Manejo de desvíos electromagnéticos

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Controles a distancia de elementos accesorios Es muy cómodo y vistoso accionar los desvíos y semáforos a distancia. Para hacerlo necesitaremos una serie de complementos que, añadidos al panel de control de nuestros trenes, nos permitiran actuar sobre el resto de accesorios que incluyamos en nuestra maqueta sin tener que dejar de lado los controles de nuestros trenes. Existe además la posibilidad de automatizar éstos controles para dar más realismo al conjunto.

El control de los accesorios -fundamentalmente semáforos y desvíos- puedes hacerlo en digital, o mediante electricidad analógica, y es independiente de si conduces los trenes en digital o en analógico.

Puedes perfectamente conducir trenes en digital y gobernar la maqueta en analógico, pulsando botones en el cuadro de mando.

Si piensas gestionar tu maqueta por ordenador es cuando vas a ser conveniente que hagas digital tanto la conducción de los trenes como la gestión de los accesorios: los semáforos y los desvíos.

Botoneras Marklin blancas

Para gestionar accesorios en una maqueta de forma analógica (entendemos por 'analógico' usar electricidad en tensiones de seguridad, de bajo voltaje, no digital), lo más habitual es utilizar botoneras o pupitres como los Marklin o Aneste, que clasicamente eran de color azul y botones redondos, y desde 2002 son de carcasa blanca y botones rectangulares, o incluso con un panel de control óptico.

Este manejo electromagnético analógico (no digital) de los desvíos es perfectamente compatible con conducir los trenes de modo digital, o por su puesto, en analógico (no digital).

Normalmente, solo vas a necesitar digitalizar el manejo de los desvíos si vas a manejar la maqueta por software con un ordenador, o mediante rutas guardadas en un Marklin 6043 memory o similar. entonces el ordenador o el Memory pulsarán los pupitres por ti... pero como no tienen dedos, necesitaran que les instales unos decoders k83 en vez de botoneras. 

pupitres Marklin para accesorios electromagneticos
Pupitres Marklin 7271 y 7272 para accionar desvíos y semáforos electromagnéticos, con y sin retroseñalización por leds de colores rojo y verde.
Identico aspecto y función, los pupitres Marklin 72710 y 72720, con conector apropiado para conectar los bornes nuevos.

Si las vas a comprar, es conveniente que observes si las bornas de conexión son para las bananas anchas 7271 y 7272, o para las nuevas bananas más estrechas: referencias 72710 y 72720.

Por convenio, se suele asignar el verde a desvío en posición de seguir recto, y rojo a posición de vía desviada.

Conexión básica de un desvío electromagnético.

 
Accionamiento de desvio de via C ilustrando tambien los cables de alimentación a la via
Accionamiento de desvio de via C ilustrando tambien los cables de alimentación a la via
 
Accionamiento de desvio de via C solo el desvio, sin los cables de alimentación a la via
Accionamiento de desvio de via C solo el desvio, sin los cables de alimentación a la via

Control a distancia de un desvío motorizado mediante botonera.


Muchos modelos de pupitres compatibles : Marklin 7072727272720727172710, 72719, Aneste 3002
toda esta serie de botoneras se conectan igual.
Está dibujada la vía C Marklin 74490 ó 74491
En el estándar de colores Marklin el cable que va de la botonera al transformador a veces se representa en color gris. Es indiferente por qué lado de la botonera lo conectes.

Todos los desvíos para vía Marklin C se motorizan acoplándoles por debajo el motor electromagnético referencia Marklin 74490 (o su clónico Viessmann ref. 4554, de características parecidas y dimensiones similares), o el nuevo (2011) Marklin 74491 .
Los cables rojo y marrón llevan la electricidad para las locomotoras.
Los cables amarillo y marrón son para los accesorios (desvíos, semáforos) e iluminación.
 
