Débutons dans le train miniature

Débutons dans le train miniature.

Un petit exposé pour les débutants désirant s'informer sur quelques bases et mieux comprendre ce nouveau monde.
Les bases
1- Pour débuter: un peu de lecture.
2- Du choix entre les différents systèmes
3- Premières bases.
4- Un premier réseau, mise en œuvre.
5- Quelques bases électriques
6- L'aiguillage, présentation
7- Exemple 2: la petite station
8- Aiguillage: raccordement électrique
9- Aiguillage: quelques configurations fréquentes
10- La double voie et une petite gare
11- Électricité: un peu de base

Un réseau: conception et réalisation
1- Introduction
2- XTrkCAD, petit tuto pour ceux qui voudraient s'essayer à moindre coût
3- Un réseau: conception et réalisation: part 2

Pour débuter, un peu de lecture:
Un premier lien, assez complet, celui sur Wikipédia

On peut aussi trouver d'anciennes publications, toujours intéressantes car sources d'idées:
Les Modèles Ferroviaires
Les Installations Ferroviaires à l'Echelle

Qui se trouve sur l'excellent site de Mr Tassignon. C'est vieux, axé sur le O (1/43ème) et en 3R mais c'est une bonne première lecture à défaut de se procurer un des ouvrages de la nombreuse littérature disponible.

Premières bases:

Ensuite, on peut tenter d'expliquer quelques notions de base:
2R = 2 rails = l'alimentation se fait uniquement par les deux rails qui composent notre voie. C'est associé généralement au courant continu mais cela aurait pu aussi convenir à l'alternatif, et vice versa d'ailleurs. En 2R continu, le classique, un des rails est le potentiel, l'autre est la masse. A aucun moment, on ne doit avoir la masse qui se trouve en contact avec le potentiel au risque de provoquer un court circuit.

(C) wikipedia et l'auteur

3R = 2 rails + troisième pouvant être central (les picots) ou la caténaire = l'alimentation se fait par le système central et le retour ou masse par les voies de roulement. C'est majoritairement associé à l'alimentation alternative mais on aurait pu utiliser le continu.

(C) wikipedia et l'auteur

Le type de courant:
- En Alternatif, on a une alimentation similaire à celle que nous utilisons chaque jour chez nous, sauf qu'un système, dénommé transformateur, permet d'en baisser la tension. Si on visualise cette alimentation alternative, on constate que le potentiel varie de manière régulière du +15 au -15 Volt par exemple et ce, par rapport au fil de masse. La variation de vitesse se fait un changeant la valeur du potentiel: de 0V à 15v par exemple. L'inversion se fait de manière mécanique en inversant le sens d'alimentation du moteur.
- En continu, le potentiel est, cette fois, toujours le même, soit positif, soit négatif par rapport à la masse. On utilise l'alimentation classique, baissée comme en alternatif, à une valeur raisonnable (12V par exemple) et ensuite redressée au moyen de 'pont de diode'. La variation de vitesse se fait comme en alternatif tandis que l'inversion se fait simplement en changeant la polarité, donc du positif au négatif et vice versa.

Pour ce qui des voies!
En système 3R, on n'a pas beaucoup de choix, on se procure le matériel chez Marklin. Les spécialistes du 3R pourront compléter mais je crois que deux systèmes co-existent et sont peu voir pas compatible. L'avantage essentiel selon moi, est qu'a aucun moment on ne risque le court circuit en traçant son réseau puisque que la masse est bien distincte du potentiel (rail central). Même une raquette ne peut générer ce problème. Ensuite, chacun y trouvera des avantages comme la solidité, la fiabilité, etc. Là, c'est affaire de jugement perso.
En système 2R, là où il y a le plus de constructeurs, on doit veiller à la section des rails, l'écartement étant standardisé à 16,5mm pour la voie normale en HO. Cette section va dépendre du code des rails mais pour simplifier, il vaut mieux s'en tenir à des voies de code très proches voir identique: code 100 par exemple. En général, les fabricants sont clairs sur cet élément. Pour le reste, on entre à un autre niveau plus expert. Un conseil, acheter un petit 'pied à coulisse' et mesurer la hauteur des rails, en code 100, on doit avoir 2,54mm. Le code nnn donne comme hauteur de rail (pas la voie), nnn / 1000 * 25,4 (25,4 étant la valeur du pouce en mm).

Les éléments de voies:
Les coupons
Dans les deux systèmes (2R et 3R) on a les deux rails de roulement assemblés sur une base représentant les traverses, ou travelage, parfois complétée d'une représentation de ballast (les cailloux dans la réalité). Cet ensemble compose les éléments de voie qui sont répertoriés par constructeurs en terme de longueur et de courbure, parfois avec des particularités en plus: butoir / heurtoir, alimentation, coupure, passage à niveau, etc. En 3R, on retrouvera en plus le troisième conducteur central.
Ces éléments de voie comportent en plus, à chaque extrémités, et par convention, sur le rail de gauche, un petit élément mécano électrique, dénommé 'éclisse' servant à relier les éléments les uns aux autres. Ils sont sertis au rail mais peuvent s'enlever si besoin par simple traction avec une pince. Ces 'éclisses' peuvent se trouver dans le commerce dans les différentes marques existantes.

On trouve également des éclisses dites 'isolantes' en matière plastique qui seront utilisées dans les deux systèmes pour établir des coupures électriques tout en conservant la fonction mécanique.
Nous reviendrons plus tard sur les cas d'utilisation.

