Alimentación vías escala Z mediante trafo 12V

Hola a todos,
para el control de los diferentes circuitos (3) de mi maqueta escala Z actualmente utilizo controladores PWM75VO de RH Traincontrollers alimentados mediante transformadores con salida DC a 9V tal y como se supone que debe ser y el sistema ha estado funcionando de forma correcta.

Sin embargo la semana pasada, debido a un descuido, cambié la salida DC de uno de esos trafos y pasé a alimentar el circuito más largo de la maqueta, en el que normalmente hago circular al mismo tiempo dos convois de cinco vagones traccionados por dos locomotoras cada uno (de no hacerlo así no consiguen superar un desnivel pelín forzado que existe) y pude comprobar que éstas, aún manteniendo una elegante baja velocidad, tenían un comportamiento mucho más suave y fiable (sin tirones en algunos puntos críticos del circuito). Con el tester verifiqué la tensión en las vías con las cuatro locomotoras funcionando y ésta se mantenía alrededor de los 4,5 volt.

La pregunta es: ¿estoy dañando el material móvil (Marklin) al alimentar los controladores con DC 12V en lugar de los supuestos DC 9V?

Creo que otros foreros te pueden responder con superior criterio, no obstante te apunto mi parecer:

Por lo que yo tengo entendido los reguladores PWM, si los pones a poca marcha, dan de media una corriente de bajo voltaje con unos picos de máximo voltaje. Que es lo que permite la suavidad en el arranque mientras que con los reguladores normales, habitualmente hay que dar un voltaje más alto para poner la locomotora en movimiento provocando a menudo los típicos tirones.

Por otra parte tengo entendido que con un multímetro normal no se detectan los picos de voltaje y además me parece haber leído que la lectura que arroja no es fiable.

Total que creo que aunque sea en unos espacios de tiempo muy pequeños, si los sumamos resultaría que alimentas, (X tiempo)  con 14v motores preparados para 9v y supongo que a la larga lo notaran.

Muchas gracias Josep Maria,
lo que comentas es lo que temo, que aunque aparentemente las locomotoras parecen funcionar genial, al trabajar con los controladores PWM que mantienen la tensión pero envían señales pulsantes a la vía más anchas o estrechas según la velocidad que queramos imprimirles, los 3v de más que reciben les acabará afectando.
En todo caso espero a ver si alguien del foro con más conocimientos que nosotros dos puede darme una explicación más detallada.

En su caso, si la potencia no estaba al máximo, no llegó a 14 V.
Dependiendo de las marcas, no puede exceder los 10 V.
AZL acepta 10-11V.
Ifuval nos diría más.

Hola.

En primer lugar, como ya se ha dicho, el medir la tensión en la vía con un multímetro normal no da un valor correcto, y además lo aproximado que sea depende de la construcción del polímetro, asi que varía de unas marcas a otras. En definitiva que la lectura no significa nada. Para medir la tensión de salida de un controlador PWM hace falta un osciloscopio.

No has dado un dato fundamental: ¿cual es la potencia del transformador o transformadores?

Por lo que comentas hay un momento en que en uno de los circuitos llegan a circular cuatro locomotoras. Para hacer circular cuatro locomotoras necesitas aproximadamente 1,5 Amperios, asi que si el transformador es por ejemplo de 1 amperio, habrá una importante caída de tensión en el transformador y probablemente eso es lo que produce los problemas que indicas. Si entonces subes la alimentación a 12 V, aunque siga habiendo caida de tensión, quedará a un nivel más alto, y por eso van mejor.

Por ejemplo si el transfornador es de 1 A y 9 V, si le pides 1,5 A que será lo que demanden cuatro locomotoras, la tensión del transformador puede caer de 12 a 9 V y como eso es lo que necesitan las locomotoras irán asi mejor.

Te recomiendo que conectes un polimetro para medir la tensión EN LAS BORNAS DE ENTRADA, (las marcadas + y -, y) lo dejes conectado mientras manejas los trenes. Sin trenes funcionando es normal que marque 12 o más voltios a pesar de ser un transformador de 9 V

Entonces pon un par de locomotoras a funcionar, y la tensión deberá marcar unos 9 o 10 V

Luego pon las cuatro locomotoras y mira la tensión que marca. Si cae por debajo de 9 V es que el transformador que estás usando es pequeño, probablemente de 1 A y debería ser de 2 A.

Los motores de Marklin son bastante resistentes, pero como cualquier motor eléctrico lo que les perjudica no es la tensión excesiva, sino la intensidad excesiva, y más concretamente la potencia excesiva, es decir el producto de intensidad por tensión. Por eso, si aumentas la tensión de 9 a 12 V pero la intensidad permanece baja no es demasiado malo. Realmente hay una forma sencilla de comprobar si nos estamos pasando de la potencia que admite el motor, y es comprobar si este se calienta.

Un ligero "templado" es admisible, pero si se calienta más de eso, sobre todo si "huele a motor caliente" es que lo estamos forzando.

En resumen: lo que hay que medir siempre es la tensión de entrada, que donde tenemos corriente continua que es lo mide el polimetro. En la salida tenemos efectivamente una tensión cuadrada, de ancho variable, cuyas crestas tienen un valor de tensión que es siempre 1,6 V menor que la tensión de entrada.

Muchas gracias Ignacio,
vamos a ver, para alimentar los tres PWM de mi maqueta, utilizo tres transformadores con tensiones de salida regulables (3 a 12V) y 18W de potencia máxima, lo que significa 1.5A a 12V.

