módulo de frenada analógico artesanal

[gabriel6753]

Bon dia!

En un hilo en el sub-foro de digital, nuestro compañero Jordi nos mostró como actua el sistema ABC de frenada en digital. Interesantisima prueba que creo valdría la pena poner como posit, pues Jordi dió con una prestación 'oculta', o no documentada de los decos de digitrax, tan comunes, que aparentemente no soportan el sistema ABC (que recordemos no es estándar en DCC).

El asunto planteado era:

- Via con un semáforo
- La locomotora se acerca al semáforo en rojo aminorando velocidad
- al llegar a la altura del semáforo detención de la máquina
- al pasar el semáforo de rojo a verde, la máquina inicia la marcha de manera lenta hasta recuperar la velocidad normal.
- Si el semáforo se encuentra en verde, la maquina ni reduce velocidad ni se detiene.
- gestión de tres tramos de via interrumpida: zona de desaceleración, zona de parada, zona de marcha normal

Esto de momento es sólo un proyecto, pues no sé si realmente vale la pena, si ya existen soluciones comerciales (aunque esta propuesta debe tener un coste de unos 10 euros), o si las hay más simplificadas, la verdad es que es la primera vez que me pongo en el tema de tramos de via aislados. Y sobre todo sólo esta perfilado, de momento todavía no en placa, sino en el simulador.

Como es un proyecto, si os parece, este video muestra la idea:

http://usuaris.tinet.cat/cpg/modul-frenada-alfa.avi


Y no nos espantemos. Ahora viene el esquema teórico. Es más embrollado de lo que parece, en realidad es sencillisimo. También para visualizar de alguna manera el mismo circuito físico, se tiene que poner alguna pista adicional y por supuesto la poca destreza del diseñador que no es profesional del ramo. De todas maneras, con un enfoque mucho más práctico, a la hora de elaborar un circuito impreso se eliminan muchas cosas redundantes y queda todo compactado como debe. Aunque entonces el teórico deje de ser menos intuitivo, a pesar de ser más pequeño.

Bueno, si hemos seguido hasta aqui y no nos "echa patras" un teórico, lo explicamos y entonces se entiende todo segurisimo. Al fin y la postre, un teórico es lo mismo que una placa, no tiene más historia.

(es que, permitidme que insista ;-) para los compañeros menos familiarizados siempre deseo desmitificar cosas)

Bueno, vamos al tema. El esquema teòrico:




Las zonas de color gris representan cada una de las vias. En el carril de arriba tenemos la via de marcha normal, y dos interrupciones: la zona de desaceleración y la zona de parada. En su control esta la clave de todo el asunto. Y el mando principal de control es el conmutador "ROJO" "VERDE" que representa al semáforo.

Se empieza por defecto en el estado 'VERDE' por lo que las máquinas que atraviesen esa zona no tienen que notar absolutamente nada. Eso se consigue alimentando directamente a 12V la zona de desaceleración mediante el circuito cerrado del relé RL2. Si segumos su trazado se ve del todo claro.

En cuanto a la zona de detención, idem, se encuentra alimentada a 12V por el circuito cerrado de RL1. De nuevo, si seguimos su trazado con el mouse, todo despejado.

Ahora vamos a cambiar el estado a la posición "ROJO" del conmutador. En la zona de desaceleración el "ROJO" hace actuar al relé RL2 que ahora abre su circuito y desconecta los +12V directos, el conmutador en "ROJO" suministra alimentación y hace funcionar a la primera cadena de diodos, reduciendo la maqúina su velocidad al atravesar esa zona. Esto se aprecia en el video como la primera bombilla que representa a un tren, luce con menos intensidad.

Cuando la máquina llega a la zona de parada, tendrá que detenerse pues esta zona se encuentra sin tensión. El conmutador en "ROJO" ha abierto el circuito del rele RL1 (de nuevo si seguimos el trazado se ve despejado).

