Le bobine Peco non sono affatto da alimentare con cavi grandi perchè ciò presuppone anche alimentatori grandi che sono un'assurdità per alimentare solo degli scambi a scatto... vanno semplicemente alimentati con condensatori grandi...

Ma anche solo per far passare impulsi di corrente GRANDI senza attenuarli (e far funzionare quei pezzi di ghisa che sono le bobine Peco) ci vogliono fili GRANDI (mi spiace ma dalla legge di Ohm non si scappa) ...

Sembra che la resistenza massima di un cavo da 0,5 mm quadri sia 36 ohm/km, vedi
http://www.bericacavi.com/site/index.php?option=com_content&view=article&id=58
a quanti km di distanza e' l'alimentatore ?

Con una differenza sostanziale:
- con dispositivi a scarica capacitiva puoi usare un trasformatore molto piccolo perchè serve solo per caricare i condensatori da sistemare presso il deviatoio e i relativi cavi possono essere molto piccoli,
- con alimentazione diretta tutto deve essere maggiorato, anzi decisamente sovradimensionato per un funzionamento che è solo istantaneo.

Concordo sul trasformatore ma non posso convenire sul discorso dei cavi ... basta che rifletti su una cosa: se lo scambio si muove per l'impulso questo sarà dato dalla stessa quantità di energia applicata per lo stesso tempo, indipendentemente che questa venga da un condensatore caricato o da un alimentatore di potenza adeguata (oltretutto nel secondo caso prolungando la durata dell'impulso anche dopo lo spostamento degli aghi si ottiene solo inutile calore fino ad una molto probabile bruciatura dell'avvolgimento).
Il buon diametro del conduttore (ovvero la sua minore resistenza) non serve a consentire il trasporto di energia per un lungo tempo bensì ad evitare che ci sia una caduta di potenziale tale da rendere l'impulso inefficace (ovviamente il fattore resistenza non è significativo su fili molto corti).

Nel caso di cavi lunghi frà la sorgente (trasformatore o condensatore) e la bobina dello scambio ...

Esercizio da 3a ITI.
Se una bobina PECO assorbisse 2 A e fosse alimentata a 15 V, che sezione di cavi occorrerebbe adottare per contenere la caduta di tensione su essi al 5% della tensione di alimentazione per un collegamento lungo 10 m ?

Soluzione :
La caduta di tensione massima da considerare è di 15 V * 5% = 0.75 V.
Ne consegue una resistenza massima di 0.75 V / 2 A = 0.375 Ohm = 375 mOhm
La lunghezza totale dei cavi risulta, andata e ritorno, di 10 m * 2 = 20 m.

La sezione minima risulta : S = r * l / R ove :
S = sezione in mmq
r = resistività del rame : 16.8 mOhm*mmq/m
l = lunghezza del cavo in metri
R = resistenza del cavo in Ohm

Quindi : S = 16.8 * 20 / 375 = 0.90 mmq ~= 1 mmq

Se la caduta di tensione accettata salisse al 10% della tensione, la sezione dei cavi potrebbe scendere a 0.5 mmq.

A complicare le cose c' è anche il fatto che :
- in corrente alternata, il valore di corrente è limitato dall' impedenza della bobina che è stimabile in circa una decina di Ohm
- in corrente continua, invece, la corrente è limitata solo dalla resistenza del circuito, stimabile in pochi Ohm, ovvero in circa 1/10 rispetto al caso in corrente alternata
Ne consegue che, in caso di alimentazione in corrente continua da un condensatore, la resistenza dei conduttori è meno critica ed è tollerata una sezione di filo minore


Stefano Minghetti

Nel senso che solo la bobina oppone meno resistenza (impedenza) ma dal punto di vista dei cavi non c'è differenza.

La bassa resistenza dei cavi però è importante anche per un altro motivo: nel caso di avvolgimenti a nucleo flottante (tali sono gli attuatori peco e similari) fondamentale è anche la quantità d'energia nel tempo in quanto più l'impulso di corrente riesce a fluire velocemente tanto più efficace sarà lo spostamento del nucleo.
Ora, nel caso del condensatore, il tempo di scarica si allunga in misura proporzionale al valore della resistenza parassita introdotta dai cavi pertanto non è solo l'abbassamento di tensione da evitare ma anche la diluizione dell'impulso di energia su un tempo più lungo.

