Índice general Foros Digital, Electricidad e Informática Alimentación ininterrumpida para trenes (o Stay-Alive)

Alimentación ininterrumpida para trenes (o Stay-Alive)

Moderador: 241-2001



Desconectado
Mensajes: 207
Ubicación: Valencia
Registrado: 19 Nov 2011 16:51
Compañeros, este hilo nace como continuación al que abrí sobre la microfresadora Proxxon:

viewtopic.php?f=6&t=76377

Donde explicaba mi experiencia con esta extraordinaria máquina-herramienta, para crear espacio dentro de la locomotora, para el llamado "stay alive". Sugiero, a quien le interese el tema, pase por el otro hilo primero, donde colgué varios vídeos. Algún compañero me propuso abrir un nuevo hilo, y pienso que tenía razón. De esta forma, el hilo de la fresadora Proxxon trataría el aspecto "mecánico" (en el caso de que no hubiera espacio dentro de la locomotora), y el presente hilo, tratará elécricamente este sencillo pero gran avance, que llaman "stay alive", y que traducido al español, significaría algo así como “quedarse vivo”, “sobrevivir” o similar, que en la práctica quiere decir, que aunque la locomotora deje de recibir puntualmente alimentación de la vía, continuará circulando con normalidad.

En los dos raíles tenemos la alimentación. Las ruedas, captan la electricidad, mediante el contacto con los raíles. Además, las locomotoras tienen unos pequeños frotadores que hacen pasar la corriente de las ruedas, a la propia locomotora. Tenemos dos tipos de elementos móviles por los que pasa la corriente: ruedas y frotadores. No somos conscientes, pero que una locomotora circule, tiene bastante mérito, porque la corriente tiene que pasar de los raíles a las ruedas, y de las ruedas a los frotadores.

Como ya dije, es frustrante cuando una locomotora se detiene por suciedad en vías o ruedas, mal contacto o al pasar por el corazón aislado de cambio de agujas. Cuanto más peso y más ruedas tenga una locomotora, más fiable (teóricamente) será su funcionamiento. Ojo, porque las ruedas con aros de adherencia no captan corriente. Suele ocurrir que hay locomotoras que tienen la fea costumbre de pararse continuamente, lo que hace que terminemos apartándolas y no disfrutemos de ellas. Quién no tiene esa locomotora que tanto le gusta, pero se para, le das un empujoncito, anda unos centímetros, y se vuelve a parar, le das otro empujoncito, arranca y se para de nuevo…desesperante.

Incluso con vías y ruedas limpias, locomotoras con mucho peso y con muchas ruedas, pueden acabar parándose intempestivamente cuando menos se lo espera uno, teniendo que acercarse uno a dar un empujoncito. En el verano pasado, con motivo de un viaje de trabajo a Nuremberg, visité su museo ferroviario (disfruté muchísimo, aunque la mayoría de los rótulos estaban en perfecto alemán y no me enteré de nada -hubiera esperado que también estuvieran en el universal idioma inglés, pero no fue así-). En la exhibición de su gran maqueta, el "operador" tuvo que recurrir a un palo de unos 2,5m, para dar un empujoncito a una locomotora que se había parado (y eso que allí ruedan los trenes diariamente, lo que ayuda a tener limpias las vías).

Una locomotora se para cuando no le llega alimentación al decodificador. Es verdad que el volante de inercia ayuda algo (pero poco, porque, la energía que almacena al girar es muy pequeña). La función del volante de inercia es más para conseguir una rodadura suave, que para sacar a la locomotora de un punto conflictivo.

Todo el que esté familiarizado con la electricidad sabe que un condensador almacena energía eléctrica (aunque muy poco, en comparación con una batería). La siguiente fórmula indica la energía eléctrica que puede almacenar un condensador:

E=1/2 x C x U x U (lo siento no puedo poner el "U al cuadrado").

Donde:
E , es la energía (en Julios, J).
C, la capacidad (en Faradios, F).
U, la tensión (en Voltios, V).

Es decir, la energía almacenada por un condensador, depende de su capacidad y del cuadrado de la tensión.

La energía eléctrica se transporta en corriente alterna (AC), por su facilidad de subir/bajar la tensión mediante transformadores, pero los circuitos electrónicos, necesitan corriente continua (DC) para su funcionamiento. En el DCC, tenemos en la vía una tensión alterna (es una tensión cuadrada, no senoidal, pero es alterna, aunque muchos no se lo creerán), y el decodificador rectifica esta tensión alterna a continua, para la alimentación de sus circuitos integrados y el propio motor de la locomotora, que es de corriente continua. Si somos capaces de mantener esa tensión continua mediante un condensador externo, habremos conseguido una especie de sistema de alimentación ininterrumpida...mientras el condensador mantenga una cierta carga. Cuanto mayor sea la energía que podamos almacenar, más autonomía tendremos, en caso de fallo de alimentación. La autonomía máxima que yo he conseguido, es de unos 15 segundos, sobre el banco de rodillos, y a una velocidad baja (en la práctica, tirando de un tren, siempre sería menos, porque no consume la misma corriente la locomotora “en vacío” sobre el banco de rodillos, que tirando de una composición). Realmente no es necesario tener tanta autonomía, con unos pocos segundos sería más que suficiente (pero cuanto mayor autonomía tenga, mejor).

