ELECTRICIDAD

En mi primera maqueta bastante más pequeña tenía todo analógico, lo que resulta muy complicado si se quiere circular con varias unidades y maniobrar.

En esta, después de hacer pruebas sobre la primera, me decidí por mantener el analógico para el control de desvíos, señales y circulación, y digitalizar únicamente la tracción, por tanto, todos los esquemas y desarrollos que hay en la página son para estas condiciones.

Digital + Analógico

El control lo efectuaría desde un panel de tipo clásico con conmutadores.

PAN exterior

Para digitalizar me incliné por el sistema de Lenz, comprando un  kit Lenz LH100 concentral Lenz LZV100, cuyo funcionamiento ha resultado impecable desde el principio, es muy austero pero eficiente.

Poco después añadí un Lockmouse, perfectamente compatible con Lenz.

Como el mando LH100 lee las CV´s, que el lockmouse no lo haga no es un problema.

Una de las aplicaciones más interesantes que ha desarrollado Lenz es el sistema de frenado automático conocido como ABC ,Automatic Brake Control, que permite gestionar paradas automáticas con una distancia de frenado constante, que no es complicado de aplicar y el dispositivo que requiere se puede hacer casero  con poco coste, aunque hay dos versiones comerciales BM1 (similar al casero), y BM2.

DIVISIÓN DEL TRAZADO

La central de Lenz tiene limitada su alimentación a 4Amp, lo que no es poco pero podría resultar escaso si se tiene circulando varias unidades de viajeros con iluminación interior. En previsión de tener que instalar un booster he dividido el trazado en dos secciones independientes. Tanto la central digital como el booster funcionan alimentados por un trafo que suministra 16VCA.

CORRIENTES Y TENSIONES: 12VCC Y DIGITAL 16VCA

Como todo cuanto hay en la maqueta, incluidos los  motores de desvío, requiere 12VCC es evidente que hay que incorporar alguna fuente de alimentación que suministre esta tensión y corriente, que es por supuesto independiente de la que alimenta la central digital.

Resumiendo en un esquema este planteamiento:

MAQ Electricidad 001

Como puede verse hay una clara separación entre la señal digital y la señal analógica.

Bajando un poco más en el detalle y mirando de cerca una placa de control:

MAQ electric 002

se ha separado por colores la señal digital (en azul) de la analógica, y como se puede observar no se mezclan. El único elemento común es el relé, que es el elemento clave que hace la separación. Donde pone “Señal analógica” a la entrada de los contactos de las bobinas del relé puede haber un conmutador, un pulsador, un Reed, otra placa, u otro elemento que necesitemos

DESARROLLO:

En el esquema de debajo puede verse la idea de la alimentación digital para la tracción que está instalada en la maqueta: dos secciones de vías aisladas entre sí (puntos verdes) y un separador en dos partes para la señal digital.

Si sólo la central debe alimentar las dos secciones una conexión (en rojo) en el separador reparte la señal entre ambas mitades, si se incorpora un booster, con quitar esta unión es suficiente quedando diferenciadas ambas secciones.

El “bus digital” (en verde) está dividido también y que hay dos líneas paralelas entre sí, una para cada sección: 1ª sección para los niveles 0 (estación oculta) y 01 (vías de enlace entre niveles) y 2ª sección para el nivel1.

MAQElectricidad1

 

En el siguiente esquema se puede ver incorporada la alimentación para mover los elementos asociados a la circulación que permanecen en analógico. En el ejemplo un desvío controlado por un conmutador.

MAQElectricidad2

Ahora puede verse otro elemento: una placa de control que sirve en este caso para alimentar el corazón del desvío polarizándolo. Esta placa lleva un relé que cambia los contactos al moverse simultáneamente con el motor del desvío.

MAQElectricidad3

El conmutador puede ser sustituido, por ejemplo por un reed o un par de ellos situados en la vía según se necesite, y este junto con la placa pueded controlar la alimentación de un bucle de retorno, el cambio de posición en una aguja, ambos a la vez, o un bloqueo con señal luminosa.

