Heißwolf SFR-4000 La commande pratique pour les trains miniatures analogiques à courant continu des échelles Z à 0e

La PowerUnit pour le SFR-4000

Titre 1

SFR-4000_PowerUnit_Foto02_100_RGB

dans un boîtier métallique haut de gamme

dissipation thermique optimisée

affichage des états de fonctionnement via des LED

Entrée pour le raccordement d'un bouton d'arrêt d'urgence

Module de synchronisation intégré pour le raccordement de 7 PowerUnits SFR-4000 supplémentaires maximum 

Options pour le réglage des profils

Type de tension de sortie

Tension continue pure

« Impulsions », c'est-à-dire une modulation de largeur d'impulsion (PWM) adaptée individuellement au moteur

« SFR spécial », c'est-à-dire une superposition de PWM et de tension continue pure

Tension maximale [V] : 2,0 ... 14,0 volts

pour limiter la vitesse maximale

pour limiter la tension de conduite à la valeur admissible pour le moteur du véhicule

Tension de démarrage [V]

Pour éviter les « temps d'attente » lors du démarrage de véhicules qui nécessitent une tension de démarrage élevée.

Niveau de tension des impulsions [V]

Pour optimiser le comportement au démarrage.

Pour surmonter le couple de démarrage.

Fréquence de démarrage et de fin des impulsions (valeur minimale et maximale) [Hz]

Pour une accélération et un freinage réguliers en cas de variations de la tension de conduite.

Pour un démarrage sans à-coups.

Temps d'accélération [s]

Temps nécessaire pour que la tension de sortie passe de 0 volt à la tension maximale réglée.

Plage de réglage : 1...240 secondes

Temps de freinage [s]

Temps écoulé jusqu'à ce que la tension de sortie soit passée de la tension maximale réglée à 0 V.

Plage de réglage : 1...240 secondes

Nom du profil de conduite (véhicule moteur)

16 caractères maximum

composés de lettres (majuscules ou minuscules), de chiffres et/ou de caractères spéciaux

Modification des profils enregistrés

Pour maintenir l'ordre dans la base de données des locomotives contenant (au maximum) 250 profils, la console de commande manuelle permet de

copier des profils individuels et de les insérer à un autre endroit

supprimer des profils individuels du fichier

insérer des profils vides à n'importe quel endroit

supprimer tous les profils à l'aide d'une seule commande

Protection du régulateur de vitesse + du réseau ferroviaire miniature en cas de panne

Protection contre la surchauffe :

Arrêt automatique du PowerUnit lorsque la température dépasse environ 80 °C au niveau du processeur ou environ 50 °C au niveau du dissipateur thermique.

Dans ce cas, une LED s'allume sur le bloc d'alimentation et un message correspondant s'affiche sur l'écran de la commande manuelle.

Coupure en cas de surintensité :

Coupure automatique du bloc d'alimentation dès qu'une surcharge ou un court-circuit est détecté sur le réseau.

La coupure en cas de surintensité est signalée par des LED sur le PowerUnit et par un message correspondant sur l'écran du HandControl. Le temps de réaction avant la coupure peut être réglé. Un réglage correct permet de s'assurer que le câblage, les rails et les axes ne sont pas surchargés thermiquement et donc endommagés, en particulier lorsque la commande est utilisée avec des écartements de voie réduits.

Bouton d'arrêt d'urgence : SFR-4000_Raccordement_bouton_d'arrêt_d'urgence_DE_300_RGB

Entrée spéciale sur le PowerUnit, à laquelle un bouton peut être connecté si nécessaire.

Dès que le bouton est enfoncé, le régulateur de vitesse règle la tension de sortie sur 0 V et active le frein à court-circuit, c'est-à-dire que le véhicule s'arrête sans décélération.

L'activation du bouton d'arrêt d'urgence est signalée par des LED sur le bloc d'alimentation et par un affichage correspondant sur l'écran de la commande manuelle.

Deux raccordements ferroviaires

Raccordement ferroviaire normal : polarité variable des deux rails en fonction du sens de marche réglé. Le sens de marche est inversé lorsque la polarité est modifiée.

Raccordement spécial : polarité fixe des deux rails, indépendante du sens de marche réglé. Le changement du sens de marche n'a aucun effet sur la polarité des rails.

Exemple d'application :

Boucle de retournement

Les deux raccordements de voie peuvent être utilisés, par exemple, pour réaliser une entrée et une sortie sans court-circuit dans une boucle de retournement. Pour cela, les rails de la voie principale sont raccordés au raccordement de voie normal et les rails à l'intérieur de la boucle de retournement sont raccordés au raccordement de voie spécial.

