3 Construction du support.

4 Les moteurs d'aiguillage.

5 Composants électriques. Dans ce chapitre je vais vous présenter les différents composants utilisés dans mes constructions. Tous ces composants sont classiques et facile à se procurer chez CONRAD par exemple et de prix très modique. D'autre part il n'est pas nécessaire d'avoir de grosses connaissances en électricité ou en électronique pour réaliser ce que je construit. Du bon sens et un bon outillage suffisent.

5.1.1 Les boutons poussoir. Il en existe de toutes les tailles et de toutes les couleurs. Celui de la photo est un des plus courant.

Electriquement il y en a deux sortes.

• Soit avec contact travail : le courant passe quand on appuie dessus. C'est le plus utilisé, par exemple pour actionner une bobine d'aiguillage.
• Soit avec contact repos : le courant ne passe plus quand on appuie dessus.

5.1.2 Il existe une variante très utile de bouton poussoir, c'est le contact à lame souple (ILS). Ce composant installé sur la voie se comporte comme un poussoir. Il est actionné par un petit aimant fixé sous votre engin de traction.

5.2 Les interrupteurs et inverseurs. Il en existe de toutes les tailles, de toutes les couleurs à un ou plusieurs contacts. Ils servent à alimenter ou a isoler nos voies (si alimentation classique ou analogique), a commander nos éclairages, à piloter les moteurs lents d'aiguillage ou a réaliser des inverseurs de polarité en courant continu. Bien faire attention à la différence entre les inverseurs à 2 positions :ON/ON et à 3 positions ON/OF/ON.

5.3 Les diodes.

5.3.1 La diode est un petit composant très utile qui a la propriété de laisser passer le courant uniquement dans un seul sens.

Avec du courant continu elle se comporte comme un clapet anti-retour retour comme avec un fluide.

Avec du courant alternatif elle laisse passer l'alternance positive donc fabrique du courant continu pulsé.

Avec 4 diodes on obtient du courant continu redressé non lissé. 4 diodes constituent un pont de diodes.

Très important. La diode se comporte un peu comme un conducteur. Par conséquent choisissez bien vos diodes en fonction du courant (ampères) qui doit la traverser. Prévoyez toujours plus large. Pour ma part j'utilise beaucoup la N4004 (0.15 €) qui laisse passer 1 ampère.

5.3.2 Les LED (diode électroluminescente). Elles remplacent les ampoules avec une consommation insignifiante. Cependant pour les alimenter des précautions sont a prendre. Il faut monter une résistance en série. Pour ce faire il faut bien connaître les caractéristiques électriques de la Led et surdimentionner légèrement la valeur de la résistance. Attention suivant la couleur les caractéristiques peuvent varier.

5.4 Les résistances. La résistance est conducteur qui s'oppose au passage du courant. Par conséquent elle mange des volts et sert à abaisser la tension (cas des Leds). Il en existe de toutes tailles et on détermine leur valeur par le code des couleurs.

5.4.1 Association de résistances. On n'a pas forcément sous la main la valeur désirée. Aussi par association de résistances on peut la créer. Cette résistance s'appelle résistance équivalente.

Montage en série :

Montage en parallèle :

5.4.2 Le code des couleurs

5.4.3 Calcul de la puissance d'une résistance . Par définition une résistance doit résister, pas griller. En fonction de son utilisation elle doit laisser passer les ampères I dont vous avez besoin. Soit :

P en watts = R en ohms x I en ampères x I en ampères < > P = R x I x I

Pour le choix de vos résistances achetez ce qui se rapproche le plus de vos valeurs par le haut. Qui peut le plus peut le moins mais pas l'inverse.

 

 

5.5 Les condensateurs. On peut dire qu'un condensateur est une bouteille d'électricité qui se remplit et se vide très rapidement, instantanément. Il en existe de toutes sortes qui se répartissent en deux grandes familles : les polarisés et les non polarisé.

5.5.1 Les grandes utilisations des condensateurs sont :

• Le lissage ou la stabilisation d'un courant électrique (cas des alimentations).
• Le traitement des signaux périodique (filtrage).
• La séparation entre les courants alternatif et continu (seul le courant alternatif traverse un condensateur).
• Le stockage d'énergie (cas des stations à décharges capacitive).

