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CORTO CIRCUITO E SOVRACCARICO
Prima di affrontare la misura di corrente, occorre parlare dei rischi legati al corto circuito (spesso scritto anche unito, cortocircuito) e al sovraccarico.
CORTO CIRCUITO
Credo che tutti, intuitivamente, comprendano che quello rappresentato nell’immagine è un corto circuito.
Collegando infatti i due poli della batteria con un filo conduttore senza la presenza di qualcosa che limiti la corrente (un resistore, una lampadina, un motorino elettrico, ecc.) questa assume valori molto elevati che hanno una serie di conseguenze:
1. Il filo di rame si surriscalda e danneggia l’isolante il quale, in casi estremi, può prendere fuoco con le conseguenze del caso.
2. La batteria si scarica inutilmente.
Finché si parla di piccole batterie il rischio è limitato in quanto l’energia immagazzinata nelle stesse si esaurisce rapidamente prima che si possa arrivare a grossi danni.
Se la tensione è erogata da un alimentatore, questo ha ipoteticamente “energia illimitata” e, quindi, il corto circuito potrebbe avere conseguenze più pesanti. Fortunatamente gli alimentatori moderni spesso hanno un sistema automatico di interruzione della corrente in caso di superamento di quella massima erogabile, ma non sempre è così (e non è il caso di sottoporre l'alimentatore a questo stress).
Se poi la corrente fosse erogata da una batteria al piombo o comunque da una di quelle per automobile, il corto circuito sicuramente arriverebbe a far bruciare l’isolante posto sul cavo in pochi istanti e il suo incendio è garantito in quanto le stesse sono in grado di erogare correnti continue molto elevate.
Se infine la batteria fosse agli ioni di litio, stile quelle installate negli smartphone oppure droni, veicoli radiocomandati, ecc. la corrente elevata erogata in caso di corto circuito può provocare una reazione nella stessa con conseguente incendio/scoppio della batteria stessa.
Il corto circuito è quindi sempre qualcosa da evitare assolutamente e da non prendere alla leggera.
Ciò che caratterizza il corto circuito è pertanto la presenza di una corrente molto maggiore di quella massima prevista che può provocare danni irreparabili in un tempo brevissimo.
SOVRACCARICO
Il sovraccarico rappresenta una condizione in cui si chiede, ad esempio, a un alimentatore o a una batteria di erogare una corrente maggiore di quella massima (di solito dichiarata come nominale) per la quale sono stati progettati, ma non così elevata da rappresentare un corto circuito.
Per comprendere i termini della questione, potremmo immaginare di avere realizzato l’illuminazione del plastico con lampioncini dotati delle classiche lampadine a incandescenza. Supponiamo di non aver fatto le opportune valutazioni e aver acquistato una alimentatore in grado di erogare al massimo 1A mentre il complesso delle lampadine ne assorbe 1,5.
Se l’alimentatore non ha una protezione interna, questo tenterà di erogare la corrente necessaria, riscaldandosi oltre il valore di progettazione e invecchiando precocemente.
Certo, se all’alimentatore da 1A chiediamo di erogarne 10, ci stiamo spostando dal caso del sovraccarico a quello del corto circuto!
Il sovraccarico è quindi una condizione di funzionamento non corretta, può essere tollerata per breve tempo, ma ha come conseguenza l’invecchiamento precoce delle apparecchiature, quindi è tollerato per qualche istante ma va eliminato il prima possibile.
Come proteggersi da sovraccarico e corto circuito?
1. Per evitare il corto circuito porre particolare attenzione e cura nella realizzazione dei cablaggi.
2. Verificare che l’alimentatore sia protetto da sovraccarichi e corto circuiti.
3. Inserire in serie al circuito un fusibile con corrente nominale pari alla corrente nominale dell’alimentatore.
NB: la scelta della corrente nominale del fusibile va fatta anche sulla base della sezione del conduttore, ma difficilmente le correnti in circolazione nei nostri impianti modellistici superano la portata dello stesso.
Portafusibili "volante" adatto per essere collegato direttamente in serie all'alimentatore.
Portafusibili da circuito stampato con fusibile installato.
Quando una corrente può essere considerata di sovraccarico e quando di corto circuito?
Non esiste una soglia precisa, ma ci si può rifare al caso dei nostri impianti elettrici domestici.
