miércoles, 28 de septiembre de 2016

Cablear una maqueta en DCC.


Como ya lo he mencionado en otras entradas, el sistema DCC (Digital Command Control) es un sistema creado para satisfacer necesidades que en el sistema análogo ya sea DC o AC no es posible, funciones como tener una locomotora detenida justo enfrente de otra que está en movimiento, tener dos trenes circulando en sentidos opuestos por una misa vía o tan sencillo como hacer que las locomotoras puedan apagar o encender las luces, incluso con efectos como la regla 17 o las ditchligts, el DCC es la solución a estos requisitos.




Es verdad, muchas cuestiones de circulación pueden resolverse en DC realizando un cableado correcto, añadiendo controles y aislando tramos de vía, pero esto significa apagar por completo locomotoras, aislar secciones de vía, añadir cables y cables y cables y además el costo de comprar más de un control para una sola maqueta.

El DCC se maneja en una teoría básica, simplificar todo.

En teoría solo se requiere alimentar los rieles con un par de cables que vienen de la central digital y digo en teoría porque como veremos en esta entrada las cosas pueden complicarse un poco dependiendo de lo que deseemos.






Conceptos eléctricos básicos.



Antes que nada debemos tener claros unos conceptos básicos de electricidad y electrónica.



La corriente eléctrica es el flujo de electrones a través de un elemento conductor, los electrones tienen carga negativa, por tanto fluyen del negativo al positivo (en corriente directa), en corriente alterna el flujo va de la fase a la tierra, en ambos casos podemos compararla como un flujo de agua que circula en una tubería, de esta manera podemos decir que nuestro control ya sea DC o DCC se puede considerar como una fuente de agua, un cable seria la salida del líquido y el otro seria la entrada del depósito y a estos les llamamos polos.




Sin embargo, al igual que el agua, se requiere de algo que la contenga para evitar que se derrame, con un líquido hablamos de contenedores, canales, ríos etc. Con la corriente eléctrica hablamos de cargas, necesitamos colocar cargas en el tendido eléctrico para evitar que la corriente fluya de manera descontrolada, de no ser así se generaría lo que conocemos como un corto circuito, el cual es peligroso en todos sentidos, puede dañar nuestros equipos y generar un exceso de calor lo cual puede provocar incendios.
  

La forma de conectar dos circuitos a una misma fuente de energía se divide en dos formas, serie y paralelo, para explicar la forma en serie usaremos un par de Led´s, conectar la entrada positiva del primer led al positivo de una batería, el negativo lo conectamos al positivo del segundo led y el negativo del segundo led lo conectamos al negativo de la batería, en cambio la conexión en paralelo se realiza conectando las entradas positivas de ambos Led´s al positivo de la batería y el negativo de ambos al negativo de la batería.

Pues bien es hora de entrar en materia:


¿Cómo cablear una maqueta en DCC?
 


Lo primero que debemos hacer es planear el recorrido de nuestra maqueta, para poder analizarlo no solo del lado operativo o estético, también del lado eléctrico, hay que evitar los cortos circuitos, existen algunos recorridos que por su naturaleza pueden provocar cortos circuitos como son vueltas de reversa que cambian el tren de sentido pero invierten la polaridad, esto lo trataremos más adelante.
Para todos los ejemplos que voy a tratar aquí consideraremos que las estaciones digitales tienen marcadas las terminales de los rieles como riel A y riel B, consideraremos el riel A el que quede en la parte externa y riel B el de la parte interna del circuito.

Iniciemos con lo básico, un ovalo sencillo, la lógica nos dice que debemos conectar un cable a un riel y otro cable a otro riel y listo.




Sin embargo es recomendable aislar un par de joiners para evitar la generación de un campo magnético que se crea entre los dos rieles, lo cual afecta el flujo de la corriente, estos joiners los colocaremos uno en cada riel y en lo posible no paralelos.


                                            


Ahora agregamos otro ovalo dentro del ovalo inicial, la conexión es la misma pero en paralelo, sin embargo hay que cuidar que los joiners aislados se encuentren en puntos separados de ambos circuitos.





Muy bien, ahora vamos a complicar las cosas un poco.

Agreguemos un rebase, el orden de los rieles no cambia, siguen siendo igual aun en el rebase, sin embargo en este caso aislaremos el rebase y lo alimentaremos paralelo a la vía principal, esto es para evitar el mismo efecto que se crea en el ovalo sencillo sin joiners aislados.




Hasta aquí estamos en lo básico, vamos a empezar a complicar mucho las cosas, para los siguiente ejemplos ya no agregare los joiners aislados que evitan la formación del campo electromagnético pero debes considerarlos pues son importantes, puedes colocarlos en donde tu gustes pero recuerda colocarlos.