También es posible gobernar el desvío mediante la pulsación en una ficha Heki 9023 (desvio a izquierdas) o Heki 9024 (desvio a derechas) que compone un tablero de control
Heki 9023 conexiones desvio
Heki 9023 conexiones desvio a la izquierda.
(El Heki 9024 es el desvio a la derecha)


Para los desvíos electromagnéticos Marklin de las vías tipo M y K es similar: Los cables son los mismos y se conectan igual.

conexion a botonera de los desvios electromagnéticos Marklin M

Modificado (añadido color y retocado) de las instrucciones originales Marklin para desvíos vía M. El cableado es igual para vía K y C



Los desvíos electromagnéticos Marklin M y K, o los motores, que se adquieren por separado para los desvíos de vía C, tiene un cable amarillo para la alimentación y 2 cables azules; 
Suelen venir en la caja de fábrica sin conectar las cabezas o bananas.
La cabeza amarilla va en el cable amarillo; la roja y la verde van una en cada cable azul. Por convenio se suelen poner la verde en el cable que pone recto al desvío (o verde el semáforo), y la roja en el cable azul que hace que el desvío cambie a desviada (o pone rojo el semáforo).
 

El desvio triple

El desvio triple está compuesto internamente por dos desvios juntos en una única pieza de vía. 
Tiene, por lo tanto, dos motores.
Puedes conectarlo directamente a dos posiciones de botonera consecutivas, o hacer un circuito más profesional, para dejarlo en sólo 3 botones.

Referencias según el modelo de via Marklin: Vía C: ref 24630; vía K: ref 2270; vía M ref 5214

Está compuesto internamente por dos desvíos diferentes instalados en la misma pieza; uno cambia del centro a la derecha, y el otro cambia del centro a la izquierda.

Lo puedes conectar de dos maneras diferentes:

Conexión fácil (4 botones)

(izquierda) (centro) (centro) (derecha)

idóneo para montar y desmontar fácilmente, y para usar botonera comercial.

Internamente el desvío triple son dos desvíos normales montados juntos.

Simplemente lleva los dos juegos de cables azules con cabeza roja y verde de cada desvío a la botonera, y conéctalos uno al lado del otro.

Conexión avanzada (3 botones)

(izquierda) (centro) (derecha)

idóneo para maqueta instalada, con 3 botones en el panel de control.

Este esquema montado sobre dos regletas de conexiones utiliza un puente rectificador de diodos, que convierte los 16 V AC que salen de la borna amarilla y marrón del transformador Marklin en 22,7 Voltios DC para alimentar las bobinas.

  • Este cambio de corriente alterna (AC) a corriente contínua (DC) es bueno, para garantizar que se muevan simultaneamente ambas bobinas cuando hace falta.

  • Es necesario que sea DC para que funcione la lógica creada con los diodos.

  • Si utilizas esta electricidad para alimentar la bombillita del desvío debes o bien intercalar una resistencia de 100 Ohmios, o bien alimentar la bombillita desde otro par amarillo/marrón de la maqueta.

  • La corriente contínua que te genera el puente rectificador de diodos la puedes utilizar tambien para farolas de leds, etc.

  • El puente rectificador de diodos se puede comprar ya hecho en las tiendas de electrónica, o hacerlo uno mismo con 4 diodos.

Esquema de conexión para desvío triple Marklin 24630, 2270 o 5214. propuesto por Marco Retama

Esquema para conectar los dos motores de los desvíos triples para gobernarlo con 3 botones: (izquierda), (centro) y (derecha), propuesto por el Sr. Marco Retama. Los rectángulos grises representan una clema o regleta de contactos o regleta de conexiones.

La otra opción es adquirir el decoder  Viessmann 5235, un decoder específico para los desvíos triples de doble bobina, de forma triangular, que debe permitir su instalación oculta bajo la vía.

 


Unidades de descarga -condensadores- para motores de desvío.

Algunos aficionados utilizan condensadores para mover los desvíos electromagnéticos. Al pulsar, el condensador se descarga a través de la bobina, y el desvío cambia igualmente.


¿Qué ventaja tiene este método? Evitas que el motor del desvío se queme si falla algún componente, como los finales de carrera, los pulsadores, etc.
los componentes son: 
1/ resistencia de 220 ohmios 1w 
1/ condensador electrolítico si es para un desvío 1.500µf/35 voltios , si es para dos o tres desvíos 3.000µf/35 voltios 
1/ diodo rectificador 1N4002 

Para la recarga del condensador de 3000µf tarda aproximadamente en cargarse unos 6 segundos. Nótese que tambien sirve como final de carrera por eso tiene la resistencia para en el caso de que el pulsador o interruptor se quedara cerrado la corriente que pasaría a la bobina del desvío seria de 32mA y 1,1voltios.