Quello riprodotto è un interruttore magnetormico da 10A come quelli normalmente installati nelle nostre abitazioni (mi raccomando, non è un "salvavita", il cui nome corretto è, tra l'altro, interruttore differenziale).
Ha il compito di proteggere la linea elettrica collegata ai suoi morsetti di uscita da sovraccarichi e corto circuiti.
Questo modello, definito "Curva C", è quello standard e funziona così:
- Fino a 10A non interviene.
- Tra 10A e 50A interviene con un certo ritardo.
Più la corrente in uscita è grande e più questo intervallo di attesa è breve. Ciò viene realizzato inserendo in serie ai morsetti di uscita una coppia di lamine di materiale differente che, riscaldandosi per il passaggio di corrente, flettono leggermente fino a curvarsi al punto da interrompere il circuito e far abbassare la leva dell'interruttore. Si comprende intuitivamente che più è alta la corrente e più velocemente le due lamine si separano. Dopo lo "scatto" per sovraccarico l'interruttore si può riarmare solo dopo averlo lasciato raffreddare. Se si prova infatti a risollevare la levetta questa riscatta immediatamente. Inoltre al tatto la parte anteriore dell'interruttore risulterà tiepida.
- Oltre 100A interviene immediatamente.
Questo è possibile perchè sempre in serie ai morsetti di uscita è collegata la bobina di un relè che oltre i 100A genera una forza sufficiente a "sganciare" istantaneamente la levetta dell'interruttore. Dopo lo "scatto" per corto circuito l'interruttore (se il corto circuito viene individuato e prontamente eliminato) può essere immediatamente "riarmato" e al tatto risulterà freddo.
Abbiamo deviato un po' dai nostri circuiti in bassa tensione, ma spero che l'esempio sia stato utile a chiarire gli ordini di grandezza di sovraccarico e corto circuito.
Come? Cosa succede nei nostri interruttori domestici da 10A di corrente nominale se percorsi da correnti comprese tra 50 e 100A?
Dato che la normativa non può pretendere che tutti gli interruttori di tutti i costruttori siano identici, lascia questo margine per considerare efficace l'interruttore nella protezione da sovraccarico e corto circuito. Comprati 100 interruttori, uno scatterà per corto circuito già a 55A, uno a 80A, uno a 99A, uno a 51A, ecc. -
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Due anni separano questi brevi filmati... -
.Stefano, visto che siamo a mezz'ora di strada, se vuoi venire a vedere il mio plastico, sei il benvenuto.
Roberto
Certo, mi farebbe piacere.
Ti contatterò via messaggio privato. -
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Mah... non so dove sono pubblicati questi riferimenti...
Scaricando il manuale del decoder non ho trovato citata la CV114 e la CV113 sembra sia legata al funzionamento del "Power pack".
Parrebbe invece che la CV262 regoli la luminosità della luce anteriore e la CV270 quello della luce posteriore.
Questa è la pagina dei manuali:
www.esu.eu/en/downloads/instructio...gital-decoders/
Il decoder fa parte della famiglia LokPilot 5 e la pagina del manuale è la 65.
Edited by Stefano Maulini - 16/4/2024, 21:48 -
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MISURA DI TENSIONE E ACCORGIMENTI PER LE MISURE
Quello riprodotto in figura è un multimetro di prezzo contenuto che può andare benissimo per i nostri scopi.
Per la misura della tensione si inserirà il puntale di colore nero nella boccola contrassegnata da “COM” (che sta per morsetto “comune” alle varie grandezze) e quello rosso nella boccola contrassegnata con V-Ω-mA (boccola da utilizzare per misurare tensioni, resistenze e correnti).
La sezione dedicata alla misura di tensioni in corrente continua (della corrente alternata parleremo più avanti, dato che per il campo modellistico la corrente continua fa da padrona) è quella con l’indicazione DCV (all’inglese, Direct Current Voltage, ovvero Tensione continua).
Si vedono indicati diversi valori: 1000, 200, 20, ecc. Questi rappresentano la portata dello strumento, ovvero la grandezza massima misurabile per ciascuna delle posizioni che può assumere il selettore.
Occorre scegliere sempre la portata immediatamente superiore alla quantità da misurare. In caso di dubbio si parte dalla portata maggiore e la si diminuisce gradualmente.
