Variateur de vitesse pour Analogique

[coraill]

Voici, j'ai ressorti ces antiquités (Elles ont plus de 50ans)

En regardant ces photos ... ayez en tête que ce sont des réalisations d'un père pour son jeune fils (<6a) au début des années 60s ... à une époque ou le train mécanique était plus courant.
Elles ont voyagé ... une dizaine de déménagements dans toute la France.
L'époque était toute différente ... le matériel Fleischmann était hors de prix ... sauf de le détaxer en Allemagne pour l'importer sous le manteau.

Voici le transfo entièrement "fait main", c'est à dire conception des enroulements (pri et sec.) en tenant compte
• de la saturation des fer (en E I alternés, je ne sais si vous avez construit un transfo ... mais les dernières tôles sont particulièrement difficiles à entrer .. même au marteau + cale en bois)
• du coefficient de remplissage (c'est le % de remplisage des fils dans le volume disponible) pour aboutir à la tension voulue.
Il offre la bagatelle d'un KW de puissance ... ce qui impacte la suite ... pour ne pas tout fondre.

Le transfo est juste posé dans sa caisse en bois ... calé tasseaux.
Le secondaire comporte 24 sorties échelonnées entre 0v et 16v : avez vous une idée des reprises sur les secondaires en volume et nombre de points de couplage ?
Pas de différentiation traction / accessoires.

Train transfo 01.JPG

Les couplages du secondaires sont repris sur les barrettes en périphérie de la boite mais aussi à l'intérieur sur le cadre même du transfo:

Train transfo 02.JPG

Train transfo 02a.JPG

Train transfo 02c.JPG

c'est lourd:

Train transfo 03.JPG

Les deux sorties de ce transfo sont sur des connecteurs 'puissants' s'apparentant aux Centronics .. issus des surplus US:

Train transfo 04.JPG

sur lequels le TCO entièrement métal (et fait main) se connecte: la sortie radiale du cablage empêche l'inversion de fiches.

Train transfo 06.JPG

le plus étonnant est à venir .......

[coraill]

Le TCO: quelques boutons poussoirs furent violés par certains .. déménagements, mais il servit plus de 10 ans avant que l'opérateur ne commence à intervenir ... par exemple en remplaçant les redresseurs sélénium par du silicium (ça fa plus fite) ... ou en ajoutant un condensateur chimique (dans un sens ça marche plus vite ... dans l'autre sens ça fait boomm) ... ce furent mes débuts ... en électricité.

Train TCO 01.JPG

- Appuyer sur le poussoir de G (droitier, je suis) .. allume les lampes correspondant à l'itinéraire en cours
- Manoeuvrer les inverseurs à glissières ... configure un itinéraire ... visualisé par les lampes,
- Appuyer simultanément sur les poussoirs G et de D valide l'itinéraire et positionne les aiguilles ... accessoirement cela évite de griller les bobines d'aiguillages.
- Le poussoirs en fin de TCO active la zone d'arrêt de la motrice.
Les clefs à bascule sous l'itinéraire commandent les aiguillages des ovales 1, 2 et 3 et l'inversion de polarité de la boucle de retournement.

Train TCO 02.JPG

Le "retro-éclairage" vue des coulisses du TCO:

Train TCO 03.JPG

Train TCO 04a.JPG

La rangée des trois régulateurs d'allures (un par circuit, 24 crans chacun) avec commande de sens Ar, Stop et Av .... cela fait donc 49 crans (24 dans chaque sens + un 'vide') ... qui dit "mieux" en 1960 ??
24 crans ... les inversions de marche .. autant de fils ... trois fois: pas moins de la centaine de fils en si peu de volume.

Train TCO 10.JPG

Les regards aigus remarquerons l'ado qui grava les volts à la pointe d'un compas mais aussi les graduations ... au vernis à ongles (emprunté à la maman)

Rappelez vous ... que potentiellement il y a là 1KW ... de quoi faire fondre bien des choses.
Eh bien, loin d'employer des .. des fusibles lumineux (quelle sottise ... :bof: ), le paternel utilisa des relais ... shuntés par un shunt ( ) constitué d'un simple fil ... : lorsque le courant dépasse la valeur tolérée .. il devient suffisant pour exciter le relais .. qui tire .. ouvrant le circuit d'alimentation ... et par là cessant toute alimentation .. donc tout courant .. le court-circuit n'existe plus ... le relais tombe .... et le cycle repart ... tant que le c.c. n'a pas disparu.
=> ce principe limite le courant Max et constitue une merveilleuse alarme sonore ....
=> le courant principal passe par le shunt,
=> les deux voyants (vert / rouge) sont allumés.