El condensador presenta un problema, y es que cuando está descargado, y lo alimentamos absorbe la energía de una forma muy brusca. Por ello, una simple resistencia, limitará el pico de corriente, al valor que nosotros queramos. Por otra parte, cuando queremos que el condensador actúe por falta de alimentación en la locomotora (porque hay una corazón no polarizado, suciedad en la vía o mal contacto en general), queremos que el condensador entregue rápidamente su energía al decodificador, que a su vez lo entregará al motor. El condensador, no va a entregar más potencia, que la que el decodificador y motor necesitan para funcionar. Para ello, emplearemos un simple diodo, para que la corriente apenas circule por la resistencia en la descarga. El esquema de principio del "stay alive", sería este:
STAY1.JPG
STAY1.JPG (8.48 KiB) Visto 8468 veces


Cuando el decodificador reciba tensión, el condenador C se cargará suavemente a través de la resistencia R. Cuanto mayor sea la resistencia R, más tiempo le costará al condensador cargarse. Cuando el decodificador deje de recibir tensión (por un fallo de contacto con la vía), el condensador C se descargará a través del diodo D. Cuanto mayor sea la corriente que consuma el motor, en menos tiempo se descargará el condensador (y menos autonomía tendremos). Dado que interesa no sobrecargar la centralita que alimenta a los trenes que están en la vía, en la práctica (hablo en mi caso), es habitual tiempos de carga del condensador entre 15 y 40 segundos. Hay que tener en cuenta, que si tuviéramos muchas locomotoras con el stay alive, al dar la centralita tensión a la vía, la suma de todas las corrientes a cada uno de los condensadores, podría adquirir un valor elevado, haciendo creer a la centralita que hay un cortocircuito. Existe la posibilidad de hacer una carga “controlada” (solo se cargaría el condensador, cuando direccionáramos a cada una de las locomotoras). Con esto, podríamos cargar los condensadores en menos tiempo, con resistencias más pequeñas.

Aquí podemos ver en el canal 1 (CH1) cómo se carga el condensador (con una curva exponencial), hasta llegar a los 10V que limita un zéner (en verdad, llega a los 10,6V), y en el canal 2 (CH2) vemos la corriente, medida directamente en la vía (de ahí que no se vea un trazo “limpio”, midiendo la caída de tensión a través de una resistencia de 1 ohmio), y luego multiplicando por 3 (para tener mayor resolución de medida):
TEK0086.JPG
TEK0086.JPG (48.22 KiB) Visto 8468 veces

El pico de carga alcanza 1/3 x 0,288V/1R=0,096A

Veamos cuál de estos dos condensadores, puede almacenar más energía:
20180221_224100.jpg


A priori podemos pensar que el más grande, puede almacenar más energía, pero nos vamos llevar una sorpresa:

Condensador de 470uF/16V:
E=1/2 x C x U x U = 1/2 x 470uF x 16V x 16V = 1/2 x 0,00047 x 16 x 16 = 0,06J

Condensador de 1F/2,7V:
E=1/2 x C x U x U = 1/2 x 1F x 2,7V x 2,7V = 3,645J

Es decir, en el condensador pequeño se puede almacenar muchísima más energía que en el grande. Pero tenemos un problema, con 2,7V, no podemos hacer funcionar una locomotora (y esta sería la tensión máxima, que va decreciendo a medida que se descarga el condensador). Lenz, con su USP, cuando detecta que no se recibe tensión de la vía, coge la tensión del condensador y la eleva desde unos 2,5 a 8V, mediante un convertidor de tensión llamado boost. Este convertidor elevador saca 8V hasta que el condensador al descargarse llega a aproximadamente a 1,1V, momento en que ya no es capaz de matener la tensión de 8V. Una de las grandezas del DCC, es que aunque la tensión que llega decodificador vaya decreciendo, no tiene prácticamente incidencia sobre la velocidad de la locomotora, ya que el decodificador monitoriza indirectamente la velocidad del motor (si tiene compensación de carga, y está activada). Emulé el sistema de Lenz, dotándolo de mayor autonomía. Funcionaba, pero gracias a este foro, descubrí el stay alive, y vi que era muchísimo más sencillo y con mejores resultados.

