Loco-Revue n°639 septembre 2000
Loco-Revue n°639 septembre 2000
  • Prix facial : 35 F

  • Parution : n°639 de septembre 2000

  • Périodicité : mensuel

  • Editeur : LR Presse

  • Format : (204 x 280) mm

  • Nombre de pages : 100

  • Taille du fichier PDF : 26,6 Mo

  • Dans ce numéro : réseaux, H0, les trains de marée bretons.

  • Prix de vente (PDF) : 1 €

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faction est facilement abordable  : ce n'est qu'une question d'analyse méthodique des situations possibles, des moyens utilisables dans la limite de ses connaissances, et des buts à atteindre dans chaque situation. Il suffira ensuite de faire preuve de logique pour relier tout cela et résoudre les problèmes posés ! C'est ce que je voudrais montrer ici, à l'occasion d'un problème particulier qu'il m'a fallu résoudre... bien que mes connaissances en électronique soient très réduites (je préciserai d'ailleurs quelles sont les connaissances de base utiles). Dans cet article, je détaillerai volontairement les explications de fonctionnement pour qu'il soit accessible à tous (que les électroniciens veuillent bien me pardonner !) et j'évoquerai mes essais infructueux (rançon de mes ignorances en électronique) pour montrer que, malgré tout, à condition de ne pas se rebuter au premier échec, il est possible d'obtenir satisfaction en essayant systématiquement les idées de montages qui viennent à l'esprit. Le problème posé Dans le club auquel je participe, nous avons en chantier la réalisation de la gare de Tournay (première gare après Tarbes en direction de Toulouse), suivie du viaduc de Lanespède dans la fameuse rampe de Capvern (3,3%). En réalité donc, la majorité des trains lourds sont aidés dans cette rampe par deux locomotives (actuellement des BB 8600) qui entrent en action à Tournay (sans être attelées) et poussent la rame jusqu'à Capvern (sur le plateau de Lannemezan) avant de redescendre à Tournay. Bien entendu, nous souhaitons mettre en scène cette manoeuvre typique ! Mais après avoir fait le choix de rester dans un système classique de bloc automatique par cantons, nous constatons (du moins à notre connaissance) que les blocs classiques ne permettent pas le fonctionnement en traction et pousse. D'où la recherche d'une solution qui permette finalement toutes les combinaisons suivantes  : Traction classique en tête. Double traction en tête. Traction et pousse (simple ou double). Pousse seule. Première constatation Dans le découpage classique d'un canton (exemple C1 figure 1), on trouve une zone principale P1 et une zone d'arrêt A1. Lorsque le canton C2 est occupé, Cantons CO Cl C2 AO PI Al P2 Sections Figure 1 on doit obtenir une marche ralentie dans la zone principale P1 et l'arrêt dans la zone d'arrêt A1 : donc tension traction nulle (TO) dans cette zone A1. Mais si cette solution est suffisante avec une seule motrice en tête, elle ne convient pas pour les autres possibilités de traction évoquées plus haut, car les motrices suivantes (double traction ou pousse) poussent la machine arrêtée en tête. Il faut donc, dès que la machine de tête (ou le premier wagon s'il s'agit de pousse) arrive sur la zone d'arrêt A1, que cela entraîne le passage à une tension traction nulle (TO) dans la zone P1. Donc il faut détecter séparément la présence de matériel roulant sur P1 et sur A1. Choix technologiques Ils sont essentiellement liés aux connaissances théoriques du concepteur (les miennes sont très limitées !) et aux possibilités financières du réalisateur. Pour des raisons de simplicité de compréhension... et sans doute du fait de l'abondance d'articles qui s'y réfèrent, j'ai opté pour une détection basée sur la résistance électrique des matériels roulants. Donc tous les raisonnements reposent sur l'hypothèse que tout le matériel roulant (en dehors des motrices, dont le moteur présente une certaine résistance, et des véhicules éclairés, dont l'éclairage présente aussi une résistance) est traité pour présenter, individuellement, une résistance (élevée) entre les roues de gauche et de droite (essieux graphités ou résistance collée au plancher et reliée aux roues par fil bronze - diam. 0,2 — frottant sur les flancs intérieurs des roues). Découpage du système A priori, il semble que trois parties doivent apparaître (il sera peut-être nécessaire d'affiner par la suite ?) : Une partie détection qui donne une information sous forme de signal électrique quand il y a occupation d'une zone P1 ou A1. Une partie commande ou logique qui combine ces informations en fonction des besoins  : c'est la partie la plus innovante... mais aussi la plus délicate à mettre au point ! Une partie opérative qui, en fonction de la logique ci-dessus, réalise à la demande les commutations du courant traction dans les zones P1 et A1. +12v régulé 2,0007 10 uF La détection Mes lectures (voir en particulier Techno Train 3 dans LR 594,1996) m'ont conduit à utiliser un système basé sur l'amplification créée par un transistor. Après plusieurs essais de montage de transistors et avec différentes valeurs des composants (pour ce faire, j'utilise une plaquette d'essais qui permet tous les montages et modifications sans aucune soudure... plaquette que je recommande vivement dès qu'on se lance dans la création), j'ai retenu le schéma donné en figure 2, qui utilise un transistor PNP 2N2907. (Voir en encadré les connaissances nécessaires à la compréhension.) 