Um Poco Sobre Modelismo (ART236S)

El radiocontrol o control remoto es, sin duda; una de las ramas más variadas de la electrónica. Junto a muchos dispositivos electrónicos, los diseñadores deben tener una habilidad especial para la construcción de sus propios modelos. Y en esa construcción de modelos no sólo tenemos los que se destinan en forma específica al control remoto sino también otros que sirven para el entretenimiento en un ambiente cerrado. Este mes la sección radiocontrol, abriendo un paréntesis, se referirá a un diseño que no es de control remoto pero que está íntimamente relacionado con la electrónica.

Hay muchos modelos que admiten la aplicación a la electrónica en la escala adecuada. El grado de sofisticación de los modelos no sólo depende de la habilidad del armador sino también de sus recursos. En general puede decirse que el único límite de la sofisticación electrónica de un modelo está en su tamaño y en la disponibilidad de energía.

Podemos citar muchas clases de modelos que no sólo admiten la colocación de dispositivos de radiocontrol sino también la de otros para efectos especiales.

a) Ferromodelismo: es el relacionado con el armado de vías férreas en miniatura.

El refinamiento al que puede llegarse con recursos electrónicos en este "hobby" no alcanza con un artículo para describirlo. Utilizando circuitos programados se puede simular una estación de ferrocarril completa, con muchos trenes, desvíos, señales, etc., con gran realismo. Puede parecer una ciudad en miniatura. (figura 1)

 

b) Nautimodelismo: es el hobby de construir barcos en miniatura. Los recursos electrónicos que pueden usarse en estos juegos no tienen límite, además, por supuesto, del control remoto. Silbatos, señales luminosas, grúas automáticas, etc., son algunos ejemplos. (figura 2)

 

c) Auto y motomodelismo: La construcción de autitos y motos en miniatura con control remoto es un pasatiempo muy interesante. Además de los controles remotos se pueden refinar los modelos con motores de nafta, bocinas, faroles, etc.

d) Robótica: Este hobby aún no está muy difundido porque es relativamente nuevo. Pero la electrónica puede hacer que muchos construyan robots radio-controlados con recursos que hagan palidecer de envidia a cualquier productor de filmes de ciencia ficción. (figura 3)

 

Cuando el lector adopte cualquiera de los pasatiempos citados, y también el aeromodelismo, debe tener presente algo importante: al armador puede resultarle difícil conseguir los conjuntos de dispositivos electrónicos. A veces ni el modelo se consigue con facilidad.

La construcción de cualquier modelo exige paciencia y habilidad por parte del montador y requiere también recursos especiales pues en algunos casos hasta que fabricar las piezas menores en casa o improvisarlas. Aquellos que se aventuran a armar su autito, robot, aeromodelo o barco, muchas veces se verán en dificultades porque no tienen un torno, una perforadora de precisión o cualquier otra herramienta necesaria.

La parte electrónica de los armados es en realidad la más sencilla pues los circuitos pueden armarse con los recursos de cualquier taller. El problema en este caso son las ideas referentes a los circuitos que pueden usarse para determinadas funciones. Daremos enseguida algunos circuitos que son de utilidad en el modelismo en general.

CONTROL UNIVERSAL

Este circuito, que se muestra en la figura 4, permite variar la tensión de una fuente de alimentación entre 0 y un máximo de 12 V, con una corriente de 2A y también invirtiendo el sentido de la circulación.

 

Tiene muchas aplicaciones posibles. Puede usarse como control de velocidad para trenes en miniatura, como control para autorama y también como regulador de intensidad luminosa para lámparas en una ciudad en miniatura.

EI montaje completo del control se muestra en la figura 5, observándose que el transistor de potencia 2N3055 debe estar dotado de un buen disipador de calor.

 

EI disipador consiste en una lámina de metal doblada en "U" y fijada al transistor mediante tornillos.

En este circuito el transistor de potencia funciona como un reóstato o sea, una resistencia variable cuyo valor depende de cuanta tensión deseamos aplicar al circuito de carga. Con la ayuda de un potenciômetro de control y de un transistor adicional, regulamos la corriente de base de este transistor de potencia, de tal modo que entonces presenta una resistencia al pasaje de corriente.