Como en mi caso, utilizo condensadores de 1F/2,7V (hay quien emplea condensadores de 1000uF/16V), conecté en serie varios condensadores, para que se repartieran la tensión que les llega a través de la vía (que suele ser 12-14V). Pero ojo, así come en las resistencias, al conectarlas en serie, la resistencia aumenta, y al conectar en paralelo la resistencia disminuye, con los condensadores ocurre justo lo contrario con la capacidad: al conectar en serie condensadores, la capacidad disminuye, y al conectar en paralelo, aumenta. Utilicé cuatro condensadores en serie, que teóricamente podrían trabajar hasta 2,7V x 4 = 10,8V, siendo la capacidad total, Ct=C/4 = 1F/4 = 0,25F:
STAY2.JPG


Es decir, he dividido la capacidad por cuatro, pero la tensión la he multiplicado por cuatro. La energía teórica que puedo almacenar ahora es:
E=1/2 x C x U x U = 1/2 x 0,25F x 10,8V x 10,8V = 14,6J.

Siendo estrictos, y dado que los condensadores electrolíticos presentan tolerancias bastantes grandes, tendría que haber conectado en paralelo con cada condensador, una resistencia de un valor elevado, para que de esta forma, la tensión en cada condensador la impusieran las resistencias, y no los condensadores.

En la práctica, hago trabajar a los condensadores un poco por debajo de 10,8V, y para ello se emplea un zéner que limitará la tensión a unos 10V:
E=1/2 x C x U x U = 1/2 x 0,25F x 10V x 10V = 12,5J
Pero no se puede exprimir la energía del condensador hasta el último julio, porque cuando la tensión que tiene la batería de condensadores es de 5-6V, el decodificador parará el motor (empieza a hacer cosas raras con las luces, intentando arrancar el motor, pero ya no es posible).
La energía que no podremos sacar del condensador es:
E=1/2 x C x U x U = 1/2 x 0,25F x 5V x 5V = 3,125J
Por tanto, vamos a poder obtener 12,5-3,125= 9,4J de la batería de condensadores

Para la locomotora que modifiqué, como es bastante antigua (de los años 90, ni tenía zócalo para decodificador) y los motores de entonces consumían bastante más que los actuales, dupliqué la batería de condensadores, por lo que tenía 4 condensadores en serie, en paralelo con otros cuatro condensadores en serie:
STAY3.JPG


Al margen de los cálculos teóricos, que consideran que los condensadores son ideales, y que no hay pérdidas de ningún tipo, los vídeos muestran claramente, la autonomía conseguida con este sencillo método.

Para identificar el (+) y (-) en el decodificador, tenemos que localizar el puente rectificador, que pasa la tensión de DCC a DC:
STAY4.JPG


En decodificadores Lenz Gold, ESU y otros muchos, el decodificador ya viene preparado para soldar los cables del stay alive. En otros muchos casos, tendremos que buscar el (+) y (-), y soldar unos cablecillos...Normalmente suelen hacer el puente rectificador con cuatro diodos independientes. Como vemos en el esquema de arriba, hay dos diodos que están conectados por el cátodo (D1 y D2), siendo (+) del decodificador, mientras que D3 y D4 están conectados por el ánodo, y siendo el (-). Con el tester en modo continuidad, debemos localizar dos cátodos que están conectados entre sí (y lo mismo para el negativo):
Aquí podemos ver una foto de un decodificador Lenz standard muy antiguo:
20180225_105349.jpg

El cablecillo rojo es el (+), y el marrón (tendría que haber utilizado uno de color negro, pero como era para una prueba, pillé lo que tenía a mano), el (-).

En un decodificador Lenz standar actual, en lugar de utilizar un puente rectificador con cuatro diodos, utilizan un puente rectificador integrado, donde resulta inmediato identificar el (+) y (-), porque está indicado en el propio integrado (la foto está hecha a través de una lupa):
20180106_163928.jpg


En resumen:

- La principal dificultad que yo encuentro para el stay alive, es la de encontrar un hueco dentro de la locomotora, para alojar los condensadores. Para locomotoras antiguas, con la fresadora Proxxon, según expliqué en otro post, se puede quitar metal del chasis, generando huecos para las condensadores. Para locomotoras actuales, como casi todas van venir con hueco para altavoz, si no le damos valor al sonido, ahí podremos alojar los condensadores. Y si no queremos prescindir del altavoz, y no hay espacio por ninguna parte, siempre nos quedará la fresadora.

- Hay que jugar con las capacidades y tensiones de los condensadores, para conseguir almacenar la máxima energía posible. Yo prefiero trabajar con capacidades muy altas y tensiones bajas, y conectar en serie condensadores. Hay quien prefiere trabajar con condensadores de la mayor tensión posible, y no conectar en serie.

- En los casos en los que los decodificadores no vengan preparados para el stay alive, tendremos que buscar el (+) y (-).

Un saludo a todos.