Remarque importante:
Chaque marque a sa propre géométrie de rail, même si les codes sont identiques. On parle ici de la largeur de la semelle, là ou le rail repose sur les traverses, voir de la largeur de l'âme. C'est une source d'incompatibilité possible entre les marques car cette différence de largeur peut provoquer des soucis au niveau des éclisses, soucis électriques ou mécaniques. Il est donc préférable d'utiliser les éléments de voie de manière uniforme. On pourra utiliser des éclisses spécifiques pour passer d'une marque à l'autre.

Voie flexible:
On trouve, depuis pas mal de temps maintenant, des éléments de voie dits 'flexibles' de longueur proche du mètre. On les utilise pour réaliser des profil de voie particulier: grandes courbes, courbes parabolique, longues voies droites, etc. Si on observe la composition, on constate que le travelage n'est plus rigide mais coupé alternativement sous chaque rail. cela permet de courber la voie sans risque de casser le plastique. Une fois la voie mise en place, on la coupe à la longueur désirée et on équipe le rail droit d'une éclisse pour pouvoir poursuivre le montage du réseau.

PS: Ne répondez pas... SVP
Pour le matériel roulant!
En système 3R, les machines devant s'alimenter via le rail central (les plots), elles sont équipées d'un système spécifique dit 'frotteur'. Sans ce 3ème rail, elles ne peuvent circuler. Certains wagons ou voitures sont également équipés d'un frotteur pour l'alimentation des accessoires embarqués, éclairage par exemple. Un élément qui peut avoir sont importance est que les essieux peuvent être non isolés, les deux roues sont donc en contact électrique. En 3R pur, ce n'est pas un problème, mais cela peut en avoir un si on veut faire rouler ces véhicules sur un réseau 2R.
En système 2R, les machines s'alimentent via les deux rails. Il n'y a donc pas d'élément spécifique au centre mais les deux rails doivent être bien distincts électriquement. Du coup, les essieux sont obligatoirement isolés et, si le châssis est métallique, les essieux devront respecter certaines règles, par ex. les roues isolées de l'axe du même côté.

Je ne vais pas trop détailler ce point, on trouve sur le web pas mal de sites qui en parlent.

Sur ce fil, je pense m'en tenir aux bases simples, comme la construction de petits réseaux, le câblage, l'alimentation, etc. Pour des raisons de facilités pour les futurs éventuels lecteurs, vous pouvez commenter sur un fil spécifique. Mais ceux qui souhaitent apporter une contribution peuvent l'ajouter ici.

Stef

Un cercle en éléments courbes R2 de 30° Roco

Après ces quelques courtes bases, et le résultat de vos recherches sur ce forum et sur le web...
Pour des questions de clarté, de simplicité de lecture et... je me limiterai à une seule marque dans un post, à moins que le besoin se fasse sentir, genre comparatif entre 2R et 3R par exemple. J'essaierai de placer dans le titre du post les infos utiles. Pour ce qui des plans de voie, j'utilise XTrkCAD que je connais bien mais vous pouvez en utiliser d'autres.

Commençons par le début ! Si vous en avez la possibilité, une table de dimension convenable est un plus, sinon, un sol bien plat fera l'affaire. Un simple cercle fait d'éléments de voies Roco R2 30°, 12 éléments seront nécessaires pour faire un cercle complet.


Assurez vous que les éclisses sont correctement placées et les éléments bien accolés l'un à l'autre. A ce stade, impossible de faire tourner un convoi, il nous faut alimenter le réseau. La plupart des marques proposent des éléments de voies spécifiques, souvent droits. Ils sont équipés d'un connecteur pour l'alimentation. Il vous en faut au moins 1, plus un éléments droit de même longueur qui sera placé à l'opposé. Adaptons donc notre cercle pour incorporer ces éléments droits. Il suffit de le scinder en deux parties égales et de placer les éléments droits. Raccordons le transformateur prévu à cet effet. Le raccordement doit se faire selon un ordre simple, pour éviter tout soucis:
- Vérifiez que rien ne se trouve sur le circuit qui pourrait générer un court circuit ou se mettre en route hors contrôle
- Reliez les câbles d'alimentation basse tension à votre petit réseau ferroviaire. Si vous ne disposez pas d'un câble adapté (souvent livré avec le transfo), utilisez de simples fils mais prenez la peine de les différencier, un rouge, un noir par exemple.
Relié vos câbles au transformateur, sortie 12V continu. Le connecteur pour tension continue se reconnait soit par le symbole du courant continu:


Soit par celui d'une petite locomotive. Exemple d'un transformateur analogique simple:


- Et pour terminer, reliez votre alimentation au réseau 220V domestique.

Le réseau ainsi constitué et raccordé devrait avoir une allure du genre:


Placez une première rame sur le réseau et amusez vous. Le gros bouton rouge permet de régler la vitesse et le sens de marche. Bon amusement

Stef

Quelques bases électriques

Avant de poursuivre plus loin avec les réseaux... parlons un peu 'électricité'.
Construire un réseau par l'assemblage d'éléments de voie n'est pas trop complexe, y placer du matériel roulant pour composer des rames non plus. Par contre, faire en sorte que cela circule sans soucis peut vite devenir un calvaire pour celui qui débute. Ce post ne va pas régler tout ni explique tout, mais nous allons commencer par quelques éléments simples. Le reste viendra en son temps ou se trouvera sur ce forum.

