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Sistemas electricos para trenes electricos.

 

Sistemas de corriente continua:

Variedad de marcas y disponibilidad en el mercado

- tendidos mas prototipicos ya que las vías son similares a las reales

- contacto regular entre el material motor y las vías

- problemas de cortocircuitos en cruces y bucles

- Toma de tensión en corriente continua variable desde los rieles (un polo cada uno), por lo que los ejes del material rodante están aislados. La trocha es de16,6 mm.

- Las diferentes velocidades se logran variando la tensión continua en la vía,( si tenemos mas de una formación en la misma vía todas cambiaran la velocidad de igual manera y las luminarias de los coches y locomotoras variaran su intensidad tal como varíe la velocidad siendo nula su luz cuando el tren este parado.

- El cambio de marcha se logra invirtiendo la polaridad en los rieles con la siguiente norma estandarizada: positivo + en las ruedas derechas , el tren avanza y negativo

- en las ruedas derechas ,el tren retrocede (si tenemos mas de una formación en la misma vía todas cambiaran el sentido de igual manera.) - Los motores de tracción son de rotor devanado ,imán permanente y escobillas.

- Las fuentes de alimentación son con transformadores para adecuar la red a una tensión rectificada de máximo 16v, un sistema de filtrado con capacitores y un sistema de variación de esa tensión para lograr el cambio de velocidades. también es factible reemplazar el transformador por baterías, ya que las mismas proveen corriente continua.

 

 

Sistemas de corriente alterna:

Una sola marca en la actualidad (Marklin)

- tendidos menos prototipicos por el patín del material tractivo y el tercer riel del medio

- sin problemas de cortocircuitos en cruces ni en bucles

- buen contacto entre el material motor y las vías

-toma de tensión en corriente alterna variable entre los 2 rieles por igual y el tercer riel central. el material no tiene ejes aislados y tiene un patín para tomar la tensión riel central.

-Los cambios de velocidad se logran variando la tensión alterna en la vía .

Si tenemos mas de una formación en la misma vía todas cambiaran la velocidad de igual manera y las luminarias de los coches y locomotoras variaran su intensidad tal como varíe la velocidad siendo nula su luz cuando el tren este parado..

-Los cambios de sentido se logran estando el tren detenido, y enviando un pico de tensión alterna hacia las vías de aproximadamente 24v.lo que hace activar un circuito electromecánico (rele) o electrónico, inversor de marcha instalado dentro de las locomotoras.(si tenemos mas de una formación en la misma vía todas cambiaran el sentido de igual manera.)

-Los motores de tracción son con rotor y estator devanados , llamados también motores universales (ya que también funcionan con corriente continua pero siempre en un mismo sentido por mas que invirtamos la polaridad).pero también pueden tener motores con imán permanente si se consigue una rectificación de la corriente alterna dentro de la locomotora a través de diodos.

-Las fuentes de alimentación son con transformador para adecuar la red a una tensión de 16 v (en su velocidad máxima) ,con una derivación de 24 v para la inversión de marcha. la variación de velocidad se hacía con transformadores especiales que permitían tener un cursor metálico tocando las diferentes espiras del devanado secundario (a mayor numero de espiras ,mayor tensión) a modo de variac. En la actualidad se hace por medios electrónicos.

Sistemas DCC: (Digital command control)

Como vimos renglones arriba en los sistemas analógicos de alterna o de continua las locomotoras o vehículos de tracción , reciben la alimentación de las vías las cuales están alimentadas por un transformador que hace pasar mas o menos corriente para que los vehículos vayan mas o menos rápido o se detengan.

En los sistemas digitales DCC en lugar de un transformador ,tendremos algo que se denomina estación digital, este dispositivo envía información codificada a la vía y cada una de las locomotoras posee en su interior un decodificador que interpreta esas señales y actúa en consecuencia.

Cada una de las locomotoras tiene un numero de identificación electrónico que se programa en dicho decodificador, por lo cual la estación digital puede gobernar varias locomotoras en forma independiente y aun puestas todas en la misma vía. de hecho en los tendidos digitales no hay varios circuitos de vías sino uno. todas las vías están interconectadas entre si (excepto en los lugares de frenado y desaceleración como veremos mas adelante), pero no hay necesidad de aislar las vías y poner transformadores independientes para gobernar los trenes como en los sistemas analógicos. La misma señal digital sirve tanto como para mandar los datos ,como también para alimentar el tendido, como veremos a continuación. La señal antedicha corresponde a un tren de pulsos de 1 y 0 lógicos de alta frecuencia ,los que al ser amplificados por lo que denominamos booster ,termina siendo una fuente de energía de alrededor de + -12 voltios de corriente alterna de onda cuadrada. Esta corriente alterna al ser recibida en la locomotora a la vez que se toma una porción para comandar el decodificador ,se rectifica por medio de diodos y se convierte en 15-18 voltios de corriente continua que sirve para alimentar los motores las luces y todo el decodificador. Estos trenes de pulsos digitales están permanentemente mandando información al tren aun cuando esta parado, por lo cual nunca deja de haber tensión en la vía y ahí vemos una de las ventajas, las luces no se apagan con el tren parado.

Ventajas del sistema DCC

control: se pueden controlar 99 locomotoras o vehículos en forma completamente independiente en una misma vía y dirección

velocidad: se puede programar un mínimo y un máximo para que el tren sea prototípico

aceleración: se puede programar la inercia de aceleración de acuerdo al modelo

desaceleración o frenado: se puede programar la inercia de frenado de acuerdo al modelo

luz de frente: se puede programar para que se encienda solo cuando va hacia adelante

luz de atrás: se puede programar para que se encienda solo cuando va hacia atrás

funciones extras que pueden ser luces de flash, efecto licuadora, luz intermitente, bocina, humo, etc

se pueden controlar a su vez los desvíos ,las señales, las luces de los coches y de la maqueta desde la misma central. (pero para cada dispositivo hay que colocar un decodificador)

Compatibilidad entre sistemas

Las trochas son muy parecidas y puede no haber dificultades en ese aspecto, lo único factible ,es utilizar coches y vagones de corriente continua en tendidos de corriente alterna, en ese caso no hay inconvenientes salvo que tengan luces las cuales no funcionaran.

A la inversa no es posible ya que los ejes de las ruedas de vagones de alterna provocarían cortocircuitos. Y locomotoras no es posible intercambiar salvo que se efectúen modificaciones severas.

 

Proximamente iremos añadiendo mas consultas.