26/5/09

Bucles de retorno

Finalmente la decisión ha sido optar por un sistema digital para el control de la tracción, a la vista de las pruebas con las locomotoras ya digitalizadas.

Ello ha supuesto, como ya adelanté hace algunos días, reordenar la instalación eléctrica.

Habría podido mantener la anterior concepción, que en definitiva era un óvalo de vía simple todo lo replegado y sinuoso que se quiera pero eso limitaba las posibilidades de la estación, de modo que la mitad del trazado ha quedado con la polaridad invertida y de este modo la estación y sus baterías de agujas de entrada y salida pueden usarse en todas las combinaciones, sin más restricciones que las que imponga la seguridad del tráfico.

Pero al hacerlo de este modo las dos raquetas se convierten en bucles de retorno, que no pueden quedar cerradas sin más dado que crearían sendos cortocircuitos.

En control analógico se pueden gestionar los bucles de diferentes formas, manualmente, mediante diodos o con dispositivos automáticos, pero todas tienen un factor común: el trazado fuera del bucle debe invertir la polaridad de la alimentación antes de que el tren pueda salir.

La cosa puede complicarse más o menos, pero en todas las publicaciones que se ocupan de este tema hay esquemas de conexionado similares a éste:


Se puede ver que el transformador alimenta directamente el interior del bucle; dos vías de contacto actúan sobre el relé que invierte la alimentación y sobre el desvío para orientarlo correctamente para el tren que sale.- Se ha aprovechado la direccionalidad de los elementos de contacto de Märklin para que el bucle sea transitable en ambos sentidos,

Pero en digital las cosas se hacen de otra forma.- Casi todos los fabricantes de sistemas digitales ofrecen algún módulo para la gestión de bucles cuya instalación puede resultar sumamente sencilla:


Este es el módulo propuesto por Roco y, como los demás, se basa en la detección del cortocircuito que se produce cuando un vehículo con toma de corriente inicia el tránsito de un sector a otro con polaridades opuestas.- Al detectarse el cortocircuito se produce una inversión de la alimentación en el interior del bucle.

Esta inversión tiene que ser extraordinariamente rápida puesto que las centrales digitales normalmente se protegerán contra cortocircuitos cortando la alimentación de la vía.- La condición para que esto funcione es que el tramo interior del bucle sea de longitud suficiente para que todas las tomas de corriente de un tren quepan en su interior (algunos automotores tienen tomas de corriente en ambos extremos y también puede ser que haya vagones con iluminación)

Pero también es posible resolver un bucle de forma bastante sencilla (y económica) haciendo que la inversión de polaridad se produzca antes de llegar al cortocircuito.- Para ello solamente hace falta un relé biestable de dos conmutadores y dos o cuatro elementos de contacto (ampollas reed, por ejemplo) según queramos que el bucle se transite en un solo sentido o en los dos.- Las condiciones para ello son que todas las tomas de corriente del tren quepan en el interior del bucle, y que el relé sea suficientemente rápido para que la inversión no afecte al funcionamiento de las locomotoras.


Este es el montaje que he puesto en práctica en mi maqueta con resultado totalmente satisfactorio.- Se trata de un único relé, aunque en la imagen aparezca duplicado a fin de que el esquema pueda seguirse con mayor claridad (no sé si lo he conseguido).

El bucle se puede transitar en ambos sentidos.- El tren que llega activa el reed antes de entrar y polariza la alimentación del bucle en concordancia con la del tramo exterior por el que se va a producir la entrada.- Una vez dentro y antes de salir mediante otro reed se vuelve a cambiar la polaridad para ponerla conforme al tramo por el que se hará la salida.- Este cambio de polaridad se produce con el tren en movimiento y sin que su marcha se vea afectada.

Deliberadamente he omitido la parte del esquema que actuaría sobre el desvío para orientarlo hacia la salida del tren, pero es algo que se resuelve con dos reeds de forma muy sencilla.

El relé utilizado ha sido el
Axicom P2 V23079 de Tyco Electronics sobre cuya pista me puso muy oportunamente Ignacio.- Es de muy pequeño tamaño (15 x 10 x 8 mm) pero sus contactos pueden soportar corrientes de hasta 5A, más que de sobra para nuestras necesidades en tanto que el consumo de sus bobinas no pasa de 15mA, lo que permite el empleo de unos reeds muy pequeños (7 mm) capaces de conducir 300mA.

Es además muy versátil pues el cambio de estado se puede obtener por impulsos alternativos en una u otra bobina o por impulsos de polaridad cambiada en cualquiera de las dos, eso sí, siempre con corriente continua aunque basta con una rectificación de media onda (un diodo).

Y algo que no deja de tener su importancia, el conjunto del relé y los cuatro reeds no pasa de 7 € en tanto que cualquiera de los sistemas ad-hoc tiene un precio entre ocho y quince veces superior a esa cifra, así me queda presupuesto para algún decodificador ...
;-)

3 comentarios:

ifuval dijo...

Me alegro de haberte sido útil con la referencia del relé. Por cierto, que yo no sabía que podían invertirse cambiando la polaridad. Bueno es saberlo. Tomo nota.

No lo había pensado, pero creía que en digital los bucles de retorno se resolvían sólo con software. Ya veo que estaba equivocado

A.G.Pino dijo...

Otra de las características de ese relé es el tiempo de conmutación, según la hoja de datos es de 3 ms. por lo que no es de extrañar que el movimiento de las locomotoras no se vea afectado y las luces ni siquiera parpadeen.
Bien es verdad que uno de los aneste-3000 que tenía lo utilizo para gestionar el bucle de la raqueta superior, y también funcion a estupendamente (no sé que referencia tiene el relé que va dentro de la cajita, pero también es muy pequeño).- No he probado para ésto los Viessmann 5551 porque, aparte del tamaño, me da la impresión de que son mucho más lentos.

*

Dani dijo...

Lo acabo de probar, y funciona perfecto!!! Muchas gracias por la referencia del relé y las explicaciones, te citaré en el post de mi blog con tu permiso.

Gracias de nuevo!

http://clubncaldes.blogspot.com