5.5.2 La capacité d'un condensateur s'exprime en F farad. Quand un condensateur se charge il emmagasine une quantité d'électricité Q exprimée en coulombs . La tension Uc mesurée entre ses bornes est proportionnelle à sa charge. Cette tension s'exprime en volt V. Cette proportionnalité appelée C se mesure en farad. D'où la relation :

Q = C x Uc

5.5.3 Association de condensateurs :

• Montés en parallèle les quantités d'électricité Q s'ajoutent et par conséquent : C équivalent = C1 + C2 +...Cn
• Montés en série. Rarement utilisée et sans intérêt. Cependant : 1 / C équivalent = 1 / C1 + 1 / C2 ... 1 / Cn

5.5.4 Sur les condensateurs sont indiqués éventuellement la polarité, la capacité et le voltage. Ce voltage correspond à un maximum admissible. Vous devez toujours choisir un voltage supérieur a vos besoins mais pas extravagant. Exemple pour une alimentation en 12 volts je choisi un condensateur de 40 ou 60V mais pas de 400V.

5.6 Les transformateurs. Ce sont des composants indispensables à notre hobby. Il sont composés au minimum de deux bobines (enroulement), d'une masse métallique et ne fonctionnent qu'avec du courant alternatif.

5.6.1 L'enroulement primaire. C'est celui qui reçoit l'EDF. Il est donc forcément en 220 V. Cependant si vous employez des composants de récupération il n'y a aucun inconvénient à utiliser des transfos 110/220.

5.6.2 L'enroulement secondaire (basse tension) peut être simple double ou à tensions multiples. C'est cet enroulement qui nous intéresse et qui va déterminer notre choix.

5.6.3 Puissance d'un transformateur. Cette puissance S s'exprime en voltampère VA.

Cette formule vous permet de connaître a partir des données d'un constructeur l'intensité théorique disponible aux bornes du secondaire d'un transformateur. Quand vous concevez votre installation vous avez le choix entre :

• Utiliser un transfo par application.
• Acheter un gros transfo pour plusieurs applications.
• Penser que souvent un transfo a deux enroulements est nécessaire.

 

5.6.4 Protection d'un transformateur. Quelque soit votre installation un transfo doit être protégé. Certains sont d'origine équipé d'un fusible thermique logé dans le bobinage, mais souvent ce fusible est inaccessible pour son remplacement.

• Le fusible primaire n'est pas obligatoire mais fortement conseillé. Il doit être calibré de façon à fondre avant d'atteindre I1 maximum.
• Dans le cas N°1 le fusible secondaire doit être calibré en fonction de la section des câbles utilisés en aval (un câble est choisi en fonction de l'intensité à transporter) et en aucun cas il doit être supérieur à I2 maximum ou disponible aux bornes du secondaire..
• Dans le cas N°2 nous avons 2 enroulements secondaires. Chaque fusible doit être calibré en fonction de la section des câbles utilisés en aval et la somme des deux fusibles ne doit pas dépasser (I2 + I3) maximum ou disponible aux bornes du secondaire.
• Dans le cas N°3 on fait comme dans le tableau électrique de votre maison. En sortie du transfo on place un disjoncteur ou un fusible calibré de façon à fondre avant d'atteindre I2 maximum. Ensuite chaque circuit dispose de son propre fusible calibré en fonction de la section des câbles utilisés en aval. La somme des fusibles peut dépasser celle du disjoncteur.

Ayez toujours à l'esprit que dans tous les cas votre plomb doit "péter" avant l'échauffement du câblage et avant le transformateur.

5.7 Les relais. Les relais ou contacteurs sont des interrupteurs inverseurs commandés par des bobines électrique. Ils servent à réaliser des automatismes. Il existe deux sortes de relais soit les monostables et les bistables. Les relais se caractérisent par :

• La tension d'alimentation de la ou des bobines.
• Le nombre de contact.
• L'intensité supportée par les contacts.

5.7.1 Les relais monostable. Le ou les contacts sont actifs quand la bobine est alimentée. Dés que le circuit de la bobine est ouvert le ou les contacts se remettent au repos. En pratique on peut alimenter la bobine soit avec un interrupteur, soit avec un poussoir et un contact d'auto alimentation.

5.7.2 Les relais bistables. Ils sont très utilisés dans notre hobby. Par exemple pour commuter les feux d'un signal en même temps que l'on tourne un aiguillage. Deux poussoirs à fermeture sont nécessaire à leur fonctionnement.

6 La matrice à diode.

7 Elaboration du schéma de principe.

8 Elaboration de la table de programmation.

9 Répétition sur le synoptique.

10 Câblage