Le premier réseau était simple. Une boucle, une alimentation et une rame. Ça tourne dans les deux sens, super. Mais vous souhaiterai vite aller plus loin, insérer des appareils de voie, faire circuler plusieurs trains sur le réseau, d'abord l'un après l'autre, ensuite en même temps, etc. D'où la nécessité de maitriser un peu plus l'électricité nécessaire pour que cela fonctionne bien. Nous allons commencer par fixer quelques bases:

Convention de couleurs
- Le bleu sera utilisé pour le neutre, le retour du courant.
- Le rouge sera utilisé pour le potentiel, la source, positif ou négatif.
- Le blanc ce qui n'est pas alimenté, soit que c'est voulu car isolé, soit que c'est la conséquence d'un soucis.
- En jaune/orange, je représenterai les zones susceptibles de recevoir les deux couleurs.
- Le noir, sans signification particulière, c'est du dessin...

Convention de symboles
- Une alimentation continue sera indiquée par le symbole
- Une alimentation alternative sera indiquée par le symbole
- La masse sera représentée par le symbole
- La tension ou le potentiel par le symbole ' ' éventuellement suivi de 12V
- Un interrupteur sera représenté par le symbole . Je préciserai éventuellement les particularités de celui-ci.

Et quelques autres symboles que j'expliquerai le moment venu.

Ces couleurs sont valables aussi pour l'alternatif si ce n'est que le rouge sera 'alternativement' positif puis négatif...


Lorsque je voudrai marquer clairement un joint isolant (une éclisse par exemple), j'utiliserai deux traits parallèles barrant le fil du rail
Comme déjà précisé dans les post précédent, j'utiliserai quasi toujours la même marque d'éléments de voie, par pure paresse. mais si cela s'avère nécessaire, je ferai des équivalents en voie Marklin.

Stef

NB: Si vous êtes débutant et que vous souhaitez poursuivre, je pense qu'il est temps d'acquérir, si ce n'est pas déjà fait, quelques outils de base.
- Quelques tournevis d'électricien, pas des tournevis d'horloger trop petits à ce stade.
- Une pince universelle ou / et à long bec
- Une pince coupante robuste
- Un multimètre (électronique) proposant au moins un calibre 0-20V continu et alternatif et 220V alternatif, quelques calibres ampère et ohmmètre et un détecteur de continuité acoustique (très utile si ce n'est important).
- Quelques autres outils qui viendront certainement selon vos tâches: marteau, scie, etc.


NB: Ne pas répondre SVP

L'aiguillage, présentation

Marre de voir tourner un train en rond ...? Je vous comprends, passons donc à l'étape suivante. On trouve dans le commerce et pour le plupart des marques, des sets d'extension permettant d'augmenter le plan de voie de votre réseau. Difficile donc d'en faire un résumé, le plus simple est de se reporter à votre détaillant le plus proche pour voir les disponibilités.
Pour la suite, ja vais 'imaginer' des sets d'extensions qui iront bien pour illustrer la suite.

Commençons par du simple:
étendu le rond initial avec un petit set comportant quelques éléments de voie et un aiguillage, voici le plan:


Vous remarquerez que, dans la série geoline de roco, un élément courbe est apparu. Il permet de ramener la voie déviée de l'aiguillage en parallèle avec l'autre voie. Cet élément courbe n'est pas identique aux autres, faites attention lors des montages. D'autres combinaisons sont possibles, à vous de les essayer, j'aimerais plutôt vous parler de l'élément un peu particulier qui vient d'apparaître dans notre set de voies: l'aiguillage.
Dans notre exemple, j'ai utilisé un modèle simple dit 'aiguillage droit' ou 'déviation à droite'. Il en existe d'autres:
- aiguillage gauche, aiguillage droit et aiguillage symétrique ou 'Y'
- aiguillage triple symétrique ou asymétrique
- aiguillage enroulé droit, enroulé gauche: avec les deux voies en courbe du même côté
- traversées jonction simple et traversée jonction double
- croisements de divers angles

Quelques exemples d'aiguillages simples mais de longueur différentes:


Je reviendrai sur ces divers modèles par après, détaillons plutôt notre aiguillage droit. Voici un exemple de plan d'aiguillage comme on en trouve dans les grand chemin de fer:


Ce plan représente un aiguillage composé de trois parties: Une partie aiguille de près de 9,4m, une partie croisement de 4,85m et de rails intermédiaires. Le total faisant près de 26,6m de long, soit 305mm en HO. Voici une petite description des composants d'un aiguillage simple:


Image tirée du site de Mr Tassignon, déjà évoqué ci-dessus, La vie du rail.
Si d'un point de vue constitution, les choses sont assez simples, ce n'est pas pareil en modélisme 2R. Observons ce schéma reprenant, en couleurs, l'alimentation présente sur chaque composant de l'aiguillage:


Souvenez vous des couleurs ! On constate qu'au niveau du croisement, on ne peut définir le type de courant (masse ou phase). C'est pour cela que, dans la plupart des marques offrant du matériel simple, ce croisement est reproduit en plastique, ou avec des parties métalliques isolées du reste.

Voici une vue d'un appareil de voie de ce type. (peco insulfrog)

Le croisement vu de dessus, les concepteurs ont fait le maximum pour limiter autant que possible la lacune électrique.


