Como um trem elétrico em miniatura funciona?

Escrito por lee grayson | Traduzido por marco antonio costa
Como um trem elétrico em miniatura funciona?
Um trem em miniatura (Comstock Images/Stockbyte/Getty Images)

Modelos de trem imitam o mundo real

Uma locomotiva ferroviária no mundo real usa energia elétrica, gerada por motor diesel interno ou carregado por fios em postes ou um terceiro trilho, para ativar um motor de tração que gire as rodas. Nenhuma eletricidade é carregada pelos trilhos, exceto por uma corrente mínima usada para operar dispositivos de sinalização ao longo dos trilhos. Locomotivas em miniatura simulam a operação de sua contrapartida da vida real com motores que funcionam a partir de eletricidade transmitida diretamente pelos trilhos.

Trens a corrente contínua

Por muitos anos, a maioria das locomotivas miniatura operou a partir de 12 volts de corrente contínua, ou DC, conforme padronização da National Model Railroad Association. Alguns fabricantes de trens estrangeiros, como a Marklin (Alemanha), usam corrente alternada, ou AC, e seus trens são eletricamente incompatíveis com marcas americanas. Voltagens podem variar em miniaturas de diferentes escalas e nenhuma fonte de alimentação é utilizável para todos os tamanhos. Enquanto motores de locomotiva e faróis funcionam com corrente contínua, acessórios, como postes de luz e plataformas rotatórias, normalmente funcionam com corrente alternada.

Como um trem elétrico em miniatura funciona?
Um trilho de trem miniatura simples (Polka Dot Images/Polka Dot/Getty Images)

Como as locomotivas se movimentam

A corrente contínua é transmitida por fios de um dispositivo de energia para os trilhos. Nos sistemas de dois trilhos que abastecem a maioria dos tamanhos, um trilho tem polaridade positiva e o outro serve como terra. As rodas da locomotiva servem como conduíte para essa eletricidade. A carga positiva passa pela rodas para o motor e é descarregada através das rodas opostas no trilho negativo. A escala 027, conhecida pelos trens de colecionador Lionel, tem um terceiro trilho no centro da linha, enquanto os trilhos externos têm carga positiva.

Mecânica de locomoção

A energia transmitida pelo trilho e rodas da locomotiva é levada por fios até um motor DC, que roda em uma velocidade variada governada pelo reostato (chamado "acelerador") no dispositivo de energia. O eixo de tração do motor é a primeira parte do dispositivo de transmissão. A conexão liga o eixo de tração a uma engrenagem tipo ''rosca sem fim". Essa engrenagem é ligada a uma caixa de marchas que fica nos eixos das rodas da locomotiva. Rodas dentadas nos eixos são acopladas nas engrenagens e a locomotiva é movida para frente ou para trás, dependendo da direção escolhida no dispositivo de energia.

Um aperfeiçoamento: Controle de Comando Digital (DCC)

Simples corrente contínua, que foi usada por um século em miniaturas de trens, tem algumas desvantagens. Seções isoladas ou "blocos" de trilhos permitem controle independente de vários trens, mas dentro de qualquer bloco as locomotivas só podem se mover em uma direção e uma velocidade. O Controle de Comando Digital (DCC), um desenvolvimento recente na área, permite que impulsos eletrônicos separados sejam enviados através dos trilhos para decodificadores ligados em cada locomotiva. Em um segmento de ferrovia, até 9,999 locomotivas podem teoreticamente ser controladas em velocidades e direções variadas usando o DCC, criando flexibilidade para uma operação muito mais realista. Além desse controle refinado, "aceleradores portáteis" sem fio deram a operadores a liberdade de seguir seu trem pela maquete sem ter que ficar ao lado do dispositivo de energia. DCC, agora a novidade de maior crescimento na modelagem ferroviária, também deu origem a sistemas de som extremamente precisos que fielmente reproduzem não apenas sons de buzina e sino, mas o rugido de locomotivas especificas, incluindo som do motor em ponto morto e mudando de marchas.

Formas incomuns de eletrificar locomotivas

Alguns conhecedores avançados desenvolveram alternativas interessantes a usar os trilhos para energia. Uma delas, usada por alguns que incluíram fiação aérea em suas maquetes (conhecida como catenária), é fazer que essa fiação carregue eletricidade assim como no mundo real. No entanto, essa é uma modificação rara e incomum e a maioria dos modelistas usa o sistema elétrico padrão.

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