La unidad de descarga vale para todos los motores que estén movidos por bobinas.
Se puede accionar por pulsadores para aumentar la potencia del impulso aunque también vale para evitar que se quemen las bobinas por si se queda un pulsador o interruptor cerrado por cualquier circunstancia 
Sobre el consumo de los motores Peco hay ventaja que es que solo hace consumo del transformador cuando esta cargándose el condensador pero no cuando pulsas el pulsador ya que el movimiento del desvío lo hace con la carga del condensador; la prueba es que si esta cargado el condensador puedes desconectar el transformador y si pulsas el pulsador verás que los desvíos actúan hasta que se vacía el condensador.


Ver esquema electrónico de Julián en Railwaymania.

Par saber mas, A.G.Pino le dedica una página a los accionamientos mediante condensadores en su blog. En los desvíos de Marklin mini-club (escala Z=1:220) es particularmente interesante.

Página en idioma alemán con esquemas de conexiones en analógico y ambiente de mediados del siglo XX muy lograda: la página web de Marcus Hellwig, ingeniero de la DB AG.

Algunos usuarios que usan control por ordenador creen recomendable anular eléctricamente los finales de carrera de algunos modelos de motores de desvíos Marklin, como los de vía K o los de escala Z. Esquema aquí: http://www.floodland.nl/aim/info_verborgen_wisselspoel_en_1.htm
y aquí http://www.reiner-rapp-weinstadt.de/4956.html
 

¿Y un decoder específico para los desvíos motorizados con servos?

Si usas los desvío comerciales de Marklin, NO lo necesitas.
Usan motores de desvío con servos algunos fabricantes de continua, o para desvíos artesanales.
Servo de ESU referencia 51802

Existen decoders específicos para servos:
  • SerDecMulti y SerDecRMulti, de Clemens®
  • SwitchPilot de ESU® también los puede manejar.
  • 8-fach-Servo-Decoder de Ilchmann®
  • WA5-MINI-F de MB-Tronik®

Los motores de desvío Marklin originales  ¿Son malos o son buenos?

El lío de los finales de carrera, la resistencia de la resistencia y los palabros eléctricos.


Recomiendo la lectura del lúcido mensaje 70044 del Sr. Fausto Vidal en Marzo 2011 en el foro LCTM, que transcribo:

"Fausto Vidal <fgvidal@...> escribió:

> La ley de Ohm se aplica de manera diferente en corriente continua (CC) y
corriente alterna (CA).

Hola a todos. Efectivamente Fausto tiene razón.

En la ley de Ohm para la corriente alterna, se sustituye la resistencia por la
impedancia, una magnitud que es suma de tres sumandos: El primero es la
resistencia (la misma que para la corriente continua)pero a esta resistencia hay
que sumar el efecto de la inductancia del circuito, que depende de la presencia
de "bobinas" y aumenta con la frecuencia de la corriente, y también hay que
aumentar el efecto de la capacidad del circuito que depende de la presencia de
condensadores y disminuye con la frecuencia. Para más "inri" la intensidad no
sigue a la tensión de forma sincronizada, sino con un cierto desfase.

Por lo tanto, si nosotros medimos con un polímetro la resistencia de la bobina
de un motor de desvío, estamos midiendo sólo la resistencia, porque el polímetro
mide con corriente continua, proporcionada por la pila que lleva.

Si la medida nos dá por ejemplo 10 ohmios, esto quiere decir que si conectamos
esa bobina a una fuente de 16 voltios de continua, circularán 1,6 Amperios. (16
= 1,6 * 10 )

Como la fuerza magnética depende directamente de la intensidad se deberá
calcular el número de espiras de la bobina para que con esa intensidad de 1,6
amperios se produzca la fuerza necesaria para mover el núcleo magnético. La
circulacion de estos 1,6 amperios por la bobina supone una emisión de calor de
1,6 * 16 = 25 watios, con lo cual la bobina se calienta y puede quemarse en muy
poco tiempo. De ahí la conveniencia de asegurar el corte de la corriente una vez
que el desvío se ha movido, mediante interruptores fin de carrera o garantizando
que el sistema de mando corta la corriente en un tiempo suficientemente corto.