En el siguiente esquema se ha añadido otra nueva función: en la misma placa un módulo ABC (rectángulo pequeño azul) sirve para crear un bloqueo sobre un tramo de vía (en azul) según la posición de la aguja.

Como es lógico la placa se puede hacer todo lo compleja que se quiera e incorporar otras funciones además de las señaladas, o añadirse otra placa asociada a ella, aunque el esquema básico no cambia.

MAQElectricidad4

Además de la alimentación descrita hay que añadir otra fuente para la iluminación de edificios, andenes y viales.

Como la iluminación de la decoración está sobre todo basada en lámparas de rabillos que funcionan a 12VCC se requerirá otra fuente igual a la anterior. Si hace falta incorporar algún led se interpone la resistencia que corresponde.

El conjunto (muy resumido) queda así:

MAQElectricidad5

Con esto queda completo aunque sin detalles el esquema de alimentación de la maqueta… con algo más de detalle y viendo los pasos que las conexiones conllevan:

MAQ Distribucion elec1

 

Entre la fuente de 12VCC y los componentes instalados en la maqueta (placas, señales, reeds etc) hay dos pasos con clemas que se pueden instalar en cualquier punto que se necesite. La primera clema recoge las líneas principales de alimentación con hilos de 1,5mm, a las segundas hilos de 0,5 y de aquí con hilos de 0,25 a los componentes precisos. Esta configuración es interesante si se necesitan muchas conexiones repartidas por la maqueta, si no es así se puede soslayar el paso de hilo 0,5 y la segunda qclema más pequeña… pero no es cómodo conectar hilos finos en clemas grandes.

HILOS Y MÁS HILOS

y todo esto se traduce en hilos, bastantes hilos, por lo que es necesario llevar un sistema codificado que ayude a identificar que clase de corriente hay en ellos.

La diferenciación que uso se basa en colores y secciones de hilo:

–          para la tracción digital, pares azul y amarillo de 1,5mm para el bus principal y 0,5mm para sus derivaciones que nunca son de más de 80 cm de largo. Donde coinciden estas dos secciones de hilo la unión se realiza con una placa de CI y mediante soldadura. Como hay una intensa cantonalización la alimentación a la vía se efectúa cada poco trecho.

–          Para iluminación analógica, negro y marrón de 1,5mm para las líneas principales de suministro que terminan en  clemas a partir de las cuales salen hilos o pares de hilos más delgados de distintos colores.

–          Si el hilo o par de hilos van a un reed, placa, motor u otro dispositivo asociado a la circulación pero no es corriente digital puede tener cualquier color, y siempre hay un esquema del circuito con texto para cada caso en el que se registra cada color y función, y aunque los colores de los hilos son limitados no coinciden dos  iguales en una misma placa o dispositivo.

Si por el contrario el par de hilos va a iluminación sólo pueden tener  una sección determinada y dos colores fijos…con lo cual es difícil confundir cada caso.

Con estos sencillos principio creo haber conseguido “ver claro” rápidamente y sin grandes complicaciones.

Si alguien mira debajo de la maqueta el caos parece estar presente por más que se intente controlar y racionalizar, pero en realidad cada hilo está anotado, a lo que añado tarjetas cerca de cada placa que identifican cada una de ellas y remite a su esquema y utilidad particular.

Es importante planificar bien la alimentación de los componentes, y cómo se van a llevar a la práctica en la maqueta. De cualquier forma acabará habiendo mucho hilo por todas partes.

COMPONENTES NECESARIOS

– conmutadores de palanca: en mi caso son estables de dos o tres posiciones, y en algún caso inestables. Generalmente efectúan el control de los desvíos

– pulsadores que únicamente uso en los desacopladores, no en el control de desvíos.