Asi serán las cosas hasta que movamos el semáforo al estado "VERDE" Ahora, atención que viene lo digamos "interesante" de este circuito.  El conmutador suministra tensión al circuito integrado. Si señor! un omnipresente 555. Está configurado como monoastable, es decir que producirá pulsos si se ataca su señal de disparo. Aqui nos interesa un pequeño detalle del 555 y es que dispare por si mismo un pulso, de tiempo determinado (se puede elegir, ahora es de unos 3 segundos) y no haga nada mas. Esto se consigue manipulando el pin 2, la señal de disparo del 555. R2, C2 y D2 son los encargados de proporcionar un sólo pulso negativo al descargarse C2, y cuando éste se encuentre cargado, mantendrá potencial positivo que volverá inactivo al 555, hasta nueva orden del conmutador principal.
¿Y que hace el 555? de temporizador proporcionando unos segundos en los que actua la segunda cadena de diodos asociada a la zona de parada. La salida (pin 3 del 555) hace funcionar al relé RL1 y abre su circuito desconectando los +12V directos; en esas condiciones la tensión llega a la zona de parada atravesando la segunda cadena de diodos, la máquina empezará a arrancar a menos velocidad, y al superar la zona de parada y entrar en la de via 'normal' recuperará su velocidad 'de crucero'. La zona de parada, una vez transcurrido el tiempo marcado por el 555, volverá a ser conectada directamente a los +12V, ya que el relé RL1 cerrará su circuito. En este estado, es como si no hubiera interrupción alguna en todos los trazados interrumpidos de via, asi que una máquina pasará sin notar nada. Todo ello hasta que se establezca el conmutador principal (semáforo) en "ROJO".

Es decir, el 'truco' aqui es usar el tiempo como 'sensor' que determina si en la zona de parada hay un tren o no. Como ese tiempo se puede programar, es posible ajustarlo -teóricamente- para cualquier máquina. (esto habría que verificarlo en prueba real, yo diria que si pero .... si no está probado nada hay determinante.) (recordemos que esto de momento es sólo proyecto :-). Nos ayuda la convención; el tiempo puede dejarse más alto de lo necesario sin problemas, pues en la realidad ninguna máquina va a pasar inmediatamente despues de otra (aún los tiempos también deberían estar a nuestra escala). Si se cambia la polaridad de la fuente, no ocurre nada, D1 impide que llegue alimentación al 555. Todos los tramos están alimentados y la máquina pasará por las zonas de manera normal. En esa condición no actúa el semáforo.

Bueno, pues esto es todo. Ya comento que sólo es preliminar, lo público como una propuesta abierta, como siempre, y por si puede ser de interés para cualquiera de nosotros. Es la solución a la que llegué ayer con el problemilla planteado por Juanma. Yo la verdad es que esto de los cantones y vias interrumpidas practicámente cero experiencia por lo que no sé si realmente un proyecto como éste puede ser interesante o no. Si lo es, podemos seguir adelante, con prueba real y no simulada, o incluso probar alternativas, que las hay. Y mucho más precisas, por ejemplo empleando algunas puertas y biestables, pero ... sería un poco más complejillo y sobre todo usaria más integrados que uno de sólo ocho patitas. También (como no!) se puede usar un arduino ...

Este circuito es mas 'clasico'. Y si es realmente útil tiene también la ventaja de ser muy barato y de componentes fácilisimos de adquirir.

Bueno, seguiremos en tema :-)

LISTA DE COMPONENTES:
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R1= 330 Kohms
R2= 27 Khoms
C1= 10 uF 50V
C2= 22 uF 50V
D1= 1N4007
D2= 1N4148
D3= 1N4007
IC1=NE 555
RL1=relé 9V
RL2=relé 12V
las cadenas de diodos pueden ser 1N4148 el número que sea necesario o a nuestro gusto para aminorar / acelerar una máquina.

Salud Carles
Quiero hacer tu circuito pero ,por favor una aclaracion:Yo vivo en Colombia y aqui no se consiguen los reles ,hay que comprarlos por Aliexpress o EBAY,visto esto que reles son: si se puede la marca,numero de pines,si es DPDT  etc.por favor lo mas completo.Muy amable por tu antencion.Espero no haberte molestado
Atentamente
Gabriel

[via9]

podria hacerse sin semaforo¿?