Dvorak


Desconectado
Mensajes: 312
Registrado: 08 Abr 2009 02:04
Es un tema muy interesante, por qué es verdad que algunas locomotoras se paran y con un toquecito siguen rodando. Mi escala es la N, en esta escala veo complicado instalar este sistema.

Enviado desde mi Redmi Note 3 mediante Tapatalk
Un saludo
Betera(Valencia)
[size=85]multimaus+s88XPressNeTLi+rocrail


Desconectado
Mensajes: 3120
Ubicación: Salamanca
Registrado: 07 Nov 2008 10:51
Excelente exposición Dvorak, me has dejado sentado!!! Una forma muy analítica de exponer el problema e igualmente clarificador el modo de solucionarlo. El sistema admite diferentes soluciones pero con esos conocimientos está claro que no eliges al azar, gracias por compartirlo.

El sistema stay alive (para mí) es un comodín que tenemos en la manga para casos concretos de vehículos que son problemáticos por no poder disponer de más tomas de corriente, por lo general automotores o locomotoras de dos o tres ejes.

La limpieza de las vías, ser pulcro en su instalación, el uso de desvios con corazón polarizable y el correcto mantenimiento de los vehículos muchas veces es más.que suficiente, pero cuando aparecen los problemas de contacto, bien por el material o por la vía.... El stay Alive nos ofrece una solución muy eficaz.

Gracias por este post tan didáctico, un saludo.


Desconectado
Mensajes: 85
Registrado: 23 Abr 2011 19:29
Dvorak, gracias por compartir tu trabajo. Excelente exposición.
José Antonio


Desconectado
Mensajes: 262
Registrado: 28 Oct 2015 09:35
Hola compañeros, muchas gracias Dvorak por esta clase.
Había abierto un hilo sobre estos condensadores, con este curso te expongo mi duda haber si me podéis echar una mano.
Ya he conseguido unos condensadores (0,22 F 5,5V) y lo quería instalar en una locomotora con un deco de Lenz Gold.

Imagen

El esquema que he realizado es a partir de la información que nos has proporcionado.
Imagen
Pero ahora tengo la duda si realmente es correcto, la especificaciones del manual es según el conector del esquema.
Muchas gracias.


Desconectado
Mensajes: 207
Ubicación: Valencia
Registrado: 19 Nov 2011 16:51
Hola, Pablob.

Celebro que te haya gustado mi post.

En relación a tu circuito propuesto, veo que has empleado condensadores de 0,22F/5,5V. Dos observaciones se me ocurren:

- Al utilizar cuatro condensadores, la capacidad total se reduce a 0,22F/4=0,055F, pudiendo tener una tensión máxima de 5,5x4=22V. Esta tensión no la vas a tener nunca, por ello yo te propongo que dejes simplemente tres condensadores, con lo que tendrías una capacidad equivalente 0,22F/3=0,07F. La tensión máxima soportada sería de 5,5x3=16,5V, que tampoco creo que vayas a tener nunca. El diodo D2 lo podrías quitar, ya que no va a hacer nada (como mucho proteger los condensadores si conectases al revés los cables, pero como la conexión es soldada, fíjate bien a la hora de soldar los cables, y es un componente que te ahorras). Es más, si me apuras, yo dejaría sólo dos condensadores, con lo que la capacidad te aumentaría: 0,22/2=0,11F, aunque la tensión máxima soportada sería de 5,5x2=11V, que sí que es baja, y D2 tendrías que reemplazarlo por un zener de unos 10 ó 11V, para que a los condensadores no les llegase nunca una tensión superior.

- Aunque no lo mencioné (para no complicar más el post), un dato importante en los condensadores, aparte de la capacidad y la tensión, es la corriente que pueden suministrar. Una cosa es la energía que pueda almacenar un condensador, y otra la corriente que pueda entregar (son cosas distintas). Lo normal es que si puede almacenar mucha energía (dentro del contexto de los condensadores), es que pueda entregar también mucha corriente, aunque no necesariamente. Hace tiempo probé unos condensadores similares a los que has mostrado en la foto y los condensadores no fueron capaces de mover el motor (se venían abajo). No digo que vaya a ser tu caso, habría que ver la ficha técnica de tu condensador.