Vu de dessous, deux petits fils viennent ré-alimenter les bouts de rails.
Chez Peco, la marque de cet aiguillage, les lames sont plaquées par un petit ressort, garantissant ainsi un bon contact électrique. C'est ce contact électrique qui va permettre d'alimenter l'une ou l'autre voie de sortie. Un petit article expliquant bien cette particularité Peco.
Re voici un extrait du schéma de notre réseau, l'aiguillage étant placé pour la boucle:


On constate que, avec un aiguillage peco, la voie déviée et son équivalent sur le tiroir n'est pas alimentée. Par contre l'autre voie l'est bien! Si on change l'aiguillage, on pourra parcourir le tiroir sans soucis ainsi que la boucle, mais attention de ne pas prendre l'aiguillage par le talon... le ressort est assez puissant.

Cette situation de continuité électrique est propre à chaque marque! Et difficile de toutes vous les présenter! C'est pour cela qu'il est intéressant d'avoir un moyen de contrôler la continuité électrique de votre réseau avec le multimètre. Dans le doute, vous pouvez placer une éclisse isolante en sortie d'aiguillage et prévoir un interrupteur pour ré alimenter cette voie au besoin.


On peut trouver de bonnes explications complémentaires sur le web, comme par exemple sur ce site, ou encore celui-ci

Stef

Exemple 2: la petite station

Les emplettes continuent... cette fois, nous avons acquis un set d'extension qui va nous permettre de créer une petite gare avec une voie d'évitement. Le set comporte deux aiguillages et quelques voies pour l'évitement! Voici le montage obtenu:


Au vu de ce que nous avons déjà abordé, vous pouvez imaginer où placer l'alimentation de ce nouveau réseau ! Une idée ?
Certainement pas sur une des voies 'I', 'II' ou 'a', mais bien quelque part en ligne. Pourquoi ? Simplement parce que comme nous l'avons expliqué plus haut, dans certaines configurations des aiguilles ces voies pourraient ne pas être connectées au reste du réseau (aiguillage peco par exemple) ou plus simplement, pour se garder des possibilités de jeu.
Avec ce nouveau petit réseau, vous allez découvrir les premières joies de la circulation de plusieurs trains et le fait de devoir synchroniser tout cela en jouant sur la position des aiguilles et de petits interrupteurs. Je vous propose de placer des éclisses isolantes comme indiqué sur le plan ci-dessous ainsi que des petits interrupteurs.


Si vous souhaitez valider vos isolations et interrupteurs, aidez-vous d'un petit schéma / plan et de bic de couleur, ou du multimètre dans son mode de détection de continuité avec son. On place une des sondes au niveau de la prise d'un des fils d'alimentation du réseau, et l'autre est promené à divers endroits et selon diverses configurations d'aiguillages et interrupteurs mais toujours sur le 'bon' rail évidemment.
Dans cette autre configuration, on peut placer une éclisse isolante et son interrupteur sur le tiroir ainsi que des éclisses isolantes sur les deux voies de l'évitement:


L'alimentation des deux côtés de la grande boucle trouvera un chemin via l'évitement et ce, malgré la position de l'aiguillage 'a3' et des interrupteurs de l'évitement. J'ai placé deux flèches pour montrer où alimenter. D'autre part, vous aurez constaté que j'ai également ajouté un petit élément de voie servant à dételer sur la voie 'a'. Il vous facilitera la vie pour vos manœuvres. D'autres pourraient être prévus à divers endroits, c'est pour cela que vous devrez prendre soin d'étudier les manœuvres que vous envisagez sur votre réseau. Surtout le jour où vous passerez à l'étape suivante, la réalisation d'un réseau 'à demeure'.

A bientôt.

Stef

Aiguillage: raccordement électrique

Comme nous l'avons vu dans un post précédent, les appareils de voie sont un peu particulier au niveau raccordement électrique. La présence d'un point commun entre les deux rails nécessite des solutions qui peuvent soit générer des lacunes électriques, soit des courts circuit si ils sont mal câblés. Nous allons donc refaire un petit tour de cette question en proposant des solutions, surtout pour la question du court circuit.

Reprenons notre schéma simplifié mais cette fois avec le câblage:


Comme vous pouvez le constater, le problème se situe au niveau de la pointe de cœur. Pour éviter la lacune électrique qu'elle représente, il est nécessaire de la polariser, mais comment ? En fait, on se base sur la position des lames pour déterminer la source électrique. La plupart des moteurs d'aiguillage propose désormais au moins un inverseur. Le câblage s'effectue comme sur le schéma. ATTENTION, il faut bien veiller au raccordement sous peine d'être en 'court jus' permanent. Lorsque le moteur va actionner les lames via la tringle, il va également provoque l'inversion de l'alimentation de la point de cœur.
Si vous prenez un peu de temps pour imaginer le passage d'un train,
- dans le sens voie commune vers voies déviées et directes, la pointe de cœur sera correctement alimentée, le train ne rencontrera donc pas de lacunes électriques
- dans le sens voie directe vers voie commune, notre schéma nous permet de dire que la pointe de cœur est bien alimentée (neutre bleu), l'aiguillage est pris par la pointe
- dans le sens voie déviée vers voie commune, selon le schéma, l'aiguillage est talonné. Le train devrais, en arrivant aux lames, forcer celles-ci à basculer pour libérer le passage des roues. Mais avant cela, chaque roue, au passage des interstices entre le rail du potentiel et la pointe de cœur, va provoquer un pont entre phase et neutre, un court jus. Dans ce cas, on dit que l'aiguillage n'est pas talonnable.

