og noen gamle lok som det skulle monteres dekodere i og lurte på hvordan i all verden dette skulle gjøres…

Jeg begynte å lese i manualer og på internettet. Noe av det første jeg ble oppmerksom på var formaningen om å forsikre seg om at motoren var isolert.

Allerede her dukket usikkerheten opp. Er ikke alle motorer isolert ? Ikke vet jeg men det dette egentlig innebærer er at man må forsikre seg om at ingen av polene på motoren er i kontakt med lokets ramme. Dette fordi det er helt avgjørende at motoren kun får strøm direkte fra dekoderen .

I en serie artikler vil jeg derfor prøve å avmystifisere digital MJ samt dele de erfaringer jeg har gjort meg i løpet av de siste 10 årene. Siden undertegnede ikke har noen erfaring med Märklin digital kan jeg ikke si om de tingene jeg beskriver er gyldig for Märklin.

Nødvendig utstyr.

Til å kjøre digitalt trenger vi en såkalt kommandostasjon og minst et lokomotiv med dekoder.

Her finnes det mange systemer på markedet som f.eks Digitrax Zephyr eller Intellibox som har ’alt’ innebygget i en boks med ’håndkontroll’ og PC tilkopling (interface) til de mer ’modulære systemene som Roco og Lenz og muligheter for trådløs håndtkontroller. Med modulære systemer tenker jeg på at dersom man skal utvide systemet f.eks med et PC interface så må det kjøpes en ekstra ’boks’.

Legg også merke til at den såkalte NMRA-kompabiliteten kun gjelder hvordan kommandostasjonen skal kommunisere med dekoderen og ingenting om hvordan ulike enheter som kan knyttes til sentralstasjonen skal ’snakke’ sammen. I praksis innebærer dette f.eks at en håndkontroll av LokMaus/MultiMaus IKKE kan kobles til en Digitrax, ,Intelllibox eller TwinCenter sentral selv om tilfeldigvis benyttes samme plugg.

Valg av dekoder

Å diskutere hva som er den beste dekoderen er nesten meningsløst så det skal jeg ikke gå inn på her. Jeg vil heller prøve å sette opp en liste over ting en bør ha tenkt gjennom og så sjekke av om dekoderen du har blinket ut dekker disse ’kravene’.

· Lastregulering (EMF, BACK EMF)

· Overopphetingsvern

· Kortslutningsvern

· Kjøreegenskaper digitalt vs analogt

· Lyd/ikke-lyd

· Størrelse

· Med/uten plugg

· Pris

· Mulighet for programvare oppdatering av dekoderen

· Antall funksjoner

· Rangeringsfunksjon

· Strøm-kapasitet

· Mulighet for å styre servoer inne lokomotivet til f.eks heve/senke pantografer…

Mange vil tenke at lastregulering ikke er prototypisk. Kjører loket i oppoverbakke så må ’lokfører’ øke motorpådraget. Det en imidlertid skal huske på er at dekodere med lastregulering oftest vil ha bedre saktekjøringsegenskaper fordi dekoderen selv regulerer motorhastigheten og vil derfor sørge for at loket ikke blir stående når det faktisk skal krype bortover. Et annet moment er at dersom du skal kjøre ved hjelp av PC så vil mange programmer ’kreve’ at loket er utstyrt med denne funksjonaliteten for at programmet skal kunne styre lokene optimalt. Det kan være dumt å tenke at jeg skal aldri benytte PC. DCC er like vanedannende som MJ-hobbyen…

En annen ting som nå er kommet på markedet er dekodere med mulighet forså kalt Gold caps. Dette er en relativt kraftig kondensator som vil kunne gi nok strøm til at loket kan kjøre over et kort strømløst stykke. Etter min mening bør et tenke litt på hva dette innebærer. Dersom du kjører lok med lyddekoder og er plaget av at lyden forsvinner ved dårlig kontakt og at lyden starter helt på ’nytt’ så vil nok dette være en god løsning. Har du derimot et lite lokomotiv med dårlig strømopptak så kan dette også være løsningen for å kjøre over vekslene, men husk at en del av Gold caps er ganske store og kanskje ikke får plass i ditt lille lokomotiv… Godt strømopptak er en forutsetning for stabil drift og da bør man sette inn arbeidet på å ha en god strømførende skinnegang. Eller sagt på en annen måte : Dersom spikrene stikker opp av terrassen din, skal du da slå spikrene ned eller begynne å bruke sko fordi spikrene er ubehagelig å gå på ?