Si en vez de conectar esta bobina a 16 V de continua, lo conectamos a 16 voltios
de alterna, en principio todo sería igual, ya que al decir 16 voltios de alterna
estamos hablando del valor eficaz de la alterna, que se define precisamente como
el que produce la misma disipación de potencia en una resistencia que una
corriente continua de ese valor.

Sin embargo, como la bobina del desvío está constituida por espiras de hilo,
esta disposición, produce una "resistencia" adicional al paso de la corriente
que se denomina Inductancia, esta inductancia se suma a la resistencia del
circuito a la corriente continua, dando como resultado una Reactancia que es la
suma de la resistencia a la corriente continua mas la inductancia.

En resumen por el hecho de incluir un bobinado, el circuito presenta una
resistencia mayor al paso de la corriente, y por lo tanto para la misma tensión
aplicada (16 voltios de alterna) la intensidad que circula es menor que con
corriente continua. Como consecuencia el campo magnético creado es menor, y por
tanto tendremos menos fuerza para mover el desvío. También el calor disipado es
menor y por lo tanto es más difícil que se queme la bobina.

Tradicionalmente Märklin ha diseñado los motores de desvíos para corriente
alterna, con lo cual tenían una cierta protección contra el sobrecalentamiento.

El problema es que cuando hablamos de corriente alterna estamos pensando en la
corriente de 50 Hz en Europa o 60 Hz en América, es decir un frecuencia
relativamente baja.

Sin embargo lo que produce una central digital, no es una corriente alterna de
60 HZ sino una corriente bastante compleja ya que es una onda cuadrada con
pulsos de unos 100 microsegundos y que para mayor complicación no son de igual
duración en la parte positiva que en la negativa.

Véase este artículo en que explica bastante bien como es la llamada corriente
digital:

http://trendigital.galeon.com/Digital/SenalDigital.htm

Si llevamos esa corriente a las bobinas de los desvíos nos vamos a encontrar con
una intensidad mucho menor que la que tendríamos en continua, por dos razones:
En primer lugar porque la frecuencia es mucho más alta que los habituales 50 o
60 Hz. de la corriente alterna "habitual". Más bien estamos hablando de
frecuencias del orden de 10.000 Hz. Por lo tanto como la inductancia crece con
la frecuencia, alcanzará un valor muy alto.

Por otro lado la forma de onda es cuadrada, no senoidal. Según demostró Fourier
una onda de este tipo se puede descomponer en una suma de ondas senoidales de
frecuencias doble, cuadruple, etc. Son los llamados armónicos. Estas frecuencias
son cada vez mayores y por lo tanto la impedancia del circuito frente a esos
armónicos es cada vez mayor.

Total que la impedancia que presenta la bobina de un circuito frente a una
corriente digital es mucho mayor que la que presenta frente a una corriente
continua, y por lo tanto, la intensidad es mucho menor, tanto que puede no ser
suficiente como para mover las agujas.

Esto pone a Marklin en un compromiso: Si hace las bobinas con una resistencia
muy baja para que aún con corriente digital funcionen bién (que parece ser que
es lo que ha hecho en las últimas series que tienen una resistencia baja al
medirlas con un polímetro) ocurre que si los alimentamos con corriente alterna
analógica (senoidal y de 50 HZ) pasará una intensidad muy alta que puede quemar
las bobinas en muy poco tiempo. Si los hace pensando en corriente analógica
(como los antiguos "M") al conectarlos a corriente digital no funcionarán.

Por lo tanto estos desvíos (y muy especialmente los nuevos de "baja
resistencia") están adaptados para usarlos con corriente digital, de forma que
funcionen bien con esa corriente. Si los alimentamos con corriente analógica, ya
sea porque nuestra maqueta es analógica o porque usamos decodificadores de
accesorios de otras marcas que alimentan los desvíos con corriente analógica,
tendremos que tener presente que tienen peligro de quemarse en muy poco tiempo.
Para evitarlo, o bien confiamos en los finales de carrera que introduce Marklin
precisamente para garantizar esa protección, o bien confiamos en que el sistema
que usemos para manejar los desvíos garantiza que los impulsos de corriente son
siempre de muy corta duración."