Si le défaut est trop franc .. ou dure trop longtemps ... le fil shunt chauffe et fond : le relais ne fonctionne plus en oscillateur (il est devenu monostable), l'alarme sonore disparait .. le voyant vert est éteint alors que le rouge est en pleine luminosité ... le courant est devenu très faible ... protégeant le circuit électrique .

=> SIMPLE, FIABLE et INGENIEUX .. n'est-ce pas ?

Ces relais avec leurs shunts ... dont un semble coupé ?:

Train TCO 15.JPG

Train TCO 11.JPG

Zooms sur les commutateurs 24 plots qui délivrent une tension stable ... quelque soit le nombre de locomotives ... aussi bien qu'avec un LM317 ... mais en toute fiabilité (pas d'électronique):

Train TCO 10a.JPG

Train TCO 10aa.JPG

Train TCO 10b.JPG

[coraill]

Le TCO est raccordé aux plaques circuits par des jacks (je rappelle que cette insatllation a plus de 50 ans):
Sur cette première vue, on devine un alternat de circulation entre les ovales 1 et 2 (portion de voie commune), les ovales 1 et 2 étant en circulation "inverse" .. un relais bistable réglait la circulation .... dont la 231C60 grillait facilement le carré rouge ... poussée par sa rame inox.

Train TCO 21.JPG

Train TCO 20.JPG

En position stockage (ou déménagement), ces plaques étaient boulonnées face contre face.
Voici la gare terminale commandée depuis le 'TCO' :

Train TCO 22.JPG

Cet équipement vécu à peu près 10 ans ... avant que l'ado commença à y touiller avec plus de malheur que de bonheur
A partir de 10 de service ... ce fut l'arrivée de l'électronique ... de la lecture de Radioplan .. avec un article dédié au système Jouefmatic .... et d'une petite correspondance avec le rédacteur de cette revue: je fabriquais mes premiers émetteur/récepteurs Jouefmatic

Encore abonné à locobevue ... je contactais la rédaction pour proposer des articles d'électroniques (blocs système, bloc de circulation alternée, ...) après plusieurs relances ... la rédaction me signifia que cela ne saurait intéresser leurs abonnés ... peu enclin à jouer avec l'électronique (c'était avant 1975).

En 79 je passais ma licence d'opérateur radio ... ce fut un autre monde, sans pour cela abandonner 'mon' train, j'ai toujours fureté les brocantes, les ventes ... accumulant .
Actuellement .... j'essaye de mettre en place CATRAIN qui est merveilleux dans le sens où toutes mes vieilleries pourront circuler.

[poppy]

Bonjour Coraill
Impressionnant !!!! trop fort !!! (comme on dit maintenant)
Fallait vraiment être passionné pour faire tout ce boulot (et si connaître).
J'ai connu tout ce genre de matériel, j'ai commencé en 1961 en électricité industriel.
Tu as du passé pas mal de temps à rédiger ce message, bien expliqué et en plus bien illustré.
Tu devrais faire un message rien que pour ça, je pense que tu aurais beaucoup plus de réponses, ça vaut le coup de regarder.
Corialement

[Rodolphe]

[coraill]

Effectivement,
1- entre le début du message et la fin ... plus d'une heure (recadrage, compression des photos, structure du texte, aération ...) a été consacrée
2- le paternel a été aidé dans sa conception ... par son expérience: plus d'une fois je l'entendis expliquer de quelle manière il convenait de bobiner un transfo pour passer du triphasé au mono.

Le détail de l'empilement alterné des tôles du transfo est révélateur .... sauf pour un béotien.

En 1960, les transistors étaient peu performants: il conçu quelque chose de simple et de robuste.
En 1975, au lycée, j'avais organisé une opération "Modélisme train": ce réseau avait été agrandi par une troisième plaque (en son milieu) et son fonctionnement étonnait: démarrage très progressif de toutes les loco, automatisme, alternat de circulation opposée, manœuvres ...
=> effectivement l'alimentation de ses voies équivaut à ce que l'on peut faire avec un LM317.