Une solution pour 'protéger' les aiguillages où cela pourrait être gênant: aiguillage de gares cachées, sous le décor, ... est données par le schéma suivant:


Un second inverseur est utilisé pour 'récupérer' l'alimentation de la pointe de cœur et la replacer sur le seul rail parcourrable selon la position des lames. Un convoi qui viendrait par la voie B, sur notre schéma, serait stoppé au niveau de la zone d'arrêt. Il faut bien évidemment prévoir une zone suffisamment longue pour que ce train n'engage pas le gabarit.

D'autres lectures:
- Alimentation aiguillages Roco
- AlimentationAiguillage Jouef ancien, lisez bien la partie sur les contacteurs!
- Branchement et commande


Stef

Un réseau: conception et réalisation

Voilà, vous commencez à être à l'aise avec ce nouveau monde et vous pensez tout doucement franchir le cap... la réalisation d'un réseau 'à demeure'. Mais comment procéder... comment organiser ses idées, ses envies pour aboutir à un réseau qui colle bien à vos souhaits.
Combien de fois n'a t-on pas vu un fil commencer par:

Alors je me demandais, par quoi commencer. Quel matériel acheter pour débuter. Les problèmes de débutants à éviter. Comment procéder pour son premier montage?

ou encore

Pouvez-vous me dirent quels premiers éléments je dois acheter pour contrôler mon réseau afin de faire circuler les trains. Et aussi; où les placer sur ma plaque de bois?? (en vous disant que celle-ci fait un peu près 1m20 sur 2m10).

Les réponses sont souvent de donner un plan de la pièce, quelques idées et faire un plan de voie! C'est effectivement des éléments importants pour la suite mais ce ne sont pas les premiers si on veut aboutir à un réseau qui plait et correspond bien à nos souhaits.
Les posts qui seront repris sous cette rubrique vont vous proposer 'une' démarche possible pour concevoir votre réseau. Ce n'est pas la seule, ce n'est pas non plus la meilleure du monde, c'en est une parmi d'autres et j'espère simplement qu'elle vous donnera des pistes pour 'votre' méthode de travail.

Sujets liés:
- ... (la liste viendra bientôt).

Stef

Aiguillage: quelques configurations fréquentes

Souvent, vous aurez l'occasion de voir sur les plans de réseaux des assemblages d'appareils de voie plus ou moins complexes. En voici quelques uns avec, parfois, le nom le plus fréquent:

1) La bretelle simple: Cet ensemble est souvent utilisé sur les lignes à doubles voies pour permettre de passer d'une voie à l'autre lors de travaux ou en entrée de gare pour rejoindre un faisceau de voies précis. Un petit schéma de la bretelle simple:

L'ensemble ne pose pas de problème particulier d'un point de vue pose de voie. D'un point de vue électrique, le fait que les deux voies sont généralement utilisées pour faire circuler des trains en sens inverses, vous devrez bien veiller à isoler les deux aiguillages par des éclisses isolantes. Les couleurs vous en montrent les raisons. Généralement, ce type d'ensemble est contrôlé comme un tout, les deux moteurs sont actionnés en même temps par une même commande, ceci pour éviter tout problèmes de circulation.

2) La bretelle double: Un peu moins fréquente car plus complexe à mettre en place et souvent remplacée par un enchaînement de deux bretelles simple. L'alimentation électrique de cet ensemble n'est pas des plus simple et pourra faire l'objet d'un post spécifique si besoin. En voici une vue avec les couleurs, comme pour la bretelle simple, la commande des moteurs se fait en simultané par bretelle, mais pour des questions de facilité, on peut aussi les commander tous ensemble.


3) La bifurcation double: Deux aiguillages simples et un croisement, mais dans certaines gares très complexes, le croisement peut être remplacé par une traversée jonction (double ou simple). Vous imaginez aisément la complexité des branchements électriques en 2R Analogiques.


4) La bifurcation simple: La version avec traversée jonction simple! On peut imaginer d'autres versions en fonction des contraintes de l'exploitation, comme par exemple une bifurcation double dont une des branches est résumée à une voie au moyen d'un aiguillage.


D'autres ensembles existent mais ce serait trop complexe de tous les énumérer. Nous y reviendront dans le futur

Stef

Exemple 3: La double voie et une petite gare

Après notre petit réseau à voie unique, nous pouvons augmenter le plaisir du jeu en réalisant un réseau à double voie avec quelques voies de services et bretelles. Voici un plan de base que je vous propose, d'autres sont possibles, l'imagination est ici reine:


Si on imagine la circulation de l'un ou l'autre train, avec notre seul commande, on se rend vite compte que, sans aménagements, le jeu sera limité. Chaque train placés sur le réseau tournera en même temps sans possibilités de contrôle individuel. Nous devons donc prévoir quelques petites choses pour modifier cela. La première possibilité est d'introduire des 'zones d'arrêt' qui seront commandées par des interrupteurs idéalement placés et des éclisses isolantes. Voici un exemple de ce que l'on peut imaginer, je n'ai pas dessiné les raccords électriques, cela rendrait le dessin trop difficile à lire.


4 zones d'arrêt sont proposées: 1 par voie principale et en gare et une par tiroir. Il est ainsi possible de faire cohabiter jusqu'à 4 locomotives sur ce réseau mais nous ne pourrons toujours en contrôler qu'une seul en vitesse et sens de marche. les autres l'imiterons ou resterons à l'arrêt. Pour augmenter les possibilités, nous devons disposer de plusieurs stations de contrôle en vitesse et sens de marche. La première solution qui vient à l'esprit est d'avoir plusieurs transformateurs mais, car il y a un mais, vous devrez toujours veiller à ne JAMAIS avoir les alimentations qui se rejoignent, sur les deux fils! Pour obtenir cela, voici une possibilité de répartition des zones isolées sur les DEUX fils de rails!


