Simulator de zgomot pentru navomodele: motor Diesel

Simulator de zgomot pentru navomodele: motor Diesel

Pentru a consolida realismul unor machete de nave, constructorii le echipează cu diferite montaje electronice care imită sirene și avertizoare de ceață. În continuare prezentăm un montaj electronic care reproduce zgomotul unui motor diesel.

Zgomotul unui vapor propulsat de un motor diesel este compus pe de o parte din zgomotul gazelor de eșapament, care va fi reprodus de un generator de zgomot, și pe de altă parte din bătaia pistoanelor, care va fi imitată prin suprapunerea semnalului de zgomot peste un nivel de tensiune continuă cu creștere și descreștere rapidă. Pentru a realiza acest efect, un circuit integrat operațional va fi conectat ca generator trapezoidal și zgomotul va fi transpus pe flancurile crescătoare și descrescătoare ale semnalului.

Figura 1 prezintă organizarea circuitului. În tranzistorul T, dioda bază-emitor va fi utilizată în sensul blocat. Semnalul de zgomot care rezultă este aplicat la intrarea neinversoare a amplificatorului operațional. Circuitul de reacție pozitivă, format din R, R, R și C, determină evoluția tensiunii trapezoidale.

Cât timp IC nu a atins starea de saturație, apare la ieșire un nivel de tensiune continuă peste care este suprapusă componenta de zgomot. Îndată ce IC este în stare saturată, zgomotul este suprimat. Ieșirea circuitului integrat se racordează la intrarea unui amplificator de joasă frecvență.

Se pot folosi și alte tipuri de amplificatoare de joasă frecvență în funcție de puterea dorită.

Dacă, după terminarea montajului, motorul șuieră sau dimpotrivă bate prea lent, se pot face câteva modificări: C influențează zgomotul; C, R și R schimbă ritmul.

Comandă electronică a macazurilor pentru trenulețe

Comanda electronică pentru macazuri

Pe majoritatea rețelelor feroviare miniatură, telecomanda macazurilor se face cu ajutorul electromagnetilor (solenoizilor), cărora li se aplică un impuls scurt de curent. Frecvent, cu toate măsurile de precauție, aplicarea unui impuls de durată mare duce la carbonizarea bobinelor. Comanda electronică și alimentarea descrise în acest articol elimină asemenea întâmplări neplăcute.

Cât timp comanda macazurilor electrice dintr-o rețea feroviară miniatură se face manual, lucrurile nu pot lua un aspect dramatic când "șeful de district" își dă seama că durata impulsului de curent a fost prea scurtă și că macazul se găsește încă în poziția precedentă, dar se poate întâmpla o situație mult mai periculoasă, ca bobina solenoidului să înceapă să zbirnâie semnalizând întreruperea tensiunii normale la sfârșit de cursă, care nu s-a făcut încă.

Macazurile

Fabricanții macazurilor cu acționare electromagnetică presupun că bobinelor li se aplică impulsuri de curent corecte. Schimbarea poziției unui macaz cere un nivel de curent relativ mare și, cum se caută a se realiza bobine mai ieftine și cu dimensiuni cât mai mici posibile, impulsul de curent este foarte mare pentru secțiunea mică a firului utilizat la confecționarea acestor bobine. Dacă se menține o asemenea bobină sub tensiune un anumit timp, căldura disipată rezultată nu întârzie să provoace arderea izolației firului care o constituie.

Bascularea unui macaz se poate face cu ajutorul unui comutator cu contact momentan, componentă care de fapt nu garantează un impuls corect, deoarece se poate ca această acțiune să fie prea lungă sau când comutatorul rămâne blocat (în caz de pană).

Pentru evitarea acestor neajunsuri, cea mai mare parte a macazurilor conțin un detector de sfârșit de cursă, un microîntrerupător plasat în macaz, care întrerupe curentul când macazul a ajuns în poziția dorită.

Problema cea mai frecventă este când macazul nu ajunge în poziția dorită, fie din cauza unei intensități slabe a curentului conjugată cu prezența prafului, fie când depășește, ca urmare a săriturilor înapoi, microîntrerupătorul de sfârșit de cursă. În cele două cazuri, macazul este scos afară din joc, cu consecințele care se pot imagina.

Nu se poate trece deci peste un dispozitiv de securitate, de predilecție electronic.

Alimentator pentru macazuri

De regulă, macazurile primesc tensiune de alimentare de la un transformator care livrează o tensiune alternativă de 14 V. Această tensiune alternativă este departe de a fi practică, când e necesară garanția unei comenzi electronice a macazurilor, deoarece sistemul electronic admite numai o tensiune continuă.