Tanti bei discorsi teorici anche esatti ma che nel nostro caso specifico sono solo "spippamenti"...

Ovviamente i fili possono essere piccoli tra trasformatore (piccolo) e dispositivo a scarica capacitiva ma essendo questo da installare nell'immediata vicinanza delle bobine anche quei pochi cm di filo da esso alla bobina può essere piccolo.
Piuttosto essendo tale sistema di azionamento a impulso, quindi di sicurezza per l'integrità delle bobine, l'importante è la quantità di energia immagazzinata nel condensatore e personalmente ho adottato dei condensatori da 3300 uF e li carico a 21/22 V comandandone la scarica con scr... danno delle sventole notevoli e non hanno problemi anche a tirarsi dietro il controllo PL 10.
Quindi sicurezza di azionamento, sicurezza per l'integrità delle bobine, fili e alimentatore piccoli.

Per contro se li alimenti a 12 V cc quelle bobine succhiano 4-5 A... assurdo per alimentazioni normali, relativi cavi necessari, e potenza necessaria se devi comandarne più di uno alla volta...

Intanto ho fatto due prove.
La bobina PECO ha una resistenza di 4.3 Ohm.
Con un antico, ma glorioso, trasformatore ARNOLD , alimentando in corrente alternata, ho riscontrato :
- tensione ai capi della bobina : 10.5 V (trasformatore a carico)
- corrente circolante : 2.3 A (su shunt 0.2 Ohm)
- Resistenza totale risultante : 10.5 / 2.3 = 4.5 Ohm
- Resistenza reale = 4.5 - 0.2 Ohm = 4.3 Ohm

Quindi la componente induttiva della bobina offre una impedenza trascurabile.
Ne consegue che la corrente dipende solo dalla tensione ai capi della bobina e non dalla frequenza.
In realtà, nel caso di corrente alternata, la tensione non sarà 15 V, ma inferiore, a causa delle cadute di tensione.
Tali cadute di tensione, a meno di trasformatori da almeno 50 VA effettivi, sono localizzate principalmente nel trasformatore stesso.
Nel mio caso, la potenza nominale del trasformatore è di 7.5 VA e la caduta di tensione a carico ammontava a 17 - 10.5 = 6.5 V, cui corrisponde una resistenza interna di 2.7 Ohm, che fà impallidire anche un cavo di 0.5 mmq.
A vuoto, la bobina scattava decisamente anche con 10 V.

Ma, facendo altri conti, si vede una cosa che può meravigliare.
Con 2200 uF si ha una costante di tempo di : 4.3 Ohm * 2200 uF ~= 10 ms.
E' il tempo che impiega la corrente per ridursi al 30% del valore di picco.

Riprendendo l' esempio di Tz, l' energia fornita dal condensatore da 2200uF è di W = 1/2 C V^2 = 0.5 * .0022 * 21^2 = 0.5 J
Alimentando in Vca per 10 ms a 10.5 V (considerando le cadute di tensione), l' energia risulta : V * I * t = V^2 / R * t = 10.5^2 / 4.3 * 0.01 = 0.3 J
Quindi, a parità di durata dell' impulso, la scarica capacitiva fornisce un picco di energia più grande, come sostenuto da Zampa di Lepre.
Ma il comando in corrente alternata consente una durata maggiore.

Il sistema a scarica capacitiva, con pilotaggio nelle immediate vicinanze della bobina, può fornire una corrente di picco di ben 21 V / 4.3 Ohm = 4.9 A.
Stesso valore viene raggiunto da un trasformatore da 15V 50VA in caso di cadute di tensione trascurabili.

Quindi col sistema a scarica capacitiva è più semplice fornire forti impulsi di corrente, ed inoltre consente anche di far girare più deviatoi contemporaneamente senza sovraccaricare il trasformatore, o senza avere necessità di un trasformatore da 500 VA !

Nel plastico Klausen21, invece, con 10+10m di cavo da 0.5 mmq, le bobine fanno egregiamente il loro dovere da 30 anni.
Sono alimentate a 30 V (trasformatore da 150 VA totali) con una resistenza aggiuntiva in serie da 4.7 Ohm !

Quindi non vedo l' assoluta bontà di un sistema rispetto all' altro. Pertanto si può propendere per quello che meglio si adatta al caso singolo. La sezione dei cavi non è particolarmente critica, mentre è meglio, in caso di trasformatore, utilizzarne uno di adeguata potenza. Magari uno non nato per fermodellismo.


