Come funziona un treno elettrico in miniatura?

Autore: Louise Ward
Data Della Creazione: 4 Febbraio 2021
Data Di Aggiornamento: 28 Aprile 2024
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Come funziona un motore elettrico in corrente continua - Animazione 3D
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Un treno in miniatura (Immagini di Comstock / Stockbyte / Getty Images)

Modelli di treno imitano il mondo reale

Una locomotiva da ferrovia del mondo reale utilizza energia elettrica, generata da un motore diesel interno o cablata su pali o una terza rotaia, per attivare un motore di trazione che gira le ruote. Nessuna corrente viene caricata dai binari tranne una corrente minima utilizzata per azionare i dispositivi di segnalazione lungo le rotaie. Le locomotive miniaturizzate simulano il funzionamento della loro controparte nella vita reale con motori che funzionano a partire dall'energia elettrica trasmessa direttamente attraverso le rotaie.

Treni per la corrente continua

Per molti anni, la maggior parte delle locomotive in miniatura operavano a 12 volt DC o DC, come standardizzato dalla National Model Railroad Association. Alcuni produttori di treni stranieri, come Marklin (Germania), usano corrente alternata, o CA, e i loro treni sono elettricamente incompatibili con i marchi americani. Le tensioni possono variare su miniature di diverse scale e nessun alimentatore è utilizzabile per tutte le taglie. Mentre i motori delle locomotive e i fari funzionano a corrente continua, gli accessori, come i pali della luce e i giradischi, di solito funzionano con corrente alternata.


Un semplice treno ferroviario in miniatura (Immagini a pois / Polka Dot / Getty Images)

Come si muovono le locomotive

La corrente continua viene trasmessa da fili da un dispositivo di alimentazione ai binari. Nei sistemi a due binari che forniscono la maggior parte delle taglie, una rotaia ha polarità positiva e l'altra rotaia funge da terra. Le ruote della locomotiva servono da condotto per questa elettricità. La carica positiva passa attraverso le ruote al motore e viene scaricata attraverso le ruote opposte sulla guida negativa. La scala 027, nota come i treni di raccolta Lionel, ha una terza rotaia al centro della linea, mentre le rotaie esterne hanno una carica positiva.

Meccanica di locomozione

L'energia trasmessa dalla rotaia e dalle ruote della locomotiva è collegata a un motore a corrente continua, che funziona a una velocità variabile regolata dal reostato (chiamato "acceleratore") nel dispositivo di potenza. L'albero motore del motore è la prima parte del dispositivo di trasmissione. La connessione collega l'albero motore ad un tipo "ingranaggio a vite senza fine" Questo ingranaggio è collegato ad un cambio che si trova sulle ruote della locomotiva.Le ruote degli ingranaggi sugli alberi sono impegnate negli ingranaggi e la locomotiva viene spostata in avanti o indietro, a seconda della direzione scelta nel dispositivo di potenza.


Un miglioramento: Digital Command Control (DCC)

La semplice corrente continua, che è stata utilizzata per un secolo nei treni in miniatura, presenta alcuni svantaggi. Sezioni isolate o "blocchi" di rampa consentono il controllo indipendente di più treni, ma all'interno di un qualsiasi blocco le locomotive possono muoversi solo in una direzione e una velocità. Il Digital Command Control (DCC), uno sviluppo recente nel campo, consente di inviare impulsi elettronici separati attraverso i binari ai decoder collegati su ciascuna locomotiva. In un segmento ferroviario, fino a 9.999 locomotive possono teoricamente essere controllate a velocità e direzioni diverse usando il DCC, creando flessibilità per un funzionamento molto più realistico. Oltre a questo controllo raffinato, gli "acceleratori portatili" wireless hanno dato agli operatori la libertà di seguire il loro treno attraverso il modello senza dover stare accanto al dispositivo di alimentazione. DCC, ora la novità in più rapida crescita nella modellistica ferroviaria, ha dato origine a sistemi audio estremamente accurati che riproducono fedelmente non solo i suoni di corno e campana, ma il ruggito di locomotive specifiche, tra cui il suono del motore in folle e cambi di marcia .

Modi inusuali per elettrificare le locomotive

Alcuni intenditori avanzati hanno sviluppato alternative interessanti all'uso dei binari per il potere. Uno di questi, usato da alcuni che includevano il cablaggio aereo nei loro modelli (noto come catenaria), è quello di fare in modo che i cavi portino l'elettricità proprio come nel mondo reale. Tuttavia, questa è una modifica rara e inusuale e la maggior parte dei modellisti utilizza il sistema elettrico standard.