A questo punto i puntali dovranno essere posizionati agli estremi dei punti tra i quali si vuole misurare la differenza di potenziale (cioè la tensione) e sul display comparirà il suo valore.
E se sullo schermo il valore fosse preceduto da un segno meno? Significa semplicemente che quello che noi ipotizzavamo fosse il polo positivo è invece il negativo e viceversa.
Supponiamo di voler misurare la tensione ai capi di una pila.
Nella simulazione si è voluto riferirsi a un caso reale: il multimetro segna infatti più di 9V anche se sulla pila il valore nominale indicato è di 9V.
Riprenderemo più avanti questo aspetto.
Cosa succede se si misura la tensione di quella batteria con la portata 20V?
Il display di questo multimetro può indicare valori numerici compresi tra 0 e 1999, con la virgola che può spostarsi in qualunque punto compreso tra una cifra e l’altra.
Con la portata scelta ora il display può misurare fino a 19,99V, quindi mostra 9,13V ovvero un valore con due cifre decimali. La virgola, con il selettore su questa portata, rimane fissa al centro del display.
Se si sceglie la portata 200V, il multimetro si predispone per misurare fino a 199,9V, la virgola si sposta di una posizione verso destra e lì rimane!
Collegando la pila, il cui valore di tensione è di 9,13V, il display mostrerà perciò 9,1V (quindi si perde un decimale).
Se addirittura si scegliesse la portata 1000V, la virgola si sposterebbe ulteriormente verso destra (ovvero sparisce) e la lettura diventerebbe 9V, perdendo una ulteriore cifra decimale.
Ecco perché la portata deve essere scelta in modo tale che sia immediatamente superiore a quella della grandezza da misurare. -
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Si, in effetti è un po' troppo carica.
Però sulla decorazione se ne riparla più avanti... -
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TENSIONE, CORRENTE E RESISTENZA
I primi elementi sui quali a volte non si hanno le idee chiare sono proprio le tre grandezze elettriche citate: Tensione, Corrente e Resistenza.
Facciamo un esempio grafico che spero possa aiutare a conoscerle meglio.
Prendiamo due recipienti e poniamoli a livelli differenti. In quello a livello più alto mettiamo dell'acqua e inseriamo un tubetto in modo tale che l'acqua possa raggiungere il recipiente a livello inferiore.
Facciamo ora delle analogie.
Come la differenza di altezza dei due recipienti (che si chiama anche differenza di potenziale) spinge l'acqua ad andare da un recipiente all'altro, così la Tensione elettrica (che, guarda caso, anch'essa viene spesso chiamata Differenza di potenziale) spinge la corrente elettrica ad andare dal polo a potenziale più alto (per convenzione il positivo) verso il polo a potenziale più basso (polo negativo).
Nel nostro paragone idraulico, l'acqua che scorre nel tubo rappresenta la corrente elettrica.
E il tubo? Il tubo rappresenta il conduttore elettrico.
Nel disegno è stata rappresentata anche una "strozzatura" del tubo. Si intuisce che l'acqua fatica a passare nel tratto di sezione inferiore. Incontra quindi una resistenza.
Allo stesso modo in un circuito elettrico può essere inserito qualcosa (una lampadina, un motore, un resistore) che rappresenta un "freno" alla circolazione di corrente e che presenta una certa resistenza.
Da notare che il volume di acqua che secondo per secondo arriva alla strozzatura è uguale a quello che esce dalla strozzatura in quanto non ci possono essere punti di accumulo del liquido.
Analogamente se si collega un resistore in un circuito elettrico, la corrente che entra nel resistore è uguale a quella che esce dal resistore!
Cominciamo quindi a definire le prime grandezze elettriche.
- Tensione o Differenza di Potenziale - Simbolo: V - Unità di misura: volt (V)
- Corrente elettrica (o, più semplicemente, corrente) - Simbolo: I - Unità di misura: ampèrè (A)
- Resistenza elettrica (o, più semplicemente, resistenza) - Simbolo: R - Unità di misura: ohm (Ω)
Queste tre grandezze solo legate tra loro dalla legge di Ohm: V = R * I, pertanto conoscendo uno dei due valori è possibile ricavare il terzo.
Di seguito il circuito elettrico più elementare: una pila, con i suoi poli positivo e negativo ai quali è collegato un resistore.
