viernes, 31 de enero de 2014

La electrónica y sus aplicaciones al ferromodelismo

Los hobbies exigen al usuario, dependiendo del nivel en que se involucre, ciertas habilidades y destrezas que permiten disfrutar aun más la afición, y el ferromodelismo no es la excepción.

Existen diferentes tipos de ferromodelistas: los hay quienes, como otros aficionados al coleccionismo, compran material rodante para tenerlo en una vitrina y admirarlo. Esto es perfectamente válido, digamos que es el ferromodelista que es sólo coleccionador. ¿Qué implica este nivel? Pues tener un lugar donde exhibir los modelos, que no les de el sol, que no se llenen de polvo, etc.

Pero por lo general, los ferromodelistas solemos disfrutar de hacer andar nuestros trenes en un circuito de vías o en una maqueta compleja, entonces ya no es sólo coleccionismo, ni modelismo estático, ya entramos al modelismo dinámico.

Aquí puede haber otros usuarios: quienes compran su material rodante y lo hacen correr, sin darle mantenimiento, y en cuanto se les descompone, lo dejan así, o buscan a quien se los repare. Y quienes preferimos repararlos (y darles mantenimiento para alargar la vida útil).

Hay locomotoras con electrónica muy básica


La fuerza motriz (locomotoras) requiere de elementos electrónicos muy básicos, sencillos de conocer y de entender. Pero la electrónica en el ferromodelismo va mucho más allá de dar mantenimiento y reparar locomotoras, sobre todo si se quiere (o se tiene) una maqueta muy compleja.

Y otras que son una pequeña computadora con ruedas.


La electrónica es una técnica que nos sirve para fabricar o reparar circuitos conformados por elementos semiconductores (que limitan, pero no impiden, el paso de corriente eléctrica) que fungen distintas tareas. Haciendo una comparación, en el caso de una instalación eléctrica de una casa, lo que se hace al crear circuitos es determinar el flujo y el trayecto de la corriente eléctrica para hacer funcionar focos o electrodomésticos.

En el caso de la electrónica, es no sólo determinar el flujo y trayecto de la corriente eléctrica, sino controlar su comportamiento, el voltaje, la manera en que afecta al circuito.

En el ferromodelismo es algo así, ya que nuestros trenes funcionan con electricidad. Y para esto debemos conocerla un poco más, y saber que, básicamente, existen tres características determinantes:



-Voltaje (V): Es, por así decirlo, la "cantidad" de electricidad que se encuentra en un punto de salida, ya sea un contacto o una batería. Afortunadamente en el ferromodelismo no manejamos voltajes demasiado altos, si acaso máximo 20 Volts (que es la unidad de medida del voltaje). Si hacemos una analogía con, por ejemplo, agua, sería la cantidad que tenemos almacenada en un contenedor.

-Corriente (I): Es la INTENSIDAD con la que el voltaje es distribuido a través de un circuito, o sea, la fuerza con la que pasa a través de los conductores. Se mide en Amperes. Y, haciendo una analogía con el agua nuevamente, puede ser tan intensa como un río embravecido o un arroyo calmado, no importa la cantidad de agua. Es decir, puede que tengamos sólo 1V, pero va a 1A de intensidad, y quizás tenemos 20V pero tienen una corriente de sólo 500mA (La mitad de un amper). En el ferromodelismo generalmente se trabaja a 1A.

-Potencia (W): Se mide en Watts y es qué tanto calor o energía despide o disipa un circuito. Es lo que se ve reflejado en nuestras facturas de luz. 

-Resistencia (R): Se mide en Ohms y es qué tanta electricidad se impide pasar en un circuito.Esto será quizás lo que más utilicemos en cuanto a iluminación en trenes y en maqueta, por ejemplo.

Se manejan dos tipos de corriente: La alterna, que es la que se ve más comunmente en las instalaciones eléctricas de las casas, y esto quiere decir que no existe polo positivo ni negativo, puesto que ALTERNA constantemente su polaridad. Por eso la mayoría de las veces no importa si conectamos un foco "al revés", se encenderá de todas maneras. La corriente alterna es la que se utiliza en el ferromodelismo digital.

Y la corriente directa, en la cual SÍ existe un polo positivo y otro negativo. 

Existen componentes electrónicos que aceptan ambas corrientes (no tienen polaridad) y otros que sólo funcionan con corriente directa.

Esto es en cuanto a la electricidad, ¿y qué debemos saber hacer? Tenemos qué contar con ciertas habilidades como las siguientes:

-Soldar
-Pelar y enroscar cables

Y contar con herramientas tales como cautín (soldador), pinzas, cinta aislante, soldadura, etc.