1N4004 Ft2 - 1K Ct traction Figure 2 - Détection En l'absence de véhicule sur la voie, aucun courant ne circule dans R1, R2 et la diode D : le transistor est bloqué et ne donne aucun courant au collecteurC. Si un véhicule est sur la voie, il présente une certaine résistance R'(moteur de la locomotive, feux de fin de convoi, résistance entre roues des wagons) et un courant de faible intensité s'établit entre le +12 V et la masse : le transistor devient saturé et un courant d'intensité bien plus grande passe de l'émetteur vers le collecteur : ce sera notre signal de détection. Le condensateurC, entre émetteur et base, se charge très vite via R2 (qui limite, dans le cas défavorable d'une résistance très faible sur la voie, le courant à 12 mA : I = U/R = 12/1000), D et la résistance des véhicules occupant la 46 Loco Revue 639. septembre 2000
voie, et assure ainsi (en se déchargeant dans T1 et R1) la permanence du signal (environ 1 seconde) malgré les mauvais contacts pouvant se présenter entre roues et rails. La résistance R3 (qui limite le courant à 12 mA) et la LED L permettent un contrôle visuel du bon fonctionnement de la détection. Du point de vue pratique, deux systèmes identiques seront groupés sur une même carte (pour les zones P1 et A1) pour chaque canton. Remarque  : dans les schémas d'étude qui vont suivre, l'ensemble détection de la figure 2 sera ramené à un rectangle portant la mention "détec p" ou "détec a" (suivant la section concernée), avec une entrée 12 V, une sortie vers la voie avec sa diode D, et la sortie "signal" avec le repère p ou a. Voir figure 2 bis. Figure 2 bis (poux) La partie opérative Par facilité... mais aussi pour mieux concrétiser l'étude de la deuxième partie, je suis passé directement à l'étude de la troisième partie ! Il s'agit là d'étudier la façon d'introduire le courant traction sur la voie. Il faut donc préciser en préliminaire qu'il y aura deux sources de traction à réglage indépendant. Il peut s'agir de deux sources classiques du commerce ou une alimentation spécifique avec deux sorties à réglage séparé. L'une d'elles donnera le courant de marche normale, qui sera repéré TM (tension maximale), l'autre donnera le courant de marche au ralenti qui sera noté Tm (tension minimale). Dans un premier temps, il faut déterminer quelles sont les combinaisons de courants (TM, Tm et To —> notation qui sera utilisée pour repérer une tension nulle correspondant à l'arrêt d'une rame) à attribuer aux sections de canton P et A. Pour un canton donné, on peut traduire les différentes possibilités dans le tableau 1 suivant  : Marche normale Canton suivant occupé Arrêt de la rame arrivée au signal Redémarrage de la rame arrêtée P A TM TM Tm To To To Tm Tm Sachant que les commutations de courant seront assurées par des relais (intensités assez élevées et technique facile à suivre et assimilée par tous), il s'agit maintenant de combiner les contacts inverseurs de plusieurs relais (le moins possible à cause du prix et du câblage !) pour aboutir aux combinaisons définies dans le tableau 1 ci-dessus. La première idée venant à l'esprit est de combiner 4 relais à 1 inverseur suivant la figure 3. Toutes les combinaisons imaginables sont alors possibles et indépendantes. En remarquant que l'on n'a jamais TM et Tm (dans P ou A) simultanément, on peut placer un premier relais sélectionnant TM ou Tm, puis séparément deux relais donnant le courant ainsi sélectionné ou l'arrêt (To), ce qui donne le schéma de la figure 4. On est ainsi passé à trois relais au lieu de quatre. TM Tm Figure 4 On peut aussi remarquer que la combinaison Tm dans P et A (ligne 4 du tableau 1) doit être obtenue, après un arrêt de la tête de rame sur A, lorsque le canton suivant vient d'être libéré, c'est-à-dire lorsque la tension dans la section P2 est Tm. Une solution consiste donc à pouvoir envoyer dans P et A le courant traction existant dans la section P2, d'où le montage de la figure 5. On en est tou- TM Tm 1P+1TpA (To) I Tm Figure 5 Y X A Figure 6a TP+1 jours à 3 relais, dont deux avec double inverseur (prix peu différent de ceux à 1 inverseur). Mais on peut faire mieux en poussant un peu le raisonnement ! Et si j'ai donné les trois montages précédents, c'est pour montrer qu'il ne faut pas, au départ, rester trop près des solutions pratiques, mais au contraire avoir une vision plus générale du problème pour dégager des principes... ce que je n'ai pas fait ici, pressé que j'étais de tenir un montage qui réponde au problème posé ! Donc, en reprenant au début du raisonnement, il y a 4 combinaisons à obtenir. Or, un relais a deux positions : excité ou non. En combinant 2 relais (à deux inverseurs) on doit donc pouvoir obtenir les 4 combinaisons souhaitées ! Sur l'un des relais (Y) (figure 6a), nous aurons donc les 4 contacts des deux inverseurs affectés chacun à un type de courant  : To (donc en fait contact libre), Tm, TM et TP2 (tension traction provenant de la section P du canton suivant). En remarquant, dans le tableau des combinaisons à obtenir, que la première donne TM dans P et A et la dernière donne Tm (donc TP2) également dans P et A, cela conduit à grouper TP2 et TM sur le même inverseur de Y, avec TM (fonctionnement normal) sur le contact repos. Puis à relier l'inverseur 1 à un contact repos du deuxième relais (X). Loco Revue 639. septembre 2000 47 P



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