La boucle de retournement doit toujours être parcourue dans le même sens (ici dans le sens des aiguilles d'une montre). Avant que la locomotive ne quitte la boucle de retournement, il faut modifier le sens de marche (et donc la polarité de la voie normale), puis l'aiguillage. Il est recommandé d'arrêter la locomotive avant de sortir de la boucle de retournement et de ne permettre la sortie que lorsque le sens de marche et l'aiguillage sont correctement réglés.

Commande d'une installation avec plusieurs régulateurs de vitesse

Jusqu'à 8 SFR-4000 dans une installation

Dans une installation avec plusieurs circuits électriques, il est possible d'utiliser jusqu'à 8 régulateurs de vitesse (1 maître et 7 esclaves).

Dans les paramètres système, les PowerUnits concernées se voient attribuer la fonction de « maître » ou d'« esclave ». Les PowerUnits définies comme « esclaves » reprennent automatiquement, lors de la première mise en service, les profils de conduite de la base de données de locomotives de la PowerUnit qui fait office de « maître ».

Module de synchronisation intégré

Afin de permettre un fonctionnement fluide avec plusieurs régulateurs de vitesse au-delà des limites des circuits électriques, les PowerUnits pour régulateurs de vitesse SFR-4000 sont équipées en série d'un module de synchronisation. Sans synchronisation, les impulsions des régulateurs de vitesse non synchronisés se superposeraient lors du franchissement d'une limite de circuit. Cela pourrait entraîner une forte accélération de la locomotive lors du franchissement de la limite.

Commande analogique du moteur : tension continue pure

Dans les régulateurs de vitesse typiques pour les installations à courant continu (généralement appelés « transformateurs de vitesse »), la sortie fournit une tension continue dont le niveau est réglé à l'aide d'un bouton rotatif. Le principe de fonctionnement est simple : plus la tension à la sortie de la voie est élevée, plus la vitesse de la locomotive est élevée. Mais aussi : plus la tension est faible, moins le moteur peut consommer de courant. Les effets visibles :

Au démarrage, le couple de démarrage doit être surmonté. Les locomotives difficiles à manœuvrer ont besoin d'une tension relativement élevée pour cela et effectuent alors un saut de mouton au démarrage.

Il est pratiquement impossible de manœuvrer avec précision à basse tension/vitesse, car le moteur doit toujours vaincre le couple de démarrage.

À faible vitesse, la force de traction du moteur est faible. Les locomotives avec de nombreux wagons ont donc tendance à caler à basse tension.

Tension continue pulsée et lissée

Le circuit redresseur des régulateurs de vitesse simples génère une tension continue fortement pulsée. Cela ne pose en principe aucun problème pour la commande de moteurs à courant continu ou alternatif classiques. Les moteurs à induit en cloche ne « supportent » toutefois pas cette tension continue pulsée. Les pulsations de la tension de sortie peuvent entraîner un autre effet secondaire désagréable : des bruits parasites provenant des moteurs.

Dans les régulateurs de vitesse dont l'électronique comprend des condensateurs de charge supplémentaires, la tension continue appliquée à la sortie est lissée. Cela permet également de commander des moteurs à induit en cloche.

Commande analogique du moteur : modulation de largeur d'impulsion (« PWM »)

Avec les régulateurs analogiques qui génèrent une tension rectangulaire pulsée, la tension d'alimentation maximale est toujours présente à la sortie de la voie. Cependant, la tension est activée et désactivée en quelques millisecondes.

La vitesse de rotation du moteur (et donc la vitesse de la locomotive) dépend du rapport entre la durée de l'impulsion et la durée de la période (= rapport cyclique). Plus la tension est activée longtemps pendant une période, plus le moteur peut absorber de courant et plus la vitesse est élevée. La régularité de fonctionnement et la force de traction du moteur sont influencées par le nombre de répétitions d'une période par unité de temps (= fréquence d'impulsion). La force est plus importante à basse fréquence, tandis que la régularité de fonctionnement est meilleure à haute fréquence.

La modulation de largeur d'impulsion permet de générer un très grand nombre de niveaux de vitesse, ce qui permet un réglage précis de la vitesse. Le comportement au démarrage des moteurs ainsi commandés est optimal, car le couple de démarrage est facilement surmonté, même à faible fréquence d'impulsion (et donc à faible vitesse).

Malheureusement, ce procédé présente également quelques inconvénients. La fréquence d'impulsion doit être adaptée aux caractéristiques individuelles du moteur, il n'existe pas de réglage optimal pour tous les moteurs. Si la fréquence est trop basse (pour le moteur concerné), le moteur vrombit et vibre. Si la fréquence est trop élevée (pour le moteur concerné), le moteur peut devenir beaucoup trop chaud. Cela peut entraîner des dommages au niveau du moteur et des pièces en plastique environnantes. Les moteurs à induit en cloche sont fortement sollicités par une fréquence trop basse et, dans le pire des cas, leur durée de vie est alors très courte.