Montering av dekoder i et lokomotiv forberedt for DCC.

Har du et nytt lokomotiv forberedt for DCC med såkalt NEM (Normen Europäischer Modellbahnen) plugg er jo det stort sett greit i og med at det nesten alltid er tilstrekkelig plass til dekoderen. Driver du med H0 vil denne pluggen veldig ofte være en 8 hulls sokkel – en såkalt NEM 652 sokkel. I printkortet vil de i de fleste lok være merket en stjerne * i den ene enden av sokkelen. Denne stjernen indikerer plasseringen til den røde og oransje ledningen. I en del lok mangler denne stjernen, men fortvil ikke. Sett dekoderen i. Det verste som kan skje er at lysene ikke virker. Ta ut dekoderen, snu pluggen og prøv igjen.

Over vises de godkjente sokler/plugger. NEM 651 sokkelen benyttes typisk i N-skala lokomotiver men kan også finnes i mindre H0 plugger. NEM 652 har til nå vært den mest utbredte sokkel i H0 lokomotiver mens NEM 654 plugg benyttes i lokomotiver i større skalaer. Innbyrdes forhold mellom størrelsen er ikke representativt.

Eks på dekoder med NEM 651 plugg direkte på dekoder

Eks på dekoder med NEM 652 plugg og ledninger

Eks på dekoder med med 21 hulls sokkel direkte på dekoder

I den seinere tid har bl.a Trix, Brawa og Hobby Trade utstyrt sine lokomotiver med en 21 pins plugg (en av pluggene i den ene enden mangler og sokkel på dekoder har et hull blindet)

Denne pluggen er så vidt forfatteren vet, i skrivende stund enda ikke ’godkjent’ av NEM, men dette er sikkert bare spørsmål om tid. For dekodere av denne typene er sokkelen ofte montert direkte på dekoderen noe som gjør at dekoderen er helt uten ledninger !

Vi installerer dekoder i et lokomotiv som ikke er forberedt for DCC

Til montering av dekodere i lok uten NEM plugg trenger du :

· Loddebolt/tinn

· Avbitertang

· En liten fres (Dremel/Proxxon)

· Skrujern

· Ohm-meter/multimeter

· Litt god tid..

Lag gjerne en liten ’modell’ av dekoderen i papp/tre for å finne ut hvor dekoderen kan plasseres. Dekoderens størrelse vil du finne på produsentenes hjemmeside. Legg pappdekoderen der du tror du vil montere dekoderen og sjekk at du får lokkåpen på plass uten at du kverker den kostbare dekoderen.. Dekoderen bør om mulig ikke legges direkte på motoren og husk også at det skal være plass til ledningene og at en evt montering av dekoder på en bevegelig boogie kan bli hemmet av ledningene

Klargjøring for montering av dekoder.

I dekoder manualen kunne man blant annet lese at motoren måtte isoleres og at man kunne tilpasse dekoderens ’oppførsel’ ved å endre verdiene i CV’ene.

En del eldre lokomotiver kan ha motorer med høyt strømforbruk og det kan derfor være nødvendig å måle strømforbruket.

· Ta av lokkåpen slik at du for tilgang til motor/drifhjul.

· Sett opp en skinnestrekning og kople til en likestrømstransformator.

· Still inn multimeter på likespenning og kople det mellom skinnestrengene og juster transformator slik at spenning er 12V for H0- og N-skala lokomotiver eller 16V for G-skala.

