Autofrog
¿Qué es un autofrog?
Es un simple interruptor que cambia automáticamente la polaridad en el momento de detectar un cortocircuito. Habitualmente se utiliza el autofrog para la polarización de los corazones de los desvíos, de ahí el término, ya que los anglosajones llaman frog (corazón) al cruce de los dos carriles interiores de un desvío. Así pués podríamos decir que autofrog es igual a polarización automática del corazón.
¿Qué problemas nos encontramos en el corazón de un desvío?
El principal problema para los corazones es que haya polaridad en el mismo o que tenga la polaridad correcta con la vía contigua, cosa que se puede ver en las siguientes imágenes.
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Desvío no polarizado |
Desvío polarizado en curva |
Desvío polarizado en recta |
A la izquierda podemos ver lo que se hacía hasta ahora, el corazón no polarizado de material plástico, o metálico aislado, que evitaba el problema de cortocircuito a cambio de dejar un tramo aislado de corriente, lo que provocaba habitualmente que vehículos cortos de dos ruedas se quedaran parados si había algún tipo de problema de mal contacto o vía sucia (habitualmente los desvíos son el lugar que más se ensucia por tener los espadines más estrechos y lugares de articulación para poder cambiar las agujas*).
En el centro podemos ver el corazón del desvío polarizado para el paso en curva y a la derecha el desvío polarizado para el paso en recta.
La manera de polarizar el corazón dependerá de las diferentes posibilidades que podemos llegar a tener:
- Polarización del corazón dependiendo del descodificador de conmutación que cambia las agujas del desvío. Habitualmente es un relé que cambia la polaridad según le marque el descodificador, que puede ser interno o externo.
- Polarización del corazón independiente del cambio de agujas mediante un circuito de detección de polaridad por cortocircuito o Autofrog.
Nota: Aunque los contracarriles para el guiado de las ruedas estén en el color de la vía no significa nada porque en la mayoría de los desvíos a escala suelen ser de plástico y no influyen eléctricamente, sino en la mecánica de la circulación.
* artículo sobre como solucionar problemas de falta de contacto en los espadines de los desvíos.
¿Cuándo polarizar el corazón con descodificador de conmutación?
Todos los desvíos y cruces desvío que tengan un motor que cambie las agujas necesitarán en DCC un descodificador de conmutación (con bobina o con servo) que lleve aparejada la posibilidad de cambiar la polaridad del corazón del desvío.
A la izquierda tenemos un ejemplo típico de la desaparecida empresa digikeijs en la que internamente tiene la posibilidad de cambiar hasta cuatro servos y hasta cuatro salidas de conmutación sólo con positivo y negativo. Para hacer la polarización del corazón del desvío es necesario un artículo añadido aparte en cada salida.
A la derecha tenemos un ejemplo del descodificador Switchpilot de ESU que funciona para bobinas, semáforos, desenganches y más (retroinformación), pero aún tenemos la solución impuesta para polarizar los desvíos de añadir una extensión (otro aparato al lado del descodificador).
En definitiva, que prácticamente todas las marcas tienen su solución propietaria en la que por un módico precio puedes añadir algo más para polarizar el corazón del desvío, cuando lo habitual es que esto ya lo tuvieran ya previsto. Siempre se pueden encontrar descodificadores que lo llevan todo integrado, pero son los menos.
En tal caso es importante saber el coste añadido de polarizar el corazón del desvío y comparar qué nos sale a cuenta.
¿Cuándo polarizar el corazón con un "autofrog"?
¿Podemos imaginar la polarización de un corazón sin tener un motor que cambie las agujas del desvío?
Aparte de poner un autofrog conectando el corazón en cualquier tipo de desvío con descodificador de conmutación que no tenga salidas para polarizar el corazón o aquellos cuya solución puede ser más costosa con el aparato añadido, tenemos una utilidad especial en aquellos desvíos que son talonables (tanto con motor como sin motor).