En orange et vert, les zones qui seront alimentées en permanence chacune par un transformateur/contrôleur distinct. La zone en bleu est isolée de sont circuit normal pour permettre d'avoir un train en gare tout en réalisant des manœuvres entre les tiroirs et ce même circuit, donc sans devoir passer sur le réseau vert. Ce qui permet donc de faire tourner un train 'vert' tout en manœuvrant. La zone en mauve est la zone commune, celle qui devra donc faire l'objet de vos soins. Elle sera alimentée tantôt en vert, tantôt en orange. Vous pouvez évidemment conserver les deux zones isolées sur les deux tiroirs, en limitant cette isolation sur la moitié finale, ainsi vous pourrez manœuvrer une rame tout en laissant une locomotive contre le heurtoir. Pour alimenter cette zones en mauve par l'un ou l'autre des transformateur/contrôleur, nous utiliserons un double inverseur raccordé comme ici:


Vous pouvez prendre un interrupteur avec position centrale mais ce n'est pas obligatoire, il faut juste s'assurer que les contacts seront bien séparés, mais c'est souvent le cas. Vous aurez aussi remarqué que je n'ai pas inclus les aiguillages du circuit vert dans la zone mauve, c'est voulu, voir ci-dessus.
Une autre possibilité est d'utiliser une alimentation digitale. Vous aurez un contrôle totale sur toutes vos machines et ce, de manière totalement indépendante. Plus besoin de prévoir des zones isolées, l'arrêt d'une machine se faisant via la commande unique MAIS ce sera un peu plus complexe à utiliser et certainement plus cher. Le réseau ressemblera donc à ceci:


Si vous êtes un 'papa' qui réalise un petit réseau pour ses enfants, je pense que la solution à deux transformateurs, ou un seul et deux contrôleurs, est l'idéale. Elle est assez simple à mettre en œuvre, ne nécessite que quelques interrupteurs et inverseurs ainsi que des éclisses isolantes. Par contre, si vous vous préparez à aller plus loin dans l'aventure, passez au digitale, il devient démocratique et tout de même plus simple à 'câbler'.
Pour du 3R, vous pouvez utiliser la solution à deux transformateurs/contrôleurs mais n'oubliez pas d'isoler les circuits, la mise en parallèle de transformateurs n'est pas conseillée.

Pour ceux qui veulent pousser plus loin dans la réalisation des contrôle du circuit, vous pouvez utiliser des accessoires comme :
Un boitier inverseur par exemple. Il se fixe sur le plateau du réseau, à côté des transformateurs/contrôleurs.
Stef

Ou, pour faire encore plus vrai... un système intéressant:


Ce système permet de reproduire un schéma du réseau avec les contrôles d'accessoires à leur place.

Stef

Du choix entre les différents systèmes
Voilà bien une question à laquelle il sera difficile d'apporter une réponse absolue! Il n'y a pas de système idéal, chacun à du pour et du contre. Ce qui va faire la différence sera essentiellement ce que vous compter en faire et votre budget (présent et futur).
Ce qui suit fait référence à l'échelle HO, la plus courante dans le commerce. Il est clair que cela reste également valable pour d'autres échelles mais... voir en fin de texte!

Pour rappel, deux systèmes de voies: 2 rails et 3 rails, l'un généralement associé au continu, l'autre à l'alternatif, mais...
Avec le digital, on dispose maintenant de plusieurs moyens de contrôle de nos trains: Le système analogique simple, le système analogique avec commande électronique et le système digital.
Pas simple donc... Voyons les choses d'un autre point de vue... celui de l'utilisation!
a) Vous êtes un utilisateur souhaitant réaliser un petit réseau de train électrique pour vos enfants (ou vous même) mais sans prétention, si la flamme vient.... Oubliez le digital et l'électronique... Ces systèmes sont super mais peut-être un peu compliqués pour une première approche qui pourrait être sans lendemain. En digital, il faut apprendre à maitriser la commande et dès que vous souhaiterez faire rouler une seconde loco, vous risquez fort d'être confronter à des problèmes d'adresses dont vous n'aurez que faire et puis, il y a le coût. Il reste le choix entre 2R et 3R... là, c'est une affaire de goût, de budget et d'utilisateurs.
En 3R Marklïn, un set de départ comprenant une loco, 2 wagon et un ovale + alim tourne autour de 90€
En 2R Roco, un set assez similaire fait 75€
On est donc dans des prix similaires, sachant que le 3R a une bonne réputation de solidité.
Prenez donc de l'analogique simple en restant dans une même marque pour simplifier la suite. L'achat sur le woueb est une bonne première approche MAIS n'oubliez pas que le service après vente, dans votre cas, sera essentiel. Les commerçant restent des commerçants, ils ont plus facile avec les habitués qu'avec les visiteurs occasionnels.

b) Vous êtes un utilisateur plus impliqué mais se cherchant... Si votre budget est limité ainsi que l'espace directement disponible, vous pouvez aussi débuter avec des sets de départ que vous étendrai progressivement. L'achat sur le woueb est une bonne possibilité et vous avez la communauté pour vous aider, mais n'en attendez pas trop, un contact personnel est plus efficace! Vous pouvez commencer en analogique et passer au digital par après, la plupart des nouvelles loco sont prêtes pour passer en digital. Vous devrai apprendre pas mal de choses mais c'est par là que nous avons tous débuté. Le choix du 2R ou 3R va dépendre pour beaucoup de votre orientation, je pense. Le 3R n'est aisément disponible que via la même marque, les autres marques offrent bien de temps à autre des possibilités 3R mais c'est fort dépendant du marché et cela a un coût. Par contre le 2R a pour lui la diversité des fabricant, mais aussi des qualités et coûts par contre, il est plus sensible à l'usage (courts circuits, complexe dans certaines situations (raquette) et peut-être un peu plus fragile).

c) Vous êtes un utilisateur décidé, avec un projet clair... Les choix sont donc faits... il vous reste à acquérir l'expérience et le matériel. Que vous dire de plus.