Va trebui să transformăm tensiunea alternativă în tensiune continuă, o operație simplă, cum ilustrează figura 1a.

Alimentând cu o tensiune continuă de 20 V, se dă mai multă forță macazurilor, care basculează mai ușor, se limitează oscilațiile la sfârșit de cursă.

Din păcate, dacă durata timpului în care curentul străbate bobina este prea lungă, aceasta se arde. Pentru a înlătura acest neajuns, recomandăm folosirea unui circuit de protecție ca cel din figura 1b sau 1c.

Utilizarea unei rețele RC dă mai multă forță la începutul impulsului, acesta din urmă conservând o energie identică pe ansamblul duratei.

Plasarea unui rezistor în linia de alimentare permite limitarea curentului care circulă prin bobină. Capacitatea condensatorului C (fig. 1b) se stabilește prin încercări conform tipului de macaz utilizat.

Schema din figura 1b are totuși inconveniente: un curent de scurtcircuit de 50 mA face ca montajul să fie la limită, iar pe de altă parte, după livrarea unui impuls de curent, condensatorului tampon Ci trebuie un timp pentru o nouă reîncărcare ca să poată să facă schimbarea poziției unui nou macaz.

Există două soluții pentru această problemă. Cea mai simplă constă în dotarea fiecărui macaz cu un rezistor de limitare și un condensator tampon propriu. A doua soluție este automatizarea rețelei feroviare, știind că este puțin probabil să se facă o basculare de mai multe ori a aceluiași macaz între trecerea a două trenuri succesive.

Dacă se preferă comanda manuală, atunci se impune soluția prezentată în figura 1c.

Durata de restabilire a condensatorului este foarte scurtă (circa o secundă), ieșirea unui singur exemplar permite alimentarea tuturor macazurilor rețelei.

Acest circuit este mai puțin indicat în cazul automatizării, deoarece nu permite bascularea simultană a mai multor macazuri (impulsul de curent devine foarte slab). În acest caz soluția optimă este dotarea fiecărui macaz cu circuitul din figura 1c.

Comanda electronică

Comanda unui macaz se face în cazul acesta cu un buton de comandă (tastă), un comutator cu contact momentan (K din figura 2). Circuitul din figura 2 furnizează un impuls de curent în una din cele două bobine pe care le conține macazul, în funcție de poziția lui K. Bascularea comutatorului K provoacă conducția lui T și T (sau T și T), care activează bobina macazului, antrenând schimbarea poziției. Cele două LED-uri (D și D) indică poziția macazului.

Montajul are o fiabilitate mare și oferă trei protecții împotriva calcinării bobinei macazului: R și C limitează tensiunea de 20 V, R și C (R și C) fac ca ieșirea tranzistoarelor T și T (T și T) să nu fie în conducție instantaneu și, în sfârșit, macazul posedă propria sa securitate mecanică.

Un exemplar al circuitului din figura 2 este capabil să asigure alimentarea a 10 macazuri.

Telecomandă optică

Astăzi mașinile de curse și alte vehicule-miniatură cu comandă electronică nu mai sunt curiozități.

Circuitul prezentat aici este un exemplu caracteristic de punere în aplicație a unei telecomenzi pentru conducerea unui automobil-miniatură. În cazul nostru este vorba de o comandă fără fir, în sensul strict al cuvântului, deoarece este suficientă o simplă lanternă pentru dirijarea vehiculului către dreapta sau către stânga sau în linie dreaptă.

Descrierea modului de funcționare este destul de simplă: când raza de lumină este dirijată pe una din fotodiode, primul tranzistor, situat în partea corespunzătoare a circuitului, se blochează, în timp ce al doilea conduce, ceea ce provoacă pornirea motorului asociat.

Roțile din spate dreaptă și stângă sunt antrenate fiecare de un motor distinct pentru ca automobilul să întoarcă spre dreapta sau spre stânga, după cum raza de lumină influențează o fotodiodă sau alta.

Dacă cele două fotodiode sunt luminate cu o intensitate egală și simultană, vehiculul avansează în linie dreaptă; echilibrarea celor două părți ale circuitului se face în mod progresiv din R și R.

Fotodiodele sunt fixate pe acoperișul automobilului. În locul fotodiodelor se pot folosi orice tipuri de fotorezistoare sau fototranzistoare.

Proiectarea circuitului imprimat nu ridică nicio problemă și se face în funcție de dimensiunile componentelor și spațiul disponibil.