Teniendo en cuenta estos datos y la información que me facilitas, entiendo que a 9V con las cuatro locomotoras trabajando al mismo tiempo, la potencia se queda corta, así pues realizaré las comprobaciones que me comentas en la entrada DC del controlador y veremos qué obtengo.

Ah...y la prueba del posible calentamiento de las locomotoras trabajando con una tensión superior también me ha gustado.
Gracias de nuevo.

Si, muchas gracias Ignacio, porque explicas muy bien y siempre se aprende.

Denver escribió:

Muchas gracias Ignacio,
vamos a ver, para alimentar los tres PWM de mi maqueta, utilizo tres transformadores con tensiones de salida regulables (3 a 12V) y 18W de potencia máxima, lo que significa 1.5A a 12V.

Teniendo en cuenta estos datos y la información que me facilitas, entiendo que a 9V con las cuatro locomotoras trabajando al mismo tiempo, la potencia se queda corta, así pues realizaré las comprobaciones que me comentas en la entrada DC del controlador y veremos qué obtengo.

Ah...y la prueba del posible calentamiento de las locomotoras trabajando con una tensión superior también me ha gustado.
Gracias de nuevo.  

¿¿Regulables??? ¿Por qué haces eso?

Debes utilizar transformadores, o más correctamente dicho, fuentes de alimentación de corriente continua, con salida de 9 V y una potencia de 1 A (9 W) o de  2 A (18W).

Podrías utilizar para los tres PWM una única fuente de alimentación de 9 V y 6 A que te daría potencia suficiente para los tres controladores PWM funcionando al máximo, siempre que pongas un fusible de 2A en la entrada de cada controlador, para garantizar que nunca llegan más de 2 A a cada PWM

El problema de utilizar transformadores variables (o sea controladores)  es que si como supongo son controladores para trenes, pueden no estar produciendo exactamente corriente continua que es lo que necesita en la entrada el controlador PWM.  Realmente la gran mayoría de los controladores que se venden para manejar trenes de corriente continua NO PRODUCEN EXACTAMENTE CORRIENTE CONTINUA.

A este respecto,te recomiendo leer estos dos artículos de mi blog:

https://mimaquetaz.blogspot.com/2014/09/corriente-continua-i.html
https://mimaquetaz.blogspot.com/2014/09/corriente-continua-y-ii.html

Como verás, se deduce que una corriente puramente continua no es buena para alimentar una locomotora, por lo que casi todos los controladores para trenes tienen un cierto rizado, que favorece el arranque.

Pero si utilizas uno de estos controladores como fuente de alimentación para un controlador PWM se producirá una interferencia ente la frecuencia de la alimentación, que casi siempre es de 50 Hz con la generada por el controlador, que es de alrededor de 40 Hz. Esto produce un "batido" que puede producir efectos muy raros, como ir a tirones.

Para aclarar conceptos:

Transformador es un aparato que tiene la entrada de corriente alterna y la salida también de corriente alterna de un voltaje fijo. Por ejemplo entrada de 220 V AC y salida de 12 V AC.

Fuente de alimentación es un aparato que tiene entrada de corriente alterna y salida de corriente continua de un valor fijo. Por ejemplo Entrada de corriente alterna de 220 V AC y salida de 12 V DC

Controlador es un aparato que tiene entrada de corriente continua  y salida de corriente de tracción para trenes que puede ser de muchas formas (continua pura, rectificada de media onda, rectificada de onda completa, rectificada compuesta, pulsante de PWM.....etc) Todas estas formas de alimentación (y alguna más) están recogidas en la norma NEM 630, por lo que todas son válidas para manejar los trenes, pero el comportamiento de los mismos difiere mucho de una a otra forma de alimentación.

Gracias por tus explicaciones Ignacio, hace poco que estoy en este foro pero creo haber repasado todas (o casi todas...) tus intervenciones y leido todos (o casi todos...) tus comentarios e informaciones sobre la escala Z y los sistemas de control escritos en tu bloc. Lo cierto es que compré los controladores PWM75VO, después de leer y ver allí, tus articulos y pruebas al respecto y estoy muy satisfecho de ello.

Referente a mi pregunta sobre la alimentación de los circuitos, me doy cuenta que en adelante, deberé ser más concreto en los términos usados en aras a evitar confusiones en las respuestas.

De hecho cuando dije que usaba "transformadores" con tensión de salida "regulable", tenía que haber dicho que usaba "fuentes de alimentación" con entrada AC 220V y salida DC a 3V, 6V, 9V o 12V seleccionables mediante un tornillo ubicado en la base del accesorio.
¿Que por qué hago esto? Pues porqué fui a la tienda de electrónica a comprar una fuente de alimentación con salida DC 3V para alimentar las "farolas" de la maqueta, encontré estos equipos, me gustó su aspecto y acabé comprando tres para los PWM.

Fue por culpa (o gracias) a ese tornillo regulador, por lo que un día pasé a alimentar involuntariamente el circuito más largo con DC 12V, me di cuenta de lo finas que iban las cuatro locomotoras que había allí y generé la pregunta que ahora estamos debatiendo.

En fin, muchísimas gracias de nuevo por tus respuestas porqué eres un auténtico "crack" de la electrónica, no solo por lo que sabes (¡¡¡que también!!!) sinó y en especial, por la capacidad didáctica que posees.
Saludos.

Jaume Vallès

Vale.
Disculpa si he parecido un poco brusco, pero al leer transformadores regulables pensé que habías conectado los PWM a la salida de controladores, como los que vienen con los equipos de iniciación de Märklin, y se me encendieron todas las alarmas. Es que no habrías sido el primero en hacer eso