En relación a tu esquema, ojo, porque tienes una errata. En efecto, los decodificadores Lenz Gold tienen tres señales:
- U: es el positivo (+). Esta alimentación es bidireccional: la corriente puede salir desde el decodificador hasta el stay alive (proceso de carga), y puede entrar al decodificador desde los condensadores (proceso de descarga, cuando el condensador se está descargando, porque la locomotora ha perdido la alimentación de la vía)
- GND: es la masa (-).
- CHARGE: esta señal es interesante, si bien yo no la utilizo, aunque al principio le daba mucha importancia. Toqué de pasada en mi exposición, que la carga de los condensadores puede ser "controlada" o "no controlada". La señal "CHARGE" es solo de salida del decodificador, y toma un "1" lógico (en este caso, 5V), cuando hemos direccionado por primera vez (después de recibir tensión) la locomotora desde la centralita. Supongamos que tenemos muchas locomotoras en la maqueta. Si el stay alive fuera no controlado, al dar tensión la centralita a la vía, todas las locomotoras empezarían a cargar sus condensadores a la vez. Si son muchas (pero muchas) locomotoras, la centralita podría llegar a "creer" que hay un cortocircuito, y cortar la tensión a la vía. En el ejemplo que puse más arriba, la corriente de pico que medí era en torno a 0,096A (prácticamente, 0,1A). Supongamos que tenemos en la vía 20 locomotoras con el stay alive no controlado. La corriente de pico que tendríamos, nada más dar tensión, sería 20 x 0,1= 2A...es una corriente alta. Si tenemos tantas locomotoras en la vía, y no queremos tener "carga controlada" siempre podríamos aumentar el valor de la resistencia (a costa de incrementar el tiempo de carga). La señal CHARGE también tiene la utilidad, que cuando estás en modo "service" (leyendo/programando registros CV), siempre estará a "0" lógico (0V), por lo que los condensadores no se cargarán, y no habrá posibilidad de que la centralita se confunda la lectura de un registro, con la carga de los condensadores.. Aquí tendríamos un stay alive "controlado"
STAY6.JPG
STAY6.JPG (16.67 KiB) Visto 8092 veces


De momento, mis stay alive son "no controlados".

Por último, si tu stay alive es no controlado, ojo, debes dejar sin conectar la señal "Charge", y conectar la resistencia en paralelo al diodo D1. Tu esquema quedaría así:
STAY7.JPG
STAY7.JPG (18.37 KiB) Visto 8092 veces


O mucho mejor así:
STAY8.JPG
STAY8.JPG (20.41 KiB) Visto 8092 veces


Atentamente:

Dvorak


Desconectado
Mensajes: 751
Ubicación: Salamanca
Registrado: 12 Ene 2012 14:44
Hola Dvorak:

Recuerda que no sabemos todo lo que hacen los Lenz con la reserva de energía de los condensadores (a veces la agotan del todo, otras veces cortan antes...) pero es algo que me parece relacionado con algún sistema de vigilancia de tensión, que causa el apagado del motor cuando la tensión (incluida la de los condensadores) cae por debajo de algún valor...

Por esa razón creo que es mejor el esquema sin Zener ('STAY7.JPG') que el que lo lleva ('STAY8.JPG'), pues el primero ofrece más tensión que el segundo al deco, y probablemente proporcione más tiempo de autonomía antes de que el deco 'decida' parar.

Sin probarlo bien son solo conjeturas, pero mis mejores resultados han implicado tensiones de más de 16V, no inferiores.
Saludos

[Multimaus + GenLi-S88 + +z21f. + RocRail (MacOsX)]
H0 Renfe, sin catenaria


Desconectado
Mensajes: 621
Ubicación: Asturias
Registrado: 15 Nov 2012 19:16
Hola.

Estos temas son interesantes. Gracias Dvorak por la exposición tan acertada del tema.

Hago algún comentario por si pudiera aportar algo:

Como la tensión en la vía, para la escala H0, puede alcanzar hasta los 22V (creo haber leído esto en alguna de las normas) me parece más acertado el conectar los cuatro condensadores, máxime teniendo en cuenta que por algún sitio he leído también que los supercondensadores, por su estructura interna, soportan mal las sobretensiones (creo recordar que mencionaban que son más peligrosas que la inversión de polaridad). Es cierto que la tensión queda reducida por el puente rectificador, etc, pero podríamos estar cerca del límite, y por seguridad...

Otra consideración es sobre el hecho de la protección con el zéner: cuando los condensadores ya estén cargados, por el zéner sigue circulando la corriente (la máxima) y eso exigiría un zéner de 1 watio o más, que se estaría calentando, pero sobre todo, consumiendo una corriente que no tiene ninguna utilidad (esto quizás es una manía mia, porque en general veo que se tiende a poner mas amperios en el booster en lugar de consumir lo necesario...).

Saludos,

Germán


Desconectado
Mensajes: 207
Ubicación: Valencia
Registrado: 19 Nov 2011 16:51
En efecto, Norber, no tenemos plenamente bajo control (al menos, yo), el stay alive. Casi siempre va bien, pero hay veces, que inexplicablemente, teniendo todavía tensión los condensadores, la locomotora se para prematuramente cuando está siendo alimentada solo por los condensadores. En un primer momento, pensé que sería un "bug" de los decodificadores de Lenz. Luego, pensé que quizá algún "hueco de tensión" podría hacer creer al decodificador que debía parar...Siguiendo tus indicaciones probé con los Lenz standard. Parece que iba bien, pero un desafortunado cortocircuito ("gajes del oficio"), al tener cablecillos por ahí que tocaron donde no debían, dejaron fuera de servicio al decodificador. Por cierto, si en el decodificador Gold de Lenz, el motor se para cuando los condensadores llegan a unos 5V, en el standard de Lenz se paraban a unos 6V...