¿Qué debemos tener en cuanto a componentes electrónicos, y saber en cuanto a ellos?

Primero que nada, informarnos sobre cada uno, pero aquí les pongo los más comunes:

-Resistencias: Se utilizan bastante, y nos van a servir para limitar el voltaje y la corriente para iluminación, por ejemplo: si queremos cambiarles las bombillas incandescentes a nuestras locomotoras por LEDS (que duran más y no producen tanto calor) debemos ponerles resistencias a cada LED, ya que las bombillas o foquitos trabajan a 12V generalmente, y los LEDS a 3V máximo, y se pueden quemar. Esto aplica no sólo para locomotoras, también para vagones y accesorios tales como señales, y la iluminación de edificios en la maqueta.



-LEDs: Estos elementos de iluminación tienen algunas ventajas: No consumen demasiada electricidad (máximo 3V) y tienen una vida útil de muchos años (hasta 10 o 20), y no producen calor, o sí, pero apenas es perceptible. Cada vez son más pequeños y nos pueden servir para poner luces más vistosas e intensas, o naturales, según sea el caso, a locomotoras, vagones, señales y edificios. Vienen en diferentes colores, pero los que más se usan en el ferromodelismo son los blancos de luz fría (para edificios, faroles modernos y locomotoras actuales) y blancos de luz cálida (para locomotoras y faroles antiguos, por ejemplo), o color ámbar (que se usan igual que los blancos cálidos). Verdes, ámbares/amarillos y rojos para señales en general (semáforos), y otros como azules (junto con rojos) para simular otras luces, por ejemplo, de vehículos de la policía. Como recomendación, estos deben llevar siempre una resistencia para evitar que se fundan con variaciones de voltaje. Sí tienen polaridad negativa y positiva.

En tamaños, colores y sabores distintos


Con mejores luces, LUCE mejor el detalle


-Capacitores: Son, por así decirlo, "filtros" o "almacenes temporales" de electricidad. Ayudan a evitar interrupciones de voltaje a ciertos circuitos, por ejemplo, en los vagones y su iluminación, evitando el parpadeo causado por la pérdida de contacto constante entre las ruedas conductoras y las vías. Existen con polaridad y sin polaridad.



-Diodos/puentes de diodos: Muy útiles para convertir corriente alterna en directa. Por ejemplo, tenemos una maqueta digital pero queremos iluminar un vagón de pasajeros con LEDs, los cuales no funcionan con corriente alterna. Antes de los LEDs y otros elementos, debemos colocar un puente de diodos, lo cual da polaridad al circuito. Y este mismo va a funcionar tanto en digital como en análogo.

-Cables: Necesitamos forzosamente elementos para cerrar o construir el circuito, y unos de ellos son los cables.

-Placas de circuito impreso: Las venden ya perforadas y podemos cortarlas a nuestro gusto, nos ayudan a montar circuitos y a mantenerlos en su sitio.

-Decoders/decodificadores: Son los "cerebros" de nuestras locomotoras en caso de que nuestro material sea digital o queramos que así lo sea. Algunos tienen cables para soldarlos a locomotoras más antiguas, y otros tienen conectores listos para enchufar a locomotoras "DCC READY". Para instalarlos, debemos saber soldar, cortar y pelar cables, etc.

Lo anterior es algo demasiado básico y quizás se me escaparon muchísimas cosas. 

Otra herramienta que NO nos puede faltar es el multímetro: es un medidor de voltaje, corriente y resistencia, que nos va a ayudar bastante a no andar a ciegas al analizar los circuitos electrónicos de nuestro material rodante y maqueta.



Los hay muy baratos, con uno de esos tenemos, o si nos podemos permitir uno más caro, pues adelante.

¿Qué más podemos hacer si conocemos de electrónica básica? Podemos cambiar el motor a una locomotora, digitalizarla, cambiarle bombillas por LEDs, motorizar una locomotora "dummy", añadir luces a un vagón, cablear nuestra maqueta para iluminación, aislar el chasis de una locomotora para digitalizarla, añadir efectos a las luces de nuestros trenes y de nuestras maquetas (estrobo, luces audiorritmicas, etc), es decir, imagínense que en nuestra maqueta reproducimos una discoteca, pues podemos ponerle luces destelleantes de mil colores.



Incluso podemos añadir sonido a la maqueta, y otros efectos interesantes.

Por eso la invitación es a aprender electrónica básica para disfrutar aun más del hobby. Hay mucha información en internet, esta entrada fue nada más una mención muy general.

Otras entradas