Encore une fois, celui qui n'a jamais rien construit, ne peut pas se rendre compte.

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Pour répondre à ta question, je ne voulais ni "répondre ce que je ferais" ni "porter un jugement de valeur" (le 'ça c'est le mieux').

Tu construis TON réseau pour TA satisfaction, tu as les possibilités suivantes:

=> construction électromécanique avec les composant actuels:
Tu utilises ce que tu connais très bien: les relais bistables (le UA2-9NU) et ou monostables (le UB2-9NU)
Très petit (11 x 6 x 8 mm), costaud (1A), fonctionnel dès 6v (existe en 1v5), il coute en prix normal 2€90.
Il servira à tout (relayage, bloc système, cantonnement, ...)
au prix de km de fils ... et de longues recherches de pannes,
cela ne m'apparait pas judicieux (mais c'est un jugement de valeur)


=> construction à semi-conducteurs:
Ce n'est pas plus compliqué en utilisant les semi-conducteurs de manière rationnelle ... telle que le fait Elektor
tu utilises peu de composants, par exemple
- des TUN et TUP (Transistor Universels type NPN, Transistor Universels type PNP) avec des TUN/TUP de faible / forte puissance: tu as donc dans ta caisse à outils peu de pièces différentes,

Avantage : être très proche de ton expérience.
Les composants gagnent à être achetés en lot (de quelque centaines) à des prix dérisoires. Tu peux construire de petits circuits imprimés soit à la Dremel (ce que l'on appelle gravure anglaise) soit en associant des rectangles de cuivre. Là aussi c'est simple, facile et très bon marché.
Je peux t'alimenter en schémas (blocs système, circuit de commande, ..) et en tours de main.
Ce n'est guère plus compliqué que l'électromécanique .. mais bien plus souple et rapide.

Ces deux constructions sont en commande analogique pures càd simple, fiable, facile à dépanner mais moins performantes que les solution PWM utilisées par le numérique.

=> construction à semi-conducteur mais numérique:
C'est le même principe que la solution ci-dessus à la différence près que la tension moyenne est pulsée (c'est la Modulation par Largeur d'Impulsion).
Tu te retrouves avec les avantages de la marche d'un décodeur-numérique .... au prix d'une complexité qui peut rebuter et sans disposer des fonctionnalités du décodeur-numérique (allure et sens de marche différents par exemple).
La solution simple est d'utiliser des modules électroniques servant à piloter les moteurs pas-à-pas.


=> construction à semi-conducteur mais numérique pilotée par PC:
C'est CATRAIN.
Toutes les motrices fonctionnent en analogique (aucune modification), les cartes électroniques ne sont pas compliquées, tu disposes d'un lot de maintenances pour tenir encore 50 ans ... sauf le PC (qu'il faudra stocker en 4 ou 5 exemplaires du même type) ... c'est la voie que j'ai choisi (50€ le PC sous Excell)

=> Constructions à centrales numériques:
L'idéal .... sauf que tu t'interdis de motoriser du matériel 'vieux' et qu'avec 150/200 motrices ... c'est cher.
Et lorsque les normes ou les constructeurs font évoluer le matériel ... tu seras 'chocolat'.
Que l'on ne dise pas le contraire .... depuis le début du DCC c'était déjà arrivé !


J'aurai l'impression que la deuxième solution 'collerait' plus à tes attentes ?

PS: je doute que ces vieilleries intéressent beaucoup de personnes ici . . surtout celles qui affirment qu'un moteur électrique de train n'a pas à se roder

[BURLINGTON]

....
L'idéal .... sauf que tu t'interdis de motoriser du matériel 'vieux' et qu'avec 150/200 motrices ... c'est cher.
Et lorsque les normes ou les constructeurs font évoluer le matériel ... tu seras 'chocolat'.
Que l'on ne dise pas le contraire .... depuis le début du DCC c'était déjà arrivé !
...

Tu peux nous dire quand

[coraill]

Au début ...quasiment chaque fabricant de train proposa le sien: soit en norme propriétaire soit en Motorola: je n'ai pas souvenir d'une heureuse compatibilité entre-eux.
C'est bien le système Märklin qui a été retenu ?? que sont devenu les autres ?