La tensión que tenemos en el decodificador, con el motor girando, es una "castaña", según podemos ver en esta captura de osciloscopio:
TEK0088.JPG
TEK0088.JPG (84.81 KiB) Visto 7970 veces

Se observa que la tensión máxima que tenemos en el decodificador, es 13V, que es muy razonables.

Se me ocurrió poner un par de condensadores más, de baja capacidad, pero antes del Stay Alive:
STAY9.JPG


Y la forma de onda de la tensión mejoró bastante:
TEK0089.JPG
TEK0089.JPG (76.56 KiB) Visto 7970 veces

No interesa que C9, C10 sean de una valor muy grande, ya que nada limita su corriente de carga, y podrían darnos problemas a la hora de leer CV´s.
Y también parece que se mejoró el comportamiento. Digo "parece", porque no lo he probado suficientemente (por eso no lo publiqué originalmente).

En mi caso, controlo la tensión que llega al decodificador, porque la centralita es creación mía. Realmente, al motor no le debería llegar más de 12-14V, ya que de otra forma, se está estresando innecesariamente el aislamiento del mismo. Si se desconoce la tensión, o la locomotora rueda por distintas maquetas, mejor, como planteáis, que el circuito pueda trabajar con tensiones más bien altas.

Rfe7747:
En efecto, tenemos una corriente que está calentando el Zéner. En mi caso, que tengo como máximo 13V, por la resistencia R circulará (13-10)/100R= 0,03A. La potencia disipada en el zéner será entonces P= V x I = 10V x 0,03A = 0,3W = 300mW. El zéner que utilizo creo que es de 500mW.

Si tuviéramos una tensión mucho más alta (por ejemplo, 22V), la situación sería muy distinta: (22-10)/100=0,12A, siendo la potencia disipada en el zéner, P = V x I = 10 X 0,12 = 1,2W, que más o menos lo que habías calculado tú. Pero insisto, no es necesario (y no veo correcto) tener en el decodificador más de 13 ó 14V.

Atentamente:

Dvorak


Desconectado
Mensajes: 751
Ubicación: Salamanca
Registrado: 12 Ene 2012 14:44
Qué maravilla poder ver las gráficas de la tensión!!
Eres un artista!!

Me gustan esos pequeños condensadores antes del diodo y la resistencia. Yo creo que deberías hacer las pruebas con ellos puestos. La prueba típica: locomotora en marcha muy lenta, luces encendidas, levantar de la vía y contar el tiempo hasta que se para el motor o se apagan las luces, o ambos a la vez.

El efecto 'raro' que habría que estudiar es que se pare el motor antes de tiempo (1 s en lugar de 3 s en mi caso) mientras que las luces siguen funcionando. Eso me pasa una vez de cada 10 aproximadamente con Lenz Standard+ en marcha hacia adelante, y casi siempre en marcha hacia atrás hasta que la locomotora se calienta, y entonces me pasa menos veces hacia atrás.

Lo he querido relacionar con la compensación de carga, pero activarla o desactivarla no causa efecto apreciable alguno.

Este efecto 'raro' no afecta prácticamente nada al rodaje, pues la locomotora ya no se para nunca, pero es misterioso ¿verdad?
Saludos

[Multimaus + GenLi-S88 + +z21f. + RocRail (MacOsX)]
H0 Renfe, sin catenaria


Desconectado
Mensajes: 312
Registrado: 08 Abr 2009 02:04
Pero para la.escala N, como se podría solucionar, más que nada por el tema del espacio

Enviado desde mi Redmi Note 3 mediante Tapatalk
Un saludo
Betera(Valencia)
[size=85]multimaus+s88XPressNeTLi+rocrail


Desconectado
Mensajes: 262
Registrado: 28 Oct 2015 09:35
Muchas gracias por compartir todas estas ideas.
Lo poco que puedo aportar es, en el caso de decoder Lenz Micro Gold, entre Masa y U+ (pines 1-3) tengo 16 voltios, y entre masa y Charge tengo 4,5 voltios. Estos valores son con una centralita roco, multimaus.
La premisa que tuve para comprar esos condensadores era por el tamaño y capacidad.
Ahora me preocupa que realmente no pueda mover el motor como habías comentado, tengo que sacar tiempo para montarlos en el aire y probar.
La otra prueba es realizar el ultimo esquema que has puesto, pero primero que me funcione y luego saltamos al siguiente punto.
Saludos a todos y gracias por compartir vuestros conocimientos.


Desconectado
Mensajes: 207
Ubicación: Valencia
Registrado: 19 Nov 2011 16:51
Hola, compañeros.