Edited by Stefano Maulini - 16/4/2024, 16:10 -
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Molto spesso capita di dare per scontate alcune nozioni che altri, provenendo dai "mondi" più disparati, non possiedono perché non hanno avuto occasione di apprenderle durante la propria formazione.
Lo scopo di questo post è, quindi, fornire passo dopo passo le nozioni base elettriche ed elettroniche, imprescindibili, che potranno aiutare tutti i modellisti a risolvere quei piccoli problemi elettrici che potranno loro presentarsi.
Sarà un post destinato a crescere nel tempo anche attraverso le domande che arriveranno dagli altri iscritti al forum ed è aperto al contributo di tutti. La parola d'ordine dovrà essere semplicità e... nulla è scontato! -
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Eccoci a un nuovo aggiornamento sui lavori.
La catenaria è stata posata su tutto il tracciato. Si tratta del filo elastico Essebiemme di cui ho già scritto in questo post.
Ecco alcune inquadrature.
Inizialmente avevo pensato di non colorarla, in quanto ho già visto che altri, pitturandola di nero, l'avevano resa ancora più invisibile. Poi ho pensato di fare una prova: visto che l'idea è quella di rappresentare una catenaria appena installata, ho provato a dipingerne a pennello un piccolo pezzetto usando un colore dorato che potesse ricordare la corda di rame appena installata.
Il risultato mi è sembrato gradevole, così l'ho colorata tutta ottenendo una catenaria lucente e ben visibile.
Con questa operazione ha perso un po' di elasticità, ma continua a essere più che sufficiente per rimanere correttamente tesa.
Il passaggio successivo è stato l'illuminazione dei marciapiedi di stazione. Avevo già acquistato due confezioni di pali a cetra di Simplon Model tramite un negozio toscano che, però, li rende disponibili sempre col contagocce.
Poi avevo chiesto pareri anche su questo forum per dove acquistarli.
Infine mi sono deciso: visto che abito a meno di un kilometro da Simplon Model ho chiamato il titolare e sono andato a comprarli direttamente in magazzino... oltretutto con un discreto sconto.
Tra l'altro abbiamo fatto una chiacchierata, mi ha fatto vedere un po' di materiale che vende e mi ha "tirato fuori" anche una 880 Roco proveniente da una collezione privata. Insomma... la settimana dopo era a casa mia... ma questa è un'altra storia e non mancherà occasione di mostrare l'ultima arrivata.
Tornando al plastico, ecco la stazione illuminata dai lampioni qui ancora non fissati definitivamente.
Ed ecco illuminato anche il piazzale e la strada, in questo caso con lampioni di varia provenienza.
Con questo termina la prima fase della decorazione del diorama operativo.
Adesso intendo occuparmi della parte di automazione e comando, terminata la quale tornerò a dedicarmi al completamento della decorazione con tutti i particolari mancanti (vegetazione, personaggi, veicoli, ecc.).
E' già iniziata la programmazione del pannello di comando che verrà realizzato con il software LabView.
Ecco una immagine dell'avanzamento dei lavori.
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Ciao Tony, attento a non fare confusione!
Il resistore limita la circolazione di corrente e il suo valore si misura in Ohm.
Il condensatore serve invece a immagazzinare cariche elettriche e il suo valore si misura in Farad (in realtà, siccome il Farad è una unità di misura relativamente grande, di solito con sottomultipli come il microfarad, nanofarad, picofarad).
Tu devi limitare la corrente, quindi ti occorre un resistore da collegare in serie alla lampadina.
Il procedimento corretto sarebbe il seguente:
1. Con un alimentatore a 12V si alimenta la lampadina e, contemporaneamente, con un tester usato come amperometro si misura la corrente assorbita (che lo stesso indicherà in A o, più probabilmente, in mA)
2. Si valuta la tensione che potrebbe essere presente con l'alimentazione digitale... diciamo che 16V può essere un valore corretto.
3. Per avere 12V alla lampadina occorre che sul resistore ci sia una caduta di tensione di 4V (quindi 16V di alimentazione meno 4V sul resistore danno 12V sulla lampadina!).
4. Si divide la tensione che deve esserci sulla resistenza per la corrente assorbita a 12V dalla lampadina e si ottiene il valore del resistore occorrente.
Ti faccio un esempio concreto (che potrebbe essere molto vicino al reale):
- Durante la prova a 12V la lampadina assorbe 0,02A (ovvero 20mA)
- Il resistore deve provocare la caduta di 4V
- Il resistore dovrà valere: R = V/I = 4/0,02 = 200 Ohm -
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Da diversi anni possiedo un automotore 208.060, della famiglia cosiddetta delle "sogliole".