· Ta vekk multimeter og still det inn for måling av amper.

· Uten å røre innstilling på transformator (men ta ut kontakten) kopler du nå multimeteret mellom en av utgangen på transformatoren og den tilhørende skinnestrengen

· Sett lokomotivet på skinnegangen og blokker med fingen slik at motor ikke går rundt og les av strømforbruket. Ikke hold for lenge motoren liker det ikke !

Strømforbruket du nå har lest av vil være avgjørende for hvilke krav som stilles til dekoderen. Husk at de fleste dekoderes maksimal forbruk inkluderer øvrige funksjonsutganger også.

Det målte forbruket er absolutt det høyeste forbruket, men det ’verste’ som normal skjer på en modelljernbane er at et lokomotiv blir stående og spinne mot en stoppbom, men så lenge hjulene går rundt vil forbruket være mindre enn det maksimale.

En standard dekoder i H0 har typisk 1A maks forbruk og de fleste av dagens motorer har et betydelig lavere forbruk en dette.

Det finnes mange gode sider på internett som forklarer hvordan en dekoder skal monteres, så jeg vil her heller prøve å forklare hvorfor man går frem som man gjør, slik at leseren forhåpentligvis i større grad forstår prinsippene når det skal monteres en dekoder i et lok som man ikke finner noen egnet beskrivelse av.

Først må loket åpnes og printkort lokaliseres. Deretter må man fastslå om det er tilstrekkelig plass i loket slik at en dekoderen kan installeres. Er det ikke nok plass må man vurdere hvor man skal lage plass. Har du flere lok begynn med ett som har plass til dekoderen uten at det må freses plass.

Dersom vi tar for oss et litt eldre elektrisk lokomotiv som f.eks Roco EL16 vil en typisk printplate se slik ut

Merk at alle grå felter inn i printkortet er å betrakte som hull i kortet

Gule felter er strømledende, mens grønne felter er isolerende.

Kort fortalt ser vi nå at strømmen som opptas fra hjulenes høyre og venstre side går gjennom to motstander bort til der hvor det på skissen er merket med kondensator. Kondensator er forbundet mellom motorens to poler og skal bidra til redusert elektrisk støy. Motstandens funksjon er å ’trimme’ ned strømmen som ledes til motoren slik at loket får den ønskede ’gangen’.

Videre ser vi at strømmene til lyspærene går gjennom dioder. Diodenes hensikt er å få lyset til å skifte ihht til kjøreretning.

NB. Legg merke til at 2 av skruene (svart punkter med grå strek) står midt i det gule feltet (ledende) og dermed forbinder strømmen fra den ene skinnen til lokkassen.

Neste steg er å skru løs printkortet fra lokkassen og gjerne lodde av ledningene for strømtilførsel for enklere arbeid. Når printkortet er fjernet vil en i dette loket ha full tilgang til motorens poler. Det er nå vi skal sjekke om motoren er isolert så da må multimeter/ohmmeter frem. Multimeterets ene ’pinne’ holdes på den ene polen på motoren mens den andre holder du først i motorkassen. Der etter gjentar du det samme med den ene pinnen på multimeteret på den andre motorpolen. Dersom ingen av disse koblingene er gir strømgjennomgang i multimeteret så er motoren isolert og vi kan fortsette installasjonen. Får du derimot strømgjennomgang på en av disse koplingene må vi gå videre. Kople opp slik at du får strømgjennomgang men flytt pinnen fra motorkassen til lokkassen. Dersom vi nå ikke har strømgjennomgang er alt ok. Får vi strømgjennomgang må selve motoren isoleres fra lokkassen og dette kan være vanskelig å få til siden motoren ofte er skrudd fast i kassen. Heldigvis har jeg så langt ikke hatt behov for å gjøre det…

Vi har nå forhåpentligvis en motor som er isolert og vi fortsetter monteringen eller retter sagt demontering. Alle elektriske komponenter skal fjernes. Merk at det kan forekomme komponenter på printkortets bakside. Altså fjern, dioder, motstander og kondensatorer fordi dette skal dekoderen ’fikse’ og dekoderen vil kun oppføre seg som forventet dersom den koples direkte til motor, lys o.l

Jeg har nå demontert alle komponentene og samtidig tatt vekk ’stilleskruen’ for luftledningsdrift fordi jeg skal legge selve dekoderen her.

