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Analógicas, voltios y amperios.

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A veces el sentido común nos engaña. Es mejor pesar y medir, y los resultados no siempre son lo que se espera.

Hay un tema fundamental en lo de los trenes eléctricos que es la caida de tensión en los contactos. Eso ha hecho que se haya subido la tensión en las vias al pasarse a digital y en la salida PWM de los decoders. Cuanto mas alta sea la tensión, menos porcentaje se pierde en los contactos. Y hay muchos. En su día manejaba que la tensión de contacto variaba entre algo mas de 1V y 2V por contacto, casi independientemente de la intensidad.

Y eso llevado a los trenes y la baja tensión, quiere decir que una parte muy significativa de la potencia se va en calor en los contactos, y calor puede significar problemas.

Total que he medido, y es difícil discutir los hechos, como mucho se pueden interpretar.

He medido una locomotora Märklin sobre rodillos. Motor serie de inductor bobinado.

Primero la intensidad, hasta 400mA no se mueve, todo se va en calor. A toda pastilla, mando a tope, consume 500mA. El consumo es muy/casi constante, casi independientemente de la tensión.

Ahora la tensión. Hasta 7V no se movia, una vez en movimiento se para al reducir a 6V.

Es decir puede estar consumiendo 6,5V a 400mA y no se mueve. Directo a la avería

El sentido común diría que el consumo sería proporcional a la tensión, pues no
El sentido común diría que el consumo sería proporcional a la velocidad, pues no
EL sentido común diría que la velocidad sería proporcional a la tensión, pues no.

A estas alturas hablar de alimentar a mas tensión dentro de la normativa de seguridad doméstica es cosa vieja, lo del PWM. Märklin primero usó un mando electrónico con regulación por tiristor y la segunda versión ya era PWM. Los motores serie pueden funcionar tanto en CA como en CC.

Moraleja, aparte de mantener las locomotoras mecanicamente, el tema de los contactos es importante

Contacto carril-rueda
Contacto rueda-latilla (en 2C)
Contacto Patín-Puko y rueda-chasis (en Märklin)
Contacto relé inversor (en Märklin)
Contacto en escobillas.

Lo que os lleva a seis contactos en 2C y cinco contactos en 3C.

Y ojo a la caida de tensión en cada contacto en serie. Lo cual casa bastante bien con lo medido.

En el caso de Märklin el punto mas débil es el relé de inversión. Hay que mantener muy limpios esos contactos, que además chisporrotean en cada cambio de sentido de marcha, y a tensión máxima (25V) Con apertura de bobina (chispa garantizada)

Venga, a limpiar...

En digital como se usa mas tensión la cosa no es tan importante. En todo caso es mas dificil saber lo que está pasando no hay el "feeling" que se tiene con el mando analógico en la mano. En digital se manda... y puede ocurrir que la cosa se mueva (casi siempre) o no se mueva y se rompa el decoder (normalmente) Si hay un atasco no se tiene ese sensibilidad.

Tambien se ve porque si se van a digitalizar motores serie, es conveniente cambiar el estator bobinado y hacerlos de estator de imán, son mas lineales que los motores serie. De entrada consumen como el 50% y son mas proporcionales.

Dicho todo lo anterior yo solo admito motores gordos de colector plano, Märklin o Fleischmann, aunque sean poco eficaces y poco aficionados a ser digitalizados. Pero se mantienen muy bien, que es lo mio.


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Si, esas perdidas pueden llegar a ser significativas, pero es que aquí juegan más fuerzas que las eléctricas y concretamente dos, el rozamiento y la inercia, que hacen que las "proporcionalidades" no sean tales. El rozamiento se minimiza con el mantenimiento mecánico, aunque nunca se elimina. La inercia se puede compensar en parte con el tipo de motor y con la alimentacion pwm que mejora el par en los arranques...


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La caida de tensión en contacto es un tema conocido (o debiera serlo), y oscila en la práctica entre 1V y 2V por contacto depende de los materiales, y es relativamente independiente de la intensidad. En una locomotora hasta que llega al rotor puede haber facilmente 6 contactos (flojetes) en serie. los contactos sólidos o soldaduras no cuentan

Usé CA porque ahí se usa todo el ciclo de la onda normalmente, como dije hay mandos poco habituales para CA analógica por tiristor. En CC jamás se usa CC perfecta :) como mucho rectificación en onda completa sin aplanar, y normalmente media onda al menos a baja velocidad. Lo peor que puedes hacerle a una locomotora de CC es alimentarla con una fuente perfecta de CC de laboratorio.