Mensaje de Juanjo Benavent, poco antes (también Marzo 2011):
"
Hola,

Hay por ahi en internet un trabajo de alguien que se tomo la molestia de
comprobar la diferencia entre los motores antiguos y los modernos (los que
fallan),no recuerdo los datos pero si que me llamo la atencion que las
resistencias que ofrecian las bobinas en uno y otro caso eran muy diferentes,de
modo que las bobinas de los 74490 tienen algo asi como la mitad de resistencia (12)
que las de los antiguos (30).

Es evidente que eso tiene un efecto directo sobre la intensidad que es necesario
hacer circular por la misma bobina para mantener la igualdad de la leyde Ohm a
igualdad de voltios.

El asunto terminaba en que era mucha mas intensidad la que hacia falta en una
74490 que en una antigua. Eso implica que los micro interruptores de los 74490
soportan mucha mas intensidad que los de las bobinas antiguas. Mas intensidad =
chispas mas gordas = deterioro mas temprano de los micro interruptores.

Veremos si en estos nuevos (motores de desvío Marklin) 74491 han modificado las bobinas o no.

Saludos

Juanjo"

 

Con fotos de los actuadores fin de carrera y todo, propuestas de solución -puenteo de los microswitches, sacrificando la retroalimentación para pupitres o tablero de mando-, por Marco Retama en su web:

http://maquetamvrm.blogspot.com.es/2011/08/los-tristemente-celebres-actuadores.html


Desvíos talonables

Los desvíos Marklin sean de las vias serie M, K o C son todos talonables.
Esto significa que si un tren toma el desvío circulando en la dirección "dos vias se unen en una", independientemente de la posición en la que se encuentren los espadines, no habrá problema, y al salir el tren el desvío quedará operativo y en la posición -recto o desviada- en la que estaba antes de pasar el tren.
En el ferrocarril real, normalmente los desvíos no son talonables, y si ésta circulación del tren en sentido "dos vias confluyen en una" sucede con los espadines en la posición diferente a la que viene el tren, se fuerza el mecanismo y destruye los mecanismos del desvío. Esto no sucede en algunos desvíos reales que están preparados para ello -son talonables-, como en algunos tranvías.
 
Cómo conectar semáforos en analógico.
 
Para gestionar los accesorios -desvíos y semáforos, por ejemplo- en digital, se intercala un decoder de accesorios, que básicamente abre y cierra los interruptores según le indican mediante la señal digital la centralita o el ordenador para cada accesorio. Por ejemplo: "Accesorio nº23 -que es un desvío- , cambia a posición 1: cambia a desviada. Accesorio nº 17, -que es un semáforo- pasa a valor 0, que es que pasa a rojo.
Hay innumerables fabricantes de decoders, y ha habido ya bastantes versiones.
Para saber cuándo actuar, el ordenador o la centralita tienen que recibir información de la maqueta: hay unos chips especiales que codifican esta información de cuando se detecta un determinado contacto eléctrico, o cuando un imán activa un sensor reed o hall, o si se detecta consumo de electricidad en un trozo de via... esta información, mediante un chip llamado retromódulo o "s88" envía a la centralita o al ordenador la señal de forma entendible por el sistema.
Os adjunto la hoja del catálogo de Marklin -novedades 2013 de decoders de accesorios:
Decoders de accesorios en catálogo Marklin de novedades 2013
Decoders de accesorios en el catálogo Marklin de novedades 2013:
Parte motora: transmiten órdenes del ordenador a la maqueta
  • Marklin 60831: decodificador m83. protocolos Marklin-Motorola y DCC. Impulsos eléctricos momentáneos, y otros. Ideal desvios.
  • Marklin 60841: decodificador m84. protocolos Marklin-Motorola y DCC. Interruptor apagado/encendido. Ideal iluminación.
Parte sensible: Como vista o tacto: informan al ordenador que ha sucedido algo: una rueda ha pisado tal sitio, un sensor hall ha detectado un imán, etc.
  • Marklin 60881: decodificador s88.
  • Marklin 60883: enlace s88: compatibilidad con sensores s88 de versiones anteriores.

PROFUNDO TRATADO TÉCNICO OFICIAL:

 Descarga y lectura muy recomendada.

Link al pdf http://www.marklin-spain.com/archivos/imgs/pdf/Manualdecontrol_maniobra_y_conduccion_Marklin.pdf en español de Lutjens, representante de Maklin, Trix y Heki para España.
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