Κυκλώματα Πώς να...

Τα σωληνοειδή και η βασική ηλεκτρική εγκατάσταση της σιδηροδρομικής μακέτας.

Τα σωληνοειδή είναι εξαρτήματα που συναντούμε συχνά στο ηλεκτρικό τραίνο. Από τις διακλαδώσεις μέχρι τους σημαφόρους και σε κάθε τι που κινείται πάνω στη μακέτα που για να λειτουργήσει χρειάζεται να μετατραπεί η ηλεκτρική ενέργεια σε κίνηση. (H εξέλιξή τους είναι η χρήση των servo μηχανισμών, που θα δούμε σε άλλο θέμα).

 

Στο χόμπυ μας, συνήθως αυτοί οι μηχανισμοί αποτελούνται από δύο σωληνοειδή (πηνία) και έναν οπλισμό που κινείται μέσα σε αυτά. Παρέχοντας ρεύμα στο ένα πηνίο, δημιουργείται μαγνητικό πεδίο μέσα σε αυτό που έλκει τον οπλισμό. Αυτός με τη σειρά του φέρει ένα μοχλικό σύστημα που εκτελεί την επιθυμητή κίνηση, για παράδειγμα να αλλάξει μια διακλάδωση προς μία κατεύθυνση. Ενεργοποιώντας το άλλο πηνίο θα την αλλάξει προς την άλλη.

Σχήμα 2.

Η παροχή ρεύματος στο πηνίο πρέπει να δίνεται στιγμιαία ή έστω για πολύ μικρό χρονικό διάστημα. Μόνιμη τάση στο πηνίο θα το ζεστάνει και πολύ γρήγορα θα το καταστρέψει. Για αυτό, για τον έλεγχό τους είναι ασφαλές να χρησιμοποιούμε διακόπτες ΟΝ-OFF-ON με επαναφορά (ON-OFF-ON momentary), που κάνουν δηλαδή επαφή μόνον όσο τους πιέζουμε. Όταν δεν πιέζουμε επανέρχονται στη θέση OFF-μη παροχής ρεύματος.

Οι μηχανισμοί δύο θέσεων όπως αυτός μίας διακλάδωσης ή σημαφόρου συνδέεται με τρία καλώδια όπως στο σχήμα 2. Τα χρώματά τους διαφέρουν ανά κατασκευαστή, η Marklin για παράδειγμα χρησιμοποιεί μπλέ για το κάθε πηνίο και κίτρινο για την κοινή τους παροχή. Στο παράδειγμά μας χρησιμοποιήσαμε αυτόν τον χρωματικό κώδικα. Είναι πολύ σημαντικό να ορίσουμε κάποιον χρωματικό κώδικά πριν ξεκινήσουμε την ηλεκτρική εγκατάσταση της μακέτας μας. Έτσι, με μια ματιά θα ξέρουμε τι ρεύμα πάει πού και θα μπορούμε να βρούμε τη λύση στην περίπτωση κάποιου σφάλματος. Αν δεν ακολουθήσουμε κάποιο χρωματικό κώδικα θα βρεθούμε χαμένοι μπροστά στο πρώτο πρόβλημα, σε κάποια αλλαγή ή προσθήκη που θέλουμε να κάνουμε.

Ο βασικός χρωματικός κώδικας που χρησιμοποιούμε εμείς και μπορούμε να προτείνουμε:

Για 3-Rail Marklin σύστημα:

Γραμμή-γείωση: καφέ

Γραμμή-μεσαία λήψη: κόκκινο

Accessories και σωληνοειδή – κοινά 16VAC: κίτρινο

Accessories και σωληνοειδή – έλεγχος: μπλε

Φωτισμός – κοινά 16VAC: γκρι

Φωτισμός – έλεγχος: καφέ

 

Για 2-Rail σύστημα

Γραμμή ράγα1: μαύρο

Γραμμή ράγα2: κόκκινο

Accessories και σωληνοειδή – κοινά 16VAC: κίτρινο

Accessories και σωληνοειδή – έλεγχος: μπλε

Φωτισμός – κοινά 16VAC: γκρι

Φωτισμός – έλεγχος: καφέ

 

Διατομές καλωδίων

Αν σκεφτούμε ότι η ροή του ρεύματος μπορεί να παρομοιασθεί με αυτήν του νερού, τότε θα μπορέσουμε να αντιληφθούμε οτι για να έχουμε την επιθυμητή ‘ποσότητα’ ρεύματος στα παρακλάδια του δικτύου μας, ο βασικός αγωγός παροχής πρέπει να έχει επαρκώς μεγαλύτερη διατομή. Στην περίπτωση του ηλεκτρικού δικτύου, εάν οι τελικοί καταναλωτές τραβούν πολύ ρεύμα και βασικοί αγωγοί παροχής είναι πολύ μικροί, τότε αυτοί αρχίζουν να ζεσταίνονται σημαντικά και αν κάτι διασταλεί, ακουμπήσει ή λιώσει θα έχουμε αναπόφευκτα βραχυκύκλωμα με απρόβλεπτες συνέπειες.