Aujourd'hui il existerait trois familles de connecteurs pour décodeurs .. trois normes différentes (651, 652, 658).
Lorsque tu achètes une loco (neuve ou d'occasion) ... que fais-tu ?

Travaillant dans les télécoms (communication radio sol-sol, sol-sat ou sol-mer en ... point à point ou point-multipoint, de 500KHz (Maritime) à 40 GHz (Satellites), de quelques mW à 3KW à 40GHz ... j'étais très séduit par les trames numériques et le bonheur qu'elles allaient apporter (normal, c'est mon environnement) mais
=> A cette époque là, aucun décodeur n'était garanti pour fonctionner avec toutes le centrales.
=> que sont devenus ceux dont la fabrication a été entre-temps abandonnée?

Aujourd'hui (ou hier ... il suffit de regarder dans le forum idoine, ici) l'on trouve qui des centrales, qui des boster, qui des programmateurs, qui des décodeurs ne font pas bon ménage entre-eux: DCC / NMRA / Motorola ??

Tiens as-tu oublié cette discussion: viewtopic.php?f=11&t=5525 ?

... et que nous réserve demain ? qu'aura décidé le marketing ... pour en vendre d'autres ?
Lenz qui est à l'origine de la norme actuelle décide que cette norme actuelle n'est pas suffisante: il développe d'autres couches: RailComm, RailCom + ... certifiées interopérables (Tiens .... cela me rappelle la TV N&B et l'ancienne TV Couleur ... jusqu'à ce que l'on change l'emplacement de l'info chroma .. que les anciens TV couleurs ne surent pas décoder ... d'accord .. c'était avant que la TNT ne rase tout ça.
N'empêche que la TV Numérique Terrestre n'est pas compatible avec la TV Numérique Satellite ... une harmonisation est à attendre)
=> alors, ... interopérables .. jusqu'à quand ?

OK, tu vas écrire qu'elles n'ont pas le statut officiel de normes ... mais il y a déjà 5 fabricants pour les proposer et les vendre.

Je dispose entre 150/200 motrices .. dont certaines n'ont même pas le volume disponible pour un décodeur même d'échelle N ... serait-ce acceptable de m'équiper ... pour voir un jour cet environnement chamboulé ?
=> Certes mon souci n'est peut être pas le tien ... alors TON conseil n'est pas pour moi.

[Rockandrail]

Le système motorola adopté par Märklin présente l'avantage de ne pas avoir de rupture de compatibilité. Les locomotives équipées en Delta il y a 20 ans sont pilotées et enregistrées par les centrales de dernière génération.

[BURLINGTON]

Au début ...quasiment chaque fabricant de train proposa le sien: soit en norme propriétaire soit en Motorola: je n'ai pas souvenir d'une heureuse compatibilité entre-eux.
C'est bien le système Märklin qui a été retenu ?? que sont devenu les autres ?...

Et bien ce n'est pas tout à fait vrai. Je dirais que c'est même faux.
Il y a aujourd'hui deux systèmes en numérique. Comme en analogique d'ailleurs.
Le système Marklin à base Motorola et le système DCC inventé par LENZ et normalisé par le NMRA puis par le MOROP.
Je ne connais pas le rapport entre les deux systèmes de par le monde mais je dirais facilement 75/25 en faveur du DCC.
Mais cela n'a pas d'importance.
Maintenant on peut aussi faire référence aux anciens systèmes de conduite sélective par décodeurs embarqués qui sont les précurseurs des systèmes actuels (Jouefmatic, Zero 1 Hornby, Selextrix, Fleischman, etc) Mais c'est la même chose en analogique. Système 3 rails en continu, tension 6 Volts (Jouef fin des années 50), les conduites sélectives CS80 puis 90, etc.
Tout cela pour dire que les techniques évolues et qu'il faut admettre de vivre avec son temps. Renier le numérique aujourd'hui, c'est comme renier l’électricité du temps des trains mécaniques.
Maintenant à chacun de voir en fonction de ses connaissances, de ses prérequis, de ses finances, etc pour faire un choix. Par contre si on part de rien aujourd'hui, renier le numérique ou conseiller l'analogique c'est vraiment dommage. C'est se fermer les portes de l'avenir.
Pour compléter ce que dit Rockandrail, c'est la même chose en DCC depuis que celui ci est normalisé par le NMRA.