Stefano Minghetti

Va beh, allora, teoria per teoria, quello che conta sono tensione e corrente in corto circuito del trasformatore.
Poi quando il carico alimentato spunta , la potenza resa a cos fi 0,5.
Quindi per essere precisini, in CA bisogna considerare l'impedenza dei cavi, quindi alimentare i carichi sempre con cavi multipolari trefolati.
Quindi bobina Peco e condensatore formano un bel circuito oscillante, vogliamo tenerne conto!

Evviva i servocomandi!

Ciao Marco,

Buon Anno a tè e a tutti !

Sì, certo, anche i servocomandi sono una soluzione.
L' elettromagnete PECO, con scambi PECO è molto più facile da installare.

La sintesi del mio intevento, alla fine, è :
- anzichè crearsi tante idee, è meglio fare qualche prova (lo diceva anche un certo Galileo Galilei)
- anche un cavo da 0.35 mmq può andar bene, dato che raramente si superano i 5 m frà sorgente e bobina
- un trasformatore di potenza :
* 4VA è troppo piccolo
* 8VA è il minimo, ma potrebbe avere problemi se lo scambio è un po' duro
* 12VA dà già un po' di tranquillità
- la scarica capacitiva :
* funziona bene anche con scambi duri
* consente di comandare più scambi contemporaneamente, con trasformatore non molto grande

Poi, per fare i precisini ...


... oh, me l' hai chiesto tù di fare il precisino ...


Stefano Minghetti

Certo che con un simile matarocco di trasformatore impegnato solo per azionare degli scambi e addirittura a 30 V riesci a girarli sicuramente ma devi adottare un sicuro sistema di comando perchè se per qualsiasi motivo dovessero rimanere alimentati sciogli la bobina... rischio intrinsecamente escluso con la scarica capacitiva.
Nel mio impianto comando, per certi itinerari, anche 6 deviatoi Peco contemporaneamente (ma potrebbero essere anche 100...) con un piccolo alimentatore switching da 24 V (una economicissima cineseria da pochi €), ridotti per sicurezza a 21-22 V perchè i condensatori sono da 25 V.
Comunque i condensatori che ho adottato sono da 3300 uF e non da 2200 uF come nei tuoi calcoli quindi i valori finali sono da aumentare del 50%.

Certo che l'idea di autocostruirsi per ogni deviatoio dispositivi a scarica capacitiva può scoraggiare molti rispetto il ben più semplice ed economico comando diretto ma personalmente già 20 anni fa avevo deciso di "complicarmi la vita" ma realizzare un impianto più raffinato e a distanza di anni non me ne sono mai pentito...
Considerando che di tali dispositivi ne devi realizzare 1 per ogni bobina in totale ne avevo realizzati 32...

Il "matarocco" di trasformatore serve per tutto il plastico, compresa la trazione.
Ha 9 secondari da 15V. Lo costruì un amico che avvolgeva motori elettrici e che era un genio della meccanica. Costruì una Gr880 da zero in ottone e fece la caldaia a fiasco della 735 sul tornio con la fiamma ossidrica.

Tornando al matarocco, con l' aggiunta della resistenza da 4.7 Ohm, la corrente circolante è la stessa che a 15V. Così si sentono meno le cadute di tensione.

In un altro plastico abbiamo bobine PECO azionate da relè locali (comandati dalle chiavi 1, 2, 7, 9, 10) alimentati da un trasformatore toroidale da 18V 30VA tramite una dorsale da 0.3 mmq lunga circa 8 m. Scattano decisi.

Giustamente dici che il sistema a scarica capacitiva non corre il rischio di bruciare la bobina in caso si incanti qualche contatto. Concordo.

Hai appena licenziato il due zero uno sei. E' un pari, quindi và a nord o a ovest. Gli hai fatto la paletta o lo hai licenziato tramite SMS ?


Stefano Minghetti

Tz, ovviamente non è una presa in giro nei tuoi confronti, ma una piccola ironia sul fatto che non si usi più la paletta.


Stefano Minghetti

Se nei casi in cui era prevista la paletta ora si usa una prescrizione scritta trasmessa via GMSR non è che la sostanza cambi molto... anzi era più pratica la paletta in molti frangenti.