Ralentir un moteur avec des diodes

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Souvent nous sommes confrontés à des locomotives qui roulent trop vite par rapport à leur vitesse réelle — les constructeurs de jouets nous affirment qu´ils ne vendraient pas une machine roulant en vrai à 60 km/h ! La solution “hard” étant le plus souvent exclue (modification du train d´engrenages), il ne resterait qu´à surveiller le bouton des vitesses pour ne pas dépasser telle position. À moins que... à moins qu´on limite, pour chaque machine, sa vitesse maximale. La solution de nos grands-pères (une résistance de puissance) n´était pas optimale (ralentissement différent selon la charge et la pente, dégagement de chaleur), on adopte aujourd´hui (quand on veut rester dans la simplicité) une série de diodes ajoutée entre la voie et le moteur.
[Voir également à ce sujet notre solution à transistors : au lieu d´écréter purement et simplement la tension, on la transforme, proportionnellement. La conduite du train est facilitée car une fraction plus grande du débattement du bouton de commande du transfo reste utilisable.]
Sur cette photo , ša n´est pas une locomotive mais un véhicule radiocommandé à l´échelle du L.G.B. qui se révélait incapable, à cause de sa vitesse, d´aborder un passage à niveau sans se retourner — à problème semblable, solution identique !
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Nous allons choisir l´endroit le plus pratique, le plus spacieux, pour couper l´alimentation du moteur . À cet endroit on insérera un montage de trois diodes en série (D1, D2, D3) en parallèle avec trois autres diodes en série (D4, D5, D6) Le schéma est plus clair que la phrase...
Quand la loco avance, le courant passe par la “branche” représentée ci-dessous en rouge. Au passage de chaque diode, la tension est abaissée de 0,6 à 0,7 volt (donc environ 2 volts en tout).
Quand la loco recule, le courant passe par la “branche” représentée ici en bleu. La chute de tension (donc de vitesse) est identique.
(N.B. — On pourrait, pour certaines locos, prévoir une vitesse en marche AV et une vitesse en marche AR qui soient différentes.)
Notez bien qu´une loco qui démarrait sous 4 volts démarrera seulement à 6 volts après modification. Cela n´a guère d´importance en général, sinon même des avantages que nous verrons ailleurs .

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Il est difficile d´apprécier, sinon en charge et sur le réseau, la “dose” de ralentissement que réclame une loco. Il faut donc faire des essais en vraie grandeur avec un convoi au crochet. Pour cela nous construirons à l´aide de dominos la série de diodes, nous la brancherons à l´endroit A-B où nous avions coupé le fil d´alimentation et nous conduirons nos tests en posant provisoirement notre assemblage, par exemple dans un wagon tombereau... Quand nous aurons décidé que deux, ou trois diodes, ou plus, sont nécessaires, nous reconstruirons le tout en le miniaturisant au maximum.
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D1 à D6 Diodes 1N4007 (courant de 1 ampère maximum). Pour des courants supérieurs, consultez votre détaillant ou les catalogues.
Et aussi : Une barrette de petits dominos, du fil électrique fin.
Achetez les diodes par lots de 10 au moins. Total du prix du montage = 0,5 euro.
Une diode est représentée schématiquement par une flèche et une barre. Le courant électrique “coule” uniquement dans le sens de cette flèche, vers la barre. Dans l´autre sens, il est stoppé. “En vrai”, une diode est un petit cylindre marqué d´une barre, d´une bande de couleur ; le courant coule en direction de cette barre.

Attention, quand vous pliez les fils des diodes, ne les martyrisez pas : placez une pince à bec fin sur le fil près de la diode, puis pliez. L´effort ne doit pas être “senti” par le composant. Les diodes supportent la chaleur, mais sans excès. Ayez la soudure rapide !
Si l´on est amené à désirer une chute de tension de plus de 2,4  volts environ, et donc à une série supérieure à six diodes (deux fois trois), il sera plus économique et moins encombrant de se reporter à la disposition ci-contre, avec les trois diodes du centre (bleues) communes aux deux branches. Avec trois “bleues”, la chute de tension est de 5 x 0,6 = 3 volts env.
Dans ce cas encore, les quatre diodes “noires” pourraient être celles d´un pont de diodes moulé (dont le symbole figure en bas à gauche et dont les bornes sont repérées plus, moins, alternatif, alternatif).

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Ci-contre le véhicule est désossé, l´arrivée et le départ des fils d´alimentation sont repérés.
Un montage provisoire est fixé sur l´engin par un bracelet de caoutchouc, et des essais de vitesse sont faits. Des diodes sont encore ajoutées (il en faudra huit en tout). Attention au sens ! Vérifiez deux fois plutôt qu´une l´orientation des bandes colorées !
Les essais terminés, on reconstruit l´ensemble pour qu´il soit le plus discret, le moins encombrant, possible. Il a été ici fixé par un adhésif double face qui sert en même temps d´isolant.


Note. — Les mots marqués d´un astérisque (*) seront expliqués dans le “P´tit dictionnaire du Meccano électronique”.
Bibl. : xxx. Descr. : diode, dio020.
Jidé
21.02.2007 20:43
Ptitrain, l´e-magazine du train éclectique. — Directeur de la publication : Christophe Franchini.
Rédacteur en chef : Jean-Denis Rondinet