Commande analogique du moteur : superposition de tension continue et PWM

La superposition de tension continue et PWM est une bonne solution pour les moteurs qui ont de bonnes caractéristiques de fonctionnement avec une tension continue pure, mais qui ne démarrent qu'à des tensions plus élevées : pour surmonter le couple de démarrage, le moteur reçoit alors quelques « impulsions auxiliaires » à haute tension au démarrage. Nous appelons cette superposition de tension continue et de PWM « SFR spécial ».

Le SFR-4000 offre la possibilité de configurer les paramètres de commande de manière à ce que le moteur soit commandé de manière optimale en fonction de ses caractéristiques individuelles. Il peut s'agir :

d'une tension continue pure (par exemple pour les moteurs à induit en cloche) ou

d'une PWM pure ou

une superposition de tension continue et de PWM (« SFR spécial ») pour surmonter le couple de démarrage.

Les réglages permettant d'obtenir des caractéristiques de conduite optimales dépendent du « caractère individuel » du moteur de locomotive. Le réglage n'est en aucun cas une science secrète, de la sorcellerie ou un projet pour les grandes vacances. Le mode d'emploi fournit les conseils nécessaires étape par étape.

Commande analogique du moteur : avec régulation de charge ?

Une régulation de charge permet aux locomotives de rouler à vitesse constante, quel que soit le poids de la charge (wagons attelés, pentes ou virages), avec un réglage constant. Cependant, la régulation de charge ne peut être mise en œuvre de manière fiable que si le système de régulation se trouve à proximité immédiate du moteur, comme c'est le cas avec les décodeurs de locomotive en mode numérique.

En mode analogique, la disposition d'un régulateur de charge à proximité du moteur de la locomotive n'est pas possible pour des raisons liées au système. Le circuit de régulation pour l'ajustement de la vitesse du moteur serait perturbé par des effets secondaires gênants (câblage, autres véhicules, détecteurs d'occupation des voies, etc.) et donc inutilisable. Le régulateur de vitesse SFR-4000 commande donc les locomotives sans régulateur de charge.

Environnement

Pour une utilisation dans des espaces clos.

Remarque : afin de permettre une circulation d'air optimale et de protéger le PowerUnit contre la surchauffe, une distance d'au moins 20 cm doit être respectée entre les surfaces latérales, supérieures et arrière et les surfaces environnantes.

Température ambiante de fonctionnement :

0 ~ + 30 °C

Humidité relative admissible en fonctionnement :

10 ~ 85 % (sans condensation)

Température ambiante de stockage :

- 10 ~ + 40 °C

Humidité relative admissible pendant le stockage :

10 ~ 85 % (sans condensation)

PowerUnit

Interfaces

vers la HandControl :

RJ12

Rails /

Alimentation électrique :

Connecteur 6 pôles RM 3,5   

Bouton d'arrêt d'urgence 

et synchronisation : 

Connecteur 5 broches RM 2,5 

Caractéristiques électriques 

Alimentation électrique : 

16 - 18 V tension alternative ou 

22 - 24 V tension continue 

Consommation électrique :

max. 2,6 A (consommateurs compris)

Tension de sortie :

0 à 14 V tension continue

Courant de sortie :

max. 1,5 A courant continu

Protection

Indice de protection :

IP 11

Signification : protégé contre les corps étrangers solides d'un diamètre ≥ 50 mm et contre l'accès avec le dos de la main. Protection contre les gouttes d'eau.

Protection contre les surintensités :

Coupure automatique de la tension à la sortie de voie

en cas de dépassement du courant de sortie admissible

ou en cas de court-circuit.

Sensibilité : 0,2...10,0 s (réglable)

Protection contre les surchauffes :

Coupure automatique de la tension à la sortie de voie en cas de dépassement de la température admissible au niveau du dissipateur thermique (env. 50 °C) ou du processeur (env. 80 °C)

Autres caractéristiques

Dimensions (env.) :

160 x 125 x 50 mm

Poids (env.) :

660 g

HandControl

Interface

avec le PowerUnit :

RJ12

Caractéristiques électriques

Alimentation électrique :

via le PowerUnit

Protection

Type de protection :

IP 31

Signification : protégé contre les corps étrangers solides d'un diamètre ≥ 2,5 mm et contre l'accès à l'aide d'un outil. Protection contre les gouttes d'eau.

Autres caractéristiques

Dimensions (env.) :

62 x 144 x 21 mm

Poids (env.) :

125 g (câble de raccordement inclus, l = 3 m)