En argot ferroviario, se "talona" un desvío cuando el tren llega por el lado del corazón y se dice que entra de talón. Por tal motivo un desvío por la parte de las agujas sólo puede entrar a una de las dos vías, pero por la parte del corazón pueden salir desde las dos vías.
La mayoría de los desvíos talonables con y sin motor suelen tener una lámina metálica que hace de muelle, de tal forma que si el tren pasa desde la parte del corazón desde la parte no desviada la aguja cambia de posición por la acción de la anchura de las ruedas tantas veces como haga falta.
Mientras que en las agujas con motor el añadir un "autofrog" puede ser opcional, cuando no tenemos motor para mover las agujas y estas quedan fijadas en una posición, si queremos polarizar el corazón deberemos poner un autofrog para dar continuidad de polaridad entre la vía contigua y el corazón.
Un ejemplo de agujas talonables son las estaciones de sobrepaso, en las que el tren pasa por la derecha (o izquierda) según el sentido de marcha. Eso significa que mientras la aguja del lado izquierdo de la estación está configurada para ir a la vía de su derecha (vía 1) la aguja del lado derecho de la estación está configurada para ir a la vía de su derecha (vía 2). Ver imagen.
El problema para salir es que si queremos tener el corazón polarizado deberemos poner un "autofrog" para que el corazón siempre tenga la polaridad correcta, y si no es así la cambiará con el primer cortocircuito. en este caso he pintado el corazón de color negro para que se entienda que o bien no se polariza o si se polariza la polaridad del corazón ya no depende de las agujas, sino de la primera rueda que lo toca.
¿Para que sirve un autofrog?
El autofrog evita que en DCC cualquier cortocircuito en el corazón de la vía haga caer el sistema. Cuando la central detecta un cortocircuito en la vía, y éste tarda en desaparecer, se auto-protege y corta la tensión de vía. Por ese motivo todos los trenes se pararán hasta que se vuelva a rearmar la central. De igual forma puede ocurrir que varios cortocircuitos no solventados puedan llevar a producir daños en el circuito de salida de la central.
Intercalando en una zona de cortocircuito conseguimos que por la rapidez del autofrog la central no active el mecanismo de seguridad de protección.
¿Como trabaja un autofrog?
El autofrog trabaja de una forma muy parecida a un gestor de bucle de retorno, y se diferencia del mismo en que sólo actúa sobre una vía con las dos polaridades, mientras que el gestor de bucle de retorno actúa sobre los dos carriles con las dos polaridades.
En el momento que la primera rueda con toma de corriente toca el corazón del desvío y cortocircuita con la vía por la que circula, el aparato detecta este cortocircuito y cambia la polaridad del corazón con un relé ultrarrápido. Así trabaja el aparato de la foto que podemos encontrar en Amazon o en cualquier tienda de trenes: el BPDCC80 de Gaugemaster (por unidad o en pack de tres, a un precio que ronda entre los 7 y 10 €).
Así pues, con un módulo que tiene tres pads de soldadura, puesto lo más cerca posible del lugar dónde esté el corazón y de forma totalmente pasiva, se realiza un cambio de polaridad rápido y fiable, ya que la toma de corriente se hace desde la misma vía y la salida es sólo al corazón a polarizar.
Nos puede servir por ejemplo en aquellos casos en que se tengan que tirar largas tiradas de cable desde el descodificador al desvío, en casos en los que no hay motor y especialmente en aquellos casos en los que tengamos unos desvíos de Peco del tipo Electrofrog (ver blog sobre el problema del electrofrog).
Problema que he resuelto con autofrog
El diseño que me suscitó la utilización del autofrog fue la polarización de una diagonal o "escape" entre dos vías paralelas cuando sólo utilizo un servo para mover las dos agujas a la vez. Es muy importante tener en cuenta que un autofrog sólo vale para un sólo corazón de desvío o cruce desvío, por lo que en este diseño utilizaré un servo con una dirección de conmutación y dos autofrog, uno para cada corazón. Si el descodificador tiene la posibilidad de salida para polarizar el corazón, entonces polarizaremos uno de los dos y el otro lo podemos hacer con el autofrog.