Question d'échelle
J'ai volontairement limité mes posts à l'échelle HO, la plus connue et la plus courante dans le commerce. Il est évident que d'autres échelles sont disponibles. Pour n'en citer que quelques unes: le Z (1/220ème), le N (1/160ème), le HO, le O (1.43ème), etc... Je crois pouvoir dire que, en dehors du HO, il s'agit d'échelle qui s'adressent plus à des personnes décidées, cherchant autre chose. C'est peut-être moins vrai avec le N qui est intéressant mais moins ciblé pour les plus jeunes.
Que peut-on en espérer ?
- Le Z est une échelle très petite et très ciblée. Elle a l'avantage de ne nécessiter que très peu de place pour faire un réseau de base.
- Le N est une échelle beaucoup plus fréquente et mieux distribuée. Plusieurs constructeurs offrent du matériel en 2R uniquement. Si la place disponible est réduite et que vous souhaitez malgré tout avoir un grand réseau... Par contre, pour des plus petites mains, c'est peut-être un peu juste.
- Le O (Zero) est la plus petite des échelles initiées par Marklïn, au départ du modélisme ferroviaire. Mais vu la place qu'elle requiert, elle fût vite supplantée par le HO (Half Zéro) arrivé plus tard. Pourtant, on y revient, surtout pour les réseaux d'atmosphère, plus 'présent'. Pour trouver du matériel, il faut s'adresser à des spécialistes, cette échelle ne se trouve pas en grandes surfaces, désolé!

Voilà, c'est assez court et résumé, j'enrichirai si besoin

Stef

Électricité: un peu de base

Oui, le titre n'est pas top pour le contenu mais bon... Je simplifie au max. désolé pour les puristes.
Parlons un peu de l'alimentation de nos réseaux, 3R, 2R, DCC, autres... Pas simple pour ceux qui n'ont aucune notion et qui rame un peu. Commençons donc par le début, vous savez tous que notre courant électrique est du 220V alternatif monophasé, parfois du triphasé. C'est ce courant que vous utilisé pour vous éclairer, passer l'aspirateur ou bricoler. Voici une représentation de ce courant:

Image issue du site 'http://www.labo-technique.org'

On voit que le potentiel de 230V est tantôt positif, tantôt négatif et cette variation se fait, chez nous, à une fréquence de 50Hz (50 oscillations par secondes). Inutile de mesurer avec vos doigts, ce sera le choc électrique Pour utiliser ce courant dans nos réseaux, il est nécessaire de baisser la tension à une valeur non dangereuse, 15v par exemple. Comment y arrive t-on ? Par l'utilisation de transformateur, pas le boitier de nos réseaux mais sont composant de base.


Schématiquement, il se compose de deux bobines de fils de cuivre enroulées autour d'un même noyau de fer. C'est l'alternance sur la bobine principale qui va générer une variation d'un flux magnétique dans le noyau de fer. Cette variation de flux magnétique va elle même générer une variation de tension dans la bobine du secondaire. Si vous réaliser une bobine de 250 spires pour le primaire, et une bobine de 15 spires pour le secondaire vous obtiendrez une tension de 15V sur le secondaire à partir de 250V sur le primaire (grosso modo hein ).

image issue de wikipédia

Une fois cette tension de 15V alternative obtenue,
- en 3R, elle est directement utilisable pour nos trains. Il suffit de placer un système permettant de régler la tension pour pouvoir contrôler la vitesse. Pour ce qui est du changement de marche, il faut agir sur le sens d'alimentation du moteur, au départ de manière mécanique et maintenant plus électronique.
- en 2R continu, il faut la redresser, faire en sorte qu'il n'y ait plus d'inversion du potentiel. Comment ?

Courant continu.
(lecture intéressante)
Pour obtenir une première version du courant continu, on place un système qui va supprimer l'alternance négative de l'alimentation. Aujourd'hui, cela se ferait au moyen d'une diode qui va laisser passer le courant dans un sens mais pas dans l'autre.

Image issue du site http://www-esbs.u-strasbg.fr/esbs/?lang=fr

L'inconvénient majeur de cette solution est la perte d'une alternance, le moteur n'est donc alimenté que 25 fois par seconde! Le résultat est l'impression qu'il roule comme si il était alimenté par une tension de 7V au lieu des 15V espérés. Cela se corrige en utilisant un redresseur à double alternance, ou pont de diode. Qui va donc faire en sorte d'inverser les bornes de sorties par rapport aux bornes d'entrées au rythme des alternances.


La tension obtenue est donc continue mais variant rapidement de 0 à 15V à 0V de manière rapide (100 fois). On peut encore améliorer cela en utilisant un système capable d'accumuler du potentiel durant la phase montante et le redistribuer durant la phase descendante, cela s’appelle 'lisser' le potentiel au moyen d'un condensateur.