Adesso il 208 ha un nuovo compagno: il 206.009.
Eccoli "riposare" insieme nella confezione originale Rivarossi del 208, studiata da Hornby per ospitare anche due modelli, visto che le "sogliole" venivano poste in vendita sia singole sia in coppia.
Ecco una vista da vicino del del nuovo arrivato.
E' un modello molto originale che non ho mai avuto occasione di vedere in esercizio, però di osservare dal vero all'ex Museo Ogliari di Ranco.
Eccoli ora uno a fianco dell'altro...
I due modelli presentano alcune differenze come al vero, anche perché i 206 furono costruiti dalle Officine Costamasnaga mentre i 208 da Badoni.
Trovo entrambi molto carini, sia il più "anziano" della mia collezione, sia il nuovo arrivato.
Però... anche in questo caso i produttori sono differenti: il 208.060, come detto, è Hornby Rivarossi, mentre il 206.009 è... Hachette!
Distribuito in due fascicoli, il 125 e il 130, gli unici che ho acquistato, dell'enciclopedia "Orient Express".
Il suo costo è di 28 Euro. E nel 125 c'è anche una colonna idraulica in stile italiano!
Naturalmente per quella cifra non è motorizzato e c'è poca possibilità di riuscire a farlo. Però fermo in deposito oppure in coda a una breve tradotta (con in testa il 208 che è motorizzato) potrà fare un figurone.
La parte meno bella è rappresentata dai fanali: sono realizzati in semplice plastica nera che ho cercato di rendere più gradevole verniciandola. Dovrei provare a rendere piatta la superficie attualmente bombata che rappresenta le lenti e incollarci sopra qualcosa che meglio rappresenti il fanale.
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Credo che occasionalmente accadesse realmente che le elettromotrici accoppiate non avessero i mantici accoppiati.
Sui decoder credo anch'io che ci siano due decoder differenti, uno sound per la motorizzata e uno solo funzioni, verosimile che sia Almrose.
Io ho una ALn 668 sound Vitrains e il decoder interno montato è un Uhlenbrock.
Poi ho l'ALn 990 (non sound) + rimorchiata Ln 990.
Nella motorizzata era installato un decoder sempre Uhlenbrock, nella rimorchiata un Almrose (solo funzioni).
L'inversione avviene regolarmente quando inverto la marcia; naturalmente i due decoder hanno lo stesso indirizzo, in modo tale che anche la folle risponda alle inversioni dei fanali come la motorizzata. Ma nel mio caso non uso la frenata automatica ABC... mentre mi pare di capire che tu abbia un treno che fa spola automaticamente tra due punti. -
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Ecco lo stato dei lavori alla fine di gennaio 2024.
Panoramica dell'impianto
Immagini del portale sud
Scalo merci
Portale nord
Casello... con progressiva affettiva!
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Caro Paolo, io seguo la scala H0 ma ti faccio i complimenti per il tuo costante lavoro di realizzazione di rotabili nella scala inferiore per la quale storicamente poco è disponibile in stile italiano (anche se recentemente qualcosa si sta muovendo).
I modelli che realizzi sono veri gioiellini. -
.Lavoro eccellente, Stefano, posso chiederti se puoi stamparmi i due castelletti, mi servirebbero per il mio 401 al quale vorrei anche cambiare i pantografi...
Ciao Maurizio, ti inserisco una foto di chiarimento:
Quello indicato con la freccia è il castelletto sul quale erano montati i pantografi originali in plastica, quello indicato con la freccia rossa è l'adattatore che ho stampato e incollato sopra il castelletto per adattarlo al pantografo Rivarossi HC8057.
Certo... nella foto ravvicinata l'adattatore non è proprio bellissimo, ma alla normale distanza di osservazione non si nota eccessivamente.
Se il tuo 401 è dotato del castelletto (qui indicato dalla freccia gialla) ti posso stampare e mandare l'adattatore per i pantografi Rivarossi. Dalla tua foto postata non riesco a capire se ci sia o meno...
Sarebbe stato sicuramente meglio stampare un unico nuovo castelletto, ma la mia stampante purtroppo non arriva a quel livello di finezza...
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