– relés: uso poco los biestables y mayoritariamente los monoestables muchas veces como autoenclavados. Estos últmos son fáciles de encontrar y económicos

– Reeds: ampolletas pequeñas que actúan como sensores aunque sería más correcto llamarlos interruptores, porque realmente es así como actúan. Son la pieza que automatiza los bloqueos, y por tanto en parte la circulación.  Para activarlos hay que incorporar un imán a nuestras máquinas.

– diodos y led: son los únicos elementos de electrónica que son necesarios para este tipo de control y conducción de trenes. El diodo más común es el 1N4004 que es el componente fundamental del frenado ABC. Los led además llevan una resistencia. Los diodos comunes provocan una caída de tensión de 0,7V aproximadamente lo que a veces es un problema, para evitarlo se pueden usar diodos Schottky que sólo provocan 0,2V, aunque estos precisamente no valen para hacer los módulos ABC.

– Lámparas de rabillos a 12V para la iluminación: chocará el uso de estos componentes cuando están de moda los led… pero no me gusta la luz que dan, la considero poco natural y además lucen, pero iluminan poco. Estas lámparas en cambio iluminan, dan un ambiente cálido y su consumo aunque algo mayor que el de los led (32mA de las lámparas frente a 20mA ) está en términos razonables. En contra tienen, que su vida útil es más corta.

– conectores para placa de CI de varios tipos: clemas CI y molex de 2,54 de paso.

– placas CI sensibilizadas.

… y por supuesto hilos de varias secciones: 1,5; 0,5; y 0,25.

Como puede verse, nada complicado ni caro.

UN EJEMPLO DE AUTOMATISMO.

El control analógico permite también sumar distintas operaciones en régimen automático, tantas como se necesiten, y se pueden hacer cosas relativamente complicadas, como el ejemplo que expongo:

MAQ Distribucion electr2

En este caso aunque algo simplificado, hay en la zona oculta a la vista en la maqueta, un distribuidor de circulación que obliga a que cualquier unidad que aparezca por la vía A en el sentido de la flecha tome la vía B para bajar a la estación oculta, y para volver a subir tenga que hacerlo por la vía C,

Cuando una unidad baja de A a B al pisar el primer reed, cambia la señal de blanco a rojo y enciende el led de ocupación,  y más adelante en el otro reed el semáforo pasará nuevamente a blanco, y se apagará el led.

Cuando una unidad sube por C hacia A, además de poner el semáforo en rojo, deberá cambiar la posición del desvío, cambiar la polarización de la vía (ya que en realidad es un bucle de retorno), y adaptar la misma polarización del núcleo del desvío. También hay un bloqueo ABC sobre el carril derecho de la vía C para cuando una unidad sube por aquí pero coincide que otra está bajando por A.

Al salir de C deberá revertir toda la situación  y volver a la que corresponde por defecto. La señal luminosa  está a la vista en la zona visible de la vía A.

En el caso concreto de mi maqueta, el desvío es doble y sobre B hay otro bloqueo ABC en sentido de bajada… todo esto se puede hacer en analógico, con los componentes que he señalado más arriba, es decir prácticamente sin electrónica… y funciona, aunque ya se que no es la tendencia actual.

Es posible que os preguntéis porqué he seguido en analógico en parte de la maqueta, cuando hay tanto en digital con espléndidas prestaciones: porque no me fío de los fabricantes que pueden cambiar cuando se les antoje las características de sus productos, o pueda irrumpir otro sistema… ¡y porque jugar en analógico, tiene su encanto!

A día de hoy ya se está planteando el posicionamiento y detección de nuestros trenes por GPS (georeferencia)  ¿dejará obsoleto el actual DCC?…

NOTA: los motores de desvíos que utilizo no son los comerciales corrientes para modelismo ferroviario. Son solenoides adaptados que condicionan u n tanto el diseño de las placas y sistemas. En mi opinión (tal vez porque me he adaptado a ellos) aportan más ventajas que inconvenientes.

 

 

 

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