Y eso es lo que quería traer a colación. Hay un mínimo constante de potencia que se disipa en calor y puede producir daño. Lo que suba de eso es lo que hará moverse el motor. Es decir si usásemos 8VCC (nunca se usa CC de verdad, pero en CA lo normal es usar toda la onda :( ) estaremos usando 2V para mover la locomotora y 6V se perderán en calor por el camino. Eso en un mundo perfecto sin rozamientos. Por eso por ejemplo en analógico nunca se usa CC para alimentar trenes, casi todas las marcas serias usan rectificación en media onda para aumentar la relación entre la tensión de pico y la eficaz. Al menos en la zona de marcha lenta, muy marcada por ejemplo en los trafos Fleischmann, pero no es extraño que todo el rango sea en media onda

zona media onda.jpg
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Por eso va mucho mejor la PWM, yo uso 18V sin problema, y cuando consiga un transformador adecuado probaré 24V. Con 24V la potencia perdida a marcha lenta puede bajar desde el 75% en analógico puro al 25% con PWM de 24V. Y las pérdidas son calor y averías. Mi controlador PWM creo que es de 50V o así. Pero hay que meterle CC por la entrada, claro. Sale en PWM de pico la tensión de entrada, solo chopea para conseguir el valor eficaz que se quiera.

Además al usar una tensión de pico mas alta, pasa mejor las microsuciedades de los contactos.

Por cierto la caida de tensión en cada contacto no tiene nada que ver con la llamada "tensión de contacto" que es una tensión entre 12V y 24V según pais que se considera segura tocar sin electrocutarse. Nomenclatura de reglamentos.


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No me cuadra...ruego indiques qué frecuencia usas para la regulación por impulsos... y si has eliminado los condensadores en las locomotoras y coches de viajeros...si hay rectificadores...si son diodos normales o rápidos.


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No se que es lo que no te cuadra.

Sobre el alimentador es uno comercial de regulación de motores de 6A y no le he metido el osciloscopio para medir la frecuencia, pero no debe ser muy alta. Lo realmente importante es dentro de esa frecuencia la ventana en la que hace el contacto. Lo he probado con motores serie Märklin que normalmente van en CA, y la suma de autoinducción sobre todo del estator no molesta por lo que estimo que la frecuencia no es muy alta. Como es lógico ha sido una prueba, porque no hay pulso de inversión de marcha. En su día Märklin fabricó dos reguladores electrónicos para su sistema, uno de tiristor por fase y otro posterior PWM. Los abandonó cuando empezó lo de digital. Por fuera se parecen pero por dentro no tienen nada que ver. La ventaja es que incluyen el pulso para el relé de inversión. Mejoran el control de marcha.

No hay ningún problema con los rectificadores que suelen llevar las locomotoras de CC para el alumbrado según el sentido de marcha, ni he notado nada el efecto "comedor" de los condensadores que puedan llevar. Ninguna modificación en las locomotoras, desde luego analógicas. Dicen que PWM no es muy sano para los decoders, si no los rompe seguro que los vuelve locos por lo que no recomiendo probarlo. Nunca lo he hecho.

Lo único que se nota es una marcha mucho mas segura a marcha lenta, una mejor iluminación independiente de la velocidad, y un mejor contacto, o mejor dicho menos fallos de contacto.

TAMS ha hecho decoders mas o menos universales, y se les podía escoger la frecuencia, mas baja para estator bobinado y mas alta para estator de imán. Ultimamente Märklin fabrica decoders con salida PWM de 18V para motores con estator bobinado.

Aunque le pego a todo, fundamentalmente ando con Märklin H0 y lo que es evidente es que un motor con estator de imán tiene un rango de velocidad mas usable. De hecho todo mi comentario anterior era para motores de estator de imán, mas previsibles.

Por resumir el tema, se trata de regular la tensión eficaz en un rango amplio, manteniendo siempre la tensión máxima constante y lo mas alta posible. En los decoders comerciales es de 18V. El límite de la normativa en muchos paises es de 24V para cosas que se pueden tocar. No hay mas tema que ese. Desde el punto de vista eléctrico cuanto mas alta sea la tensión, menos importancia tiene la caida de tensión en los contactos, que es relativamente fija. Se trata de aumentar la relación Vmax/Veff. Solo eso.

Por cierto ya he convencido a dos amigos con maqueta de CC para que usen un alimentador PWM y han arrinconado el mando Fleischmann "del bueno". El que tiene dos zonas, con media onda para marcha lenta y onda completa para mas velocidad. Que en el fondo trata de aumentar la relación Vmax/Veff para marcha lenta. Lo dicho, lo peor con diferencia para alimentar un motor de CC es alimentarlo con una CC muy filtrada, muy pura. Es tan poco sano como beber solo agua destilada.


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