Norber:
Curioso que en un sentido la locomotora se pare prematuramente una de cada diez veces aproximadamente, y en el contrario, casi siempre, hasta que la locomotora se caliente...¿Has llegado a medir la corriente consumida en uno y otro sentido, y en frío y caliente? Teóricamente en caliente el motor debería consumir algo menos que en frío (por el hecho de que la resistencia se incrementa con la temperatura).

Los vídeos que mostré, ya eran con los condensadores de 100uF puestos antes del Stay Alive. Pero he hecho pocas pruebas, como para llegar a sacar conclusiones.

ray269:
Supongo que la escala N será todavía más sensible, al tener menos peso las locomotoras. No tengo experiencia con la escala N, y no estoy familiarizado por tanto con sus dimensiones. Siempre podrías (que a mí no me gusta), tener un vagón acoplado semi permanentemente a la locomotora, con los condensadores del stay alive.

En una locomotora pequeña, casi con seguridad no será posible alojar condensadores. En una locomotora mediana o grande, quizá sí. Si pudieras poner alguna foto de una locomotora desmontada, desde distintos ángulos, e indicando dimensiones, quizá te podría dar mi opinión.

Pablob:
En caso de que no te funcione el stay alive, discriminar si es debido a que los condensadores no puede suministrar la corriente, o por un error de montaje, es muy sencillo. Simplemente, a velocidad cero, y con las luces encendidas, si cortas la alimentación a un raíl (yo lo hago así, es mucho más cómodo que estar levantando la locomotora de la vía), y las luces permanecen encendidas durante varios segundos, el circuito estaría funcionando bien, pero los condensadores no podrían suministrar la corriente. Si a pesar de estar a velocidad cero, las luces se apagan inmediatamente, es porque hay algo mal. Te sugiero que midas la tensión en los condensadores (o la visualices con un osciloscopio, si puedes), para ver si la tensión en los mismos va subiendo en la carga, y bajando en la descarga.

Atentamente:

Dvorak.


Desconectado
Mensajes: 28
Registrado: 23 Dic 2017 17:21
ray269 escribió:
Pero para la.escala N, como se podría solucionar, más que nada por el tema del espacio


Se pueden utilizar condensadores cerámicos de unos 100 micros / 16V, que son muy pequeñitos (SMD, 2 o 3 mm de altura). Es poca capacidad, pero su reducido tamaño permite poner muchos en paralelo. Por ejemplo, con 10 estarías obteniendo 1 mF, que para el consumo en escala N, no está del todo mal.


Desconectado
Mensajes: 262
Registrado: 28 Oct 2015 09:35
Hola compañero.
He estado montando el circuito y desgraciadamente no he conseguido nada.
La tensión cae inmediatamente y lógicamente no mueve el motor. Observando el polímetro cae enseguida de los 16 voltios a menos de 4v, le coloque un led para ver sin mantenía la luminosidad pero se apaga al instante (he probado con diferentes decoders).
Este fin de semana intentaré colocar otra línea de condensador y colocarlo en paralelo a haber cómo se comporta. La otra opción es cambiar los condensadores por los que tu o lo de bakertalgo .
Tengo dos preguntas, una de ellas es, la conexión la hacéis en los pines que indica el fabricante para los condensadores, y la otra no modificáis nada la CV.

Saludos a todos.


Desconectado
Mensajes: 207
Ubicación: Valencia
Registrado: 19 Nov 2011 16:51
Hola, Pablob.

En ocasiones, cuando montamos un circuito y no nos funciona, nos decimos para nuestros adentros "...no es lógico...", pero como dice un compañero mío que es un genio, "...el comportamiento de los circuitos siempre es el lógico..." Otra cosa es que esa "lógica" no la entendamos o no sea la que nos gusta. Si tu circuito no funciona conforme se espera, es por algo (pero te aseguro, que te está funcionando de una forma "lógica"), aunque no sea como tú quieres. Puede ser debido a varias causas. El circuito presenta dos estados:

- Carga: ¿Se carga el condensador lentamente, a través de la resistencia? Asumo que sí.

- Descarga: asumo que tendrás el diodo en paralelo con la resistencia, de forma que que el ánodo del mismo estará en contacto con el condensador, y el cátodo con el (+) del decodificador.

Si la tensión baja brúscamente en la descarga, podría deberse a dos causas:
- El condensador esté pensado para corrientes muy bajas, y por ello, su impedancia interna es alta, y la corriente al circular, genera una caída de tensión alta (esto es lo más probable).
- La energía almacenada en los condensadores es muy baja, y por ello, cae enseguida la tensión. Por esta razón te propuse que probaras el circuito, no con un led, sino con la locomotora a velocidad cero, y con las luces encendidas, y desconectar con un interruptor la alimentación a uno de los raíles. Si el stay alive no es capaz, si quiera de mantener durante bastantes segundos las luces encendidas (a velocidad cero)...algo más hay.