Les premiers transformateurs de réseaux utilisaient des systèmes à pont de diodes et parfois un filtre (une bobine) pour l'alimentation des réseaux. Mais avec les nouvelles technologies et les besoins des amateurs, on est vite passé à des alimentations utilisant des régulateurs de tension s'appuyant sur une source de potentiel plus élevée et qui 'écrêtent' les excès de tension. La courbe de tension ainsi obtenue est plus plate, plus régulière et, ce qui n'est pas négligeable, constante malgré la charge.


La variation de la vitesse s'obtient en variant la tension aux bornes de nos machines, soit en utilisant un potentiomètre qui va 'consommer' une partie du courant, soit en faisant varier la valeur de référence du régulateur. Sur des systèmes à courant 'pulsé', on utilise le principe de la tension moyenne. L'alimentation est toujours au maximum mais elle est coupée à intervalles réguliers. Le moteur reçoit donc une alimentation au maximum coupée de manière plus ou moins longue, ce qui donne l'impression d'avoir plus ou moins de potentiel. L'intérêt est de n'utiliser que du potentiel Max. et donc d'offrir de bons ralentis. C'est en quelque sorte du DCC sans la possibilité de contrôler plusieurs machines.


Pour ce qui est de l'inversion du sens de marche, vous l'aurez compris, il suffit d'inverser le sens d'alimentation du moteur, un simple inverseur suffit donc.

Et le DCC ? On y viendra mais comme nous n'avons encore rien fait dans ce domaine d'un point de vue réseau...

Stef

Un réseau: conception et réalisation: part 2
je voulais commencer par une page un peu théorique mais compte tenu des variantes possibles, je crois préférable d'entrer directement dans le vif du sujet en complétant si besoin. Donc, je vous expose le projet comme si j'étais dans la peau du futur propriétaire. Pour rappel, c'est un projet imaginaire, qui pourra avoir des variantes en fonction des situations à expliquer!

La pièce que nous allons équiper ferait 5m x 4m, munie d'une porte dans un coin et d'une fenêtre, prises de courant et éclairage classique pour une chambre.


La présence d'une porte s'ouvrant vers l'intérieur et d'une fenêtre qui devrait rester accessible va apporter quelques contraintes que nous essayerons de négocier. L'éclairage est aussi un élément délicat! Celui habituellement présent dans une chambre n'est pas très adapté à un réseau ni a un lieu de bricolage, nous devrons trouver une solution. Pour ce qui est de l'électricité, généralement, les installations sont conçues pour supporter des puissances suffisantes pour nos réseaux, mais nous devrons le vérifier...

Les thèmes qui seront évoqués vont nous aider à ébaucher le plan du réseau. Cette thématique va dépendre pour beaucoup de vos envies et du style que vous voulez retrouver. Les uns seront plutôt pour le jeu, la diversité... d'autres seront plus attiré par un certain réalisme, de l'épuré. Pour ce qui est d'un réseau 'riche' en possibilités, je ne crois pas nécessaire d'expliquer le 'comment faire'! Cela reste une affaire de goût et d'envies. Il y a pas mal d'exemples sur ce forum qui vous fourniront assez de trucs et astuces pour régler les éventuels problèmes rencontrés. De beaux grands réseaux seront d'excellentes sources d'inspiration et les auteurs sont souvent pleins de bons conseils. Pour ma part, je ne le cache pas, je suis plus attiré par le côté réaliste sans être hyper fidèle à la réalité.
Les thèmes retenus en première réflexion pour ce réseau vont tourner autour d'une petite ligne desservant de petites industries locales genre silos à grains, zoning industriel... Pour mettre les choses au clair, un petit schéma:


Une grande ligne, électrifiée, reliant deux grands centres sur laquelle figure une gare de moyenne agglomération servant de tête de pont pour une ligne locale. A une extrémité, un zoning industriel comportant diverses industries et raccordé à notre gare. La ligne locale est parsemée de raccordements et de petites gares, elles même utilisées par l'industrie local. Cette ligne se terminant par une gare de plus grande importance qui ne sera pas reproduite.
L'époque reproduite tourne autour des années 1970, fin de la vapeur et grande activité du parc diesel. Les grosses restructurations ne sont pas encore passées par là.

Comme vous le voyez, il ne faut jamais sous estimé l'imaginaire. Si votre objectif est de réaliser une ligne plausible, vous pouvez / devez créer une histoire à votre réseau, cela donne souvent de bonnes sources d'inspiration. Le schéma ci-dessus est très simplifié, les installations ne sont pas reproduites, simplement évoquées. Toute l'étude du réseau avant construction, va permettre de 'dimensionner' les installations et de vérifier si cela s'installe dans l'espace prévu. Il sera peut être nécessaire de réduire, peut-être possible également d'enrichir. Pour l'époque évoquée, il me semble important de se fixer une période afin d'éviter les incohérences. Sur un réseau plus riche, ou le décor n'a souvent qu'une place réduite, cela n'a pas une bien grande importance. On pourra toujours jouer les thématiques: période vapeur, diesel, TGV, etc. comme on peut aussi laisser cela de côté. Dans le cas ou le plausible est recherché mais que l'on veut se ménager des possibilités, le plus simple sera de choisir une période charnière et de jouer la 'non modernisation' des installations, ou une modernisation réduite.
Dans notre cas, on joue donc la charnière entre les époques III et IV, en limitant les vapeurs à des présences sporadiques.

Prochaine étape, une première ébauche du plan de voie.

Stef