Esta resistencia determinara entonces cual será la tensión en el circuito controlado.

Si la resistencia fuera elevada, la tensión en la carga será prácticamente nula, lo que significa el mínimo de velocidad para un modelo o el mínimo de brillo para una lámpara. Si la resistencia fuera baja, la tensión de carga será casi total y tendremos el máximo de velocidad en el modelo y el máximo de brillo en la lámpara. (figura 6)

 

La llave 2 x 2 permite invertir el sentido de circulación de la corriente en el circuito de carga, ya que en el transistor la corriente sólo puede circular en un único sentido.

Si el lector tiene una ciudad en miniatura donde alimenta varios modelos de trenes y también otros dispositivos, puede usar sólo una fuente rectificadora y asociar a ella diversos controles de este tipo, cada uno para una clase de efecto.

CONTROL DE DOS VIAS PARA TRENES

¿Cómo controlar dos trenes en una misma línea?

Como se ve en la figura 7, mediante un transformador con un rectificador, se obtiene baja tensión del orden de los 12 V que alimenta a estos juegos.

 

El control de velocidad se efectúa antes de que se aplique corriente a las vías, ya sea con recursos electrónicos, como mediante un simple reóstato.

Los motores de los modelos funcionan con corriente continua de manera que el sentido de su circulación es el que determina el sentido de su rotación. Invirtiendo el sentido de circulación de la corriente con una llave, el motor invierte su rotación y el tren que se desplazaba hacia adelante comienza a hacerlo hacia atrás.

Este sistema limita a un tren por via el control externo.

En una ciudad en miniatura, el controlador puede querer mas de un tren en un sistema de vías para obtener un efecto más realista.

¿Cómo entonces pueden haber dos trenes en una via circulando con controles independientes y alimentándose por las mismas vías?

La solución se ve en el diagrama de la figura 8.

 

Se usa un solo transformador para alimentar dos circuitos de control pero en corriente alternada.

Los lectores deben tener presente que las vías de los trenes de juguete sirven también como conductoras de energía eléctrica que alimenta sus pequeños motores.

Cada control tiene un diodo rectificador de modo que el primer control puede determinar la amplitud de semiciclos negativos (que corresponden al primer tren) y el segundo, la amplitud de los semiciclos positivos (que corresponden al segundo tren).

Ambos semiciclos, en forma alternada, se aplican a la via férrea de manera convencional.

En cada tren tendremos un diodo, que será polarizado al recibir solamente los semiciclos negativos o positivos según el control que hagamos actuar sobre él.

Vea que en el tren que va a ser controlado por los semiciclos negativos o positivos debemos invertir las conexiones del motor para que no funcione sólo para atrás. (figura 9).

 

En la práctica puede armarse el circuito con facilidad como muestra la figura 10.

 

Tenemos dos reóstatos electrónicos funcionando: uno con un transistor NPN para los semiciclos positivos y otro con un PNP para los semiciclos negativos.

Vea que el transformador debe tener un bobinado secundario que sea capaz de soportar la corriente requerida por los dos trenes a su máxima velocidad o máxima potencia. Un transformador de 2 a 3 amperes servirá perfectamente para los trenes eléctricos comunes.

Respecto a los transistores, los tipos-de 2 o 3 A de corriente, con disipador de calor, como los TIP31 (NPN) y TIP32 (PNP) sirven perfectamente.

Vea que este circuito impide que los trenes tengan movimientos de retroceso pues la inversión del sentido de circulación de la corriente en un control hace que este interfiera con el control de otro tren.

EI mismo circuito puede usarse con otra finalidad.

En la figura 11 tenemos el uso de un circuito adaptado en el que el control del tren único se efectúa de la misma manera convencional, al mismo tiempo que el otro "canal" que estaría formado por los semiciclos negativos aplicados a. las vías y que se utilizarían para encender las luces del modelo.