Kutt deretter lederen der hvor det er markert med rødt. Dette fordi lysene skal få strøm fra dekoderen og ikke fra skinnegangen. For å kutte kan du bruke en skarp kniv eller frese den vekk ved hjelp av freseren. Det finnes også spesialverktøy for dette formålet. Når du har kuttet lederen skal du måle at den er kuttet, det er IKKE tilstrekkelig at den ser kuttet ut !

Montering av dekoder.

Som du sikkert allerede har lagt merke til er alle ledningene på dekoderen forskjellig farge og hver farge indikerer en unik funksjon.

· Rød Strømopptak høyre side

· Svart Strømopptak venstre side

· Orange Motortilførsel høyre pol (orange likner på rød..)

· Grå Motortilførsel venstre pol (grå likner på svart..)

· Blå Felles til alle andre funksjoner. ’Jord’

· Hvit Lys foran

· Gul Lys bak

· …..

Ledninger utover dette vil være til ytterligere funksjoner og det ser ikke ut til at fargen på disse er standardisert, men det benyttes ofte brun, grønn, fiolett osv.

Viktig for dem som steller med LEDs : Merk at den blå ’jord’ ledningen ikke er negativ men positiv.

Under har jeg ved hjelp av fargene på dekoderen vist hvor ledningene skal loddes på for å sikre riktig funksjonalitet.

Den svarte/hvite ledningen er den samme strømtilførsel som før, men merk at disse nå er loddet på et annet sted enn tidligere. Det er selvfølgelig bare en blå kabel, så her må man i praksis ’trikse’ litt med en ekstra ledningsbit evt et overskudd av den blå kabelen. Kablene skal helst være så korte som mulig, men husk på å ikke lage den så korte at det hindrer andre ting.

Lokomotivet er nå nesten klart til å testes. Foreta en visuell kontroll av alle loddinger og se/mål at du ikke har noen kortslutninger (ikke alltid lett fordi dekoderen nå forbinder en del punkter som en ikke lengder nødvendigvis har oversikt over)

Finn frem den gamle likestrømstrafoen, sett loket på skinnene og prøv med lav spenning. Er noe galt vil du sannsynligvis ikke skade dekoderen dersom du øker spenning forsiktig. Dersom loket starter innen rimelig ’pådrag’ ta det straks av og gå over monteringen enda en gang.

Kjører loket normal på likespenning og lysene virker, er det klart til å testes på digitalstrøm. Dersom ikke annet er angitt er alle dekodere innstilt på adresse 03 fra fabrikant. Test gjerne lys før du kjører. Virker ikke lysene kan det være noe galt og du bør da gå over installasjonen nok en gang.

Dersom det lyser rødt foran, kan man enten bytte om plassering av den røde og svare ledningen eller den oransje og grå til motoren

Om mulig monterer jeg heller en 8 hulls sokkel i gamle lokomotiver, for evt seinere skifte av dekoder eller at dekoderen i nettopp dette lokomotivet må være stand-in for dekoder i et annet lok.

I denne Unimogen er det montert Faulhaber motor. I denne har jeg montert opp en 6 hulls dekodersokkel etter NEM 651 i førerhytten, slik at dekoderen med pinnen direkte på printplaten stikkes forsiktig ned i sokkelen.

I reklamene for digital MJ reklameres det med at du kun trenger to ledninger for å kjøre alle dine tog. Dette er mulig på et lite anlegg, men må vel i aller høyeste grad sies å være en sannhet med modifikasjoner, men dette sammen med ulike måter å programmere dekodere på, skal vi se nærmere på de neste artiklene