En efecto, por lo que leí en internet, recomiendan hacer estos cambios en los CV´s:

- Funcionamiento en DC= OFF. No se debe permitir que la locomotora funcione en instalaciones en DC.
- CV112 (para el Lenz Gold)=255 --> Teóricamente, el valor del contenido de este CV, multiplicado por 0,016 segundos, te indica el máximo tiempo que locomotora podría llegar a estar funcionando, después de perder la señal DCC. Por defecto está configurado a 16, lo que significa que la locomotora después de 16 x 0,016s= 0,25s, se pararía, cuando dejase de recibir señal DCC. Según esto, si escribes aquí el 255, el máximo tiempo que podría estar la locomotora sin recibir señal DCC, sería 255 x 0,016s= 4,08s...lo cual no es cierto, porque como has visto, si tienes energía suficiente (que en la práctica, es que la tensión que le llega al decodificador, no baje de 5-6V), el decodificador seguirá alimentando el motor.

Yo dudo acerca de la utilidad de estos dos ajustes, pero por si acaso, los he dejado así.

Atentamente:

Dvorak.


Desconectado
Mensajes: 262
Registrado: 28 Oct 2015 09:35
Hola
Gracias por la orientación. El tema del led era porque la locomotora no tiene iluminación y lo coloque por saber si realmente estaba tomando tensión de la vía y ver hasta cuando podía aguantar sin alimentación y moviendo el motor, siguiendo tus pasos. Al final coloque otra línea de condensadores en paralelos a la anterior y así me aguanta un par de segundos, como has dicho, entiendo que la energía que guarda es baja.
Viendo un poco el manual, como indica uno de 2200 microfaradios supuse que con lo que había instalado era suficiente, por lo menos ver unos segundos.
He encontrado unos de 1,5 F haber si con estos alargo un poco más el tiempo, estoy limitado con el espacio como puedes ver en la foto.
Gracias, saludos.


Desconectado
Mensajes: 751
Ubicación: Salamanca
Registrado: 12 Ene 2012 14:44
Dvorak escribió:
...por lo que leí en internet, recomiendan hacer estos cambios en los CV´s:

- Funcionamiento en DC= OFF. No se debe permitir que la locomotora funcione en instalaciones en DC.


¿Pero cómo no me lo has dicho antes? :lol:

Este cambio ha eliminado completamente el efecto 'raro' que te describí hace unos días, unos mensajes más arriba, y ya no se para antes el motor que la luz, ni tampoco es diferente el comportamiento hacia adelante o hacia atrás. Ahora la locomotora con la que probaba ya es igual a las otras, y aguanta moviendo ruedas 4 s o más. Una maravilla!!

No apunto bien las cosas y se me olvidan. En las demás locomotoras tenía desactivada la opción DC. Aghh!

Muchas gracias Dvorak!! ;)
Saludos

[Multimaus + GenLi-S88 + +z21f. + RocRail (MacOsX)]
H0 Renfe, sin catenaria


Desconectado
Mensajes: 207
Ubicación: Valencia
Registrado: 19 Nov 2011 16:51
Ah...pensaba que lo habíamos hablado... ;)

Celebro que te haya sido útil.

Saludos.

Dvorak.


Desconectado
Mensajes: 751
Ubicación: Salamanca
Registrado: 12 Ene 2012 14:44
Tengo que dejar constancia de un hecho sorprendente que nos ocurrió ayer tres veces a Rfe7747 y a mi: estábamos probando mi locomotora Electrotrén 333 con motor de CDrom, condensador de 6600µF y deco Lenz Standard+, y por tres veces quedó parada, sin obedecer a comandos, pero con las luces permanentemente encendidas. Bastaba con tocarla mínimamente con el dedo para que empezara a moverse sin que las luces fluctuaran nada...

    1. Si las luces no se apagaban es porque la tensión de vía se recibía continuamente de alguna manera (el condensador las aguanta unos 8 s, no más).
    2. Si llegando cierta tensión de vía la locomotora no obedecía, entonces es que la tensión debía llegar deformada al decóder.
    3. No era en sitios excesivamente complicados o sucios y la locomotora tiene ruedas y contactos limpios.
    4. No comprobamos si la central estaba mal, porque no nos dimos cuenta de intentar mover otra locomotora en esos momentos, pero como bastaba con rozar la 333 para que continuara, la central debía estar bien.

Como hoy no he conseguido reproducir el problema, no hay más que añadir.
Saludos

[Multimaus + GenLi-S88 + +z21f. + RocRail (MacOsX)]
H0 Renfe, sin catenaria

Siguiente

Volver a Digital, Electricidad e Informática

Síguenos en Facebook Síguenos en Youtube Síguenos en Instagram Feed - Nuevos Temas
©2017   -   Información Legal