Qué tal si a nuestro ovalo doble le agregamos un par de cambios de vía que unan ambos óvalos, si conectamos ambos óvalos de la forma indicada antes solo tendremos que hacer una modificación rápida, esta es aislar un cambio de vías sea del circuito que sea pero solo uno, en la siguiente imagen se muestra no el cableado sino la alimentación en colores, de azul la vía principal externa y de rojo la interna, el detalle de los cambios nos indica que la alimentación de la vía externa alimentara los cambios de vía, en este caso los joiners aislados se colocan en los extremos del cambio que está en el circuito interno, hay que asegurarse de que tenemos en ambos circuitos el Riel A como riel A y el riel B como riel B y no intercambiarlos ósea conectarlos en paralelo.


Pues bien, es hora de hablar de los reverse loops, esas vueltas que hacen que nuestro tren cambie de sentido en el circuito sin tenerlo que levantar con la mano, un reverse loop puede ser formado por vías en forma de triángulo, una curva en forma de gota o incluso una rotonda o puente giratorio.




Estos recorridos son peligrosos pues generan corto circuito, debemos aislarlos del resto de la maqueta y alimentarlos con un interruptor para cambiar la polaridad de los rieles pero esto es DCC y se supone que debemos simplificar las cosas, existen entonces accesorios para este fin, digitrax maneja el AR1 el cual es muy sencillo de usar, en general todos los autoreverse son iguales, dos cables se conectan a los rieles del circuito principal y los otros dos cables se conectan a la sección aislada de la curva, este aparato cambia la polaridad automáticamente para evitar cortos.


A continuación dejo unos ejemplos que se encuentran en la web fácilmente.



Ahora vamos a hablar de una de las cuestiones más confusas del tendido DCC, la alimentación con Boosters.

Un Booster es una unidad utilizada para alimentar la maqueta, es adicional a la central DCC y se pueden usar uno o varios dependiendo de la necesidad, pero ¿Cuándo y cómo usarlo?

Pues bien, en una maqueta pequeña no es muy útil, incluso sería una inversión innecesaria, dependiendo de nuestro trazado y dependiendo de la cantidad de trenes que coloquemos en la vía.

Como regla general debemos alimentar la vía cada 5fts ósea cada 1.5mts aproximadamente, esto con el fin de garantizar que toda la maqueta reciba la misma intensidad de corriente eléctrica para todos los sectores, esto es igual que cuando tomamos una manguera y abrimos la llave del agua, si apuntamos recto al horizonte el agua solo llegara hasta cierto punto, a partir de ese punto si queremos que el agua llegue más lejos deberemos agregar otra manguera que tome esa  agua que está llegando y la arroje más lejos y así sucesivamente.

Sin embargo en este ejemplo hablamos de conectar la misma central DCC a varios cantones (sectores aislados el uno del otro) conectados en paralelo.




¿Cuándo es hora de pensar en un Booster?



Pues bien, como dije en el ejemplo de la manguera de agua, la corriente tiene un límite, ya sea por la cantidad de cargas que le estemos colocando (cantidad de locomotoras, decoder de accesorios etc.), o por la distancia física de la vía, llegara un momento en el cual nos falte potencia.

Para calcular esto es simple, cada carga en promedio (hablando de escala N) consume entre .2 y .5 amperes, entonces si tenemos una estación de 3 amperes y tomando en cuenta los .5 amperes de una loco (con sonido y todo), hablamos de hasta 6 locomotoras funcionando al mismo tiempo sin mayor problema, pero después de esto nos va a hacer falta potencia, para esto, usaremos el ejemplo del ovalo sencillo.

Dividiremos nuestro recorrido en dos partes, podemos partirlo por la mitad sin problemas, una mitad se alimentara directamente de la central digital y la otra se alimentara de un Booster.




Aquí una cuestión, algunas marcas manejan un sistema en el cual el Booster se conecta como un autoreverse, dos cables conectados a una sección alimentada por la central y los cables de salida al sector a alimentar, además de su alimentación eléctrica independiente, de este modo por un lado el Booster recibe la información que la central está enviando y la repite en el sector que controla, otros sistemas como el digitrax no son así, el sector a controlar por el Booster está totalmente aislado del resto del recorrido, el Booster recibe la información a través de un cable de datos conectado a una red llamada Loconet, en ambos casos el funcionamiento es el mismo y debes primero revisar el manual de cada equipo.



Hasta aquí toda la información que les doy nos permite correr nuestros trenes en una maqueta simple, con el diseño que deseemos sin mayor complicación, como ven en comparación de un sistema análogo que requiere demasiados cables aquí con pocas cosas podemos hacer mucho más que en DC, sin embargo, no estamos explotando todas las posibilidades que nos da el DCC como lo es control por computadora, automatización, señales y detección de trenes, pero estos temas los trataremos por separado debido a que son muy amplios y cada uno es interesante en sí mismo.





Recomiendo ampliamente la siguiente web para que puedan revisar casos específicos como un cambio de vía en especial y mucha más información referente al cableado en DCC, lamentablemente está disponible solo en ingles pero cuenta con muchas imágenes.

http://www.wiringfordcc.com/