Σχήμα 3α

Στο σχήμα 3α φαίνεται μια τέτοια διάταξη. Για τους κεντρικούς αγωγούς από τον μετασχηματιστή στους διανομείς ‘δ’, ή μεταξύ διανομέων χρησιμοποιούμε μεγαλύτερης διατομής καλώδιο 0,5mm2 ενώ στις τελικές απολήξεις 0,14mm2. Η μπουτονιέρα είναι σετ τεσσάρων διακοπτών που έλεγχουν τις διακλαδώσεις Δ1 έως Δ3 και τον σημαφόρο Σ1.

Παρατηρούμε επίσης ότι:

  • Οι διασυνδέσεις των διανομέων ‘δ’ γίνονται επίσης με το παχύτερο 0,5 καλώδιο αφού αποτελούν μέρος του κεντρικού δικτύου παροχής.
  • Ο λαμπτήρας Λ δεν ελέγχεται από κάποιον διακόπτη, είναι μόνιμα συνδεδεμένος με το τροφοδοτικό Τ.
  • Στους ‘κίτρινους’ διανομείς δ3 και δ4 μπορούμε να συνδέσουμε τον ένα πόλο και από άλλους λαμπτήρες ενώ στον ‘καφέ΄ δ5 τους άλλους πόλους.
  • Ο Σημαφόρος Σ1 ελέγχεται και αυτός από τους διακόπτες, όσον αφορά την κίνησή του συνδέεται όπως όλα τα σωληνοειδή, όπως και οι διακλαδώσεις.
  • Ο λαμπτήρας του σημαφόρου δεν θα άναβε αν δεν ήταν συνδεδεμένο το καφέ του καλώδιο στον δ5.
  • Οι λαμπτήρες θα μπορούσαν να ελέγχονται αν παρεμβάλαμε έναν διακόπτη στην 0,5mm2  παροχή του ‘καφέ’ δ5.

 

Σχήμα3β

Στο σχήμα 3β φαίνεται το κύκλωμα των γραμμών και τη σύνδεσή τπυ με το χειριστήριο Χ. Τροφοδοτούμε τις γραμμές σε παραπάνω από ένα σημεία. Αυτό συμβαίνει διότι παρουσιάζεται πτώση τάσεως όσο απομακρυνόμαστε από το σημείο παροχής με αποτέλεσμα ακόμα και να ελαττώνεται η ταχύτητα των τραίνων. Με την επανατροφοδότηση η τάση επανέρχεται. Επανατροφοδοτούμε κάθε περίπου 3 μέτρα γραμμής.

Ο Σημαφόρος Σ1 διακόπτει και το ρεύμα στη γραμμή στο τμήμα που ορίζεται μεταξύ των δύο κόκκινων τριγώνων (μονωτικά εξαρτήματα ή σύνδεσμοι). Για αυτό έχει δύο ακόμα κόκκινα καλώδια, το ένα συνδέεται στο ελεγχόμενο απομονωμένο τμήμα γραμμής και το άλλο στην κόκκινη παροχή, στον διανομέα δ2 (Οι κατασκευαστές προτείνουν τη σύνδεση του ‘άλλου’ κόκκινου σε μια γραμμή εκτός του ελεγχόμενου τμήματος, με ακριβώς το ίδιο αποτέλεσμα). Όταν το σήμα είναι πράσινο ένας εσωτερικός του διακόπτης (φωτό) συνδέει τα δύο κόκκινα καλώδια και το τραίνο κινείται, όταν είναι κόκκινο τα αποσυνδέει και το τραίνο σταματάει.

Σχήμα 3γ

Ολη η ηλεκτρολογική εγκατάσταση φαίνεται στο σχήμα 3γ. Μπορεί να δείχνει πολύπλοκη αλλά με λίγη τακτοποίηση των καλωδίων η κατάσταση βελτιώνεται κατά πολύ καταλήγοντας σε ένα όμορφο αποτέλεσμα (Σχήμα 4). Δεν είναι και λίγοι οι μοντελιστές σιδηροδρόμου άλλωστε που έλκονται στο χόμπυ κυρίως από αυτή του την πτυχή, αυτην των ηλεκτρικών, ηλεκτρονικών και ψηφιακών διατάξεων, μηχανισμών και αυτοματισμών.

 

 

 

Σχετικά άρθρα