Sistemas de alimentación y control
Control tradicional
Desde los principios de los trenes eléctricos, la velocidad de los trenes se controla variando la tensión presente en la vía, de la cual los motores de los mismos toman su alimentación. Existen dos sistemas principales: El llamado de dos carriles, de corriente continua, y el de tres carriles, de corriente alterna.
El sistema de dos carriles usa corriente continua y alimenta las locomotoras y vagones por uno de los carriles y retorna por el otro. Los carriles tienen, por tanto, polaridad. Variando esta polaridad se consigue invertir el sentido de la marcha.
El sistema de tres carriles utiliza corriente alterna que alimenta por los carriles de circulación por un lado y tiene un tercer carril central, entre ellos, para el retorno. Dado que la corriente alterna no tiene una polaridad constante, para invertir el sentido de la marcha se envía a la locomotora una sobretensión de aproximadamente 20 a 24 voltios que activa un mecanismo mecánico o electrónico de inversión.
Las locomotoras de dos carriles y las de tres carriles no son compatibles entre sí. Los vagones pueden serlo, de acuerdo con las siguientes reglas:
- Los vagones con toma en tres carriles en vías de toma en dos funcionarán si sus ruedas están aisladas y no llevan ninguna toma de alimentación para luces, etc.
- Los vagones de dos carriles en vías de tres funcionan siempre, pero en caso de estar dotados de iluminación, ésta no funcionará.
Control electrónico
Chasis de una locomotora escala N con decodificador DCC.
A mediados de los 90, se empezaron a popularizar los sistemas de control basados en la electrónica y, actualmente, se ha pasado a los que usan microcontroladores. Este sistema se ha normalizado en gran parte gracias a la NMRA (North American Model Railways Association, o asociación norteamericana de modelismo ferroviario). Los sistemas normalizados reciben el nombre genérico de DCC (Digital Command Control). El sistema requiere que las locomotoras tengan instalado un circuito electrónico capaz de mover el motor o los accesorios (luces, generadores de humo, etc.) de acuerdo a las órdenes digitales recibidas por la vía mediante circuitos electrónicos. El circuito de la locomotora recibe el nombre de decodificador, y la operación de instalarlo se suele denominar "digitalizar".
Los sistemas DCC también existen en versiones de dos y de tres carriles. A diferencia de los sistemas tradicionales, el tipo de corriente que circula por la vía puede ser en ambos casos la misma. En realidad los sistemas de dos y tres carriles tradicionales tenían cada uno sus ventajas en la manera de mover las composiciones de modos distintos en el mismo circuito. Los sistemas digitales llevan el control individualizado mediante microcircuitos, independientemente del sistema de alimentación.
Respecto del sistema de control tradicional, el control DCC presenta las siguientes ventajas:
- Puede controlar independientemente varias locomotoras en la misma vía, muy cerca unas de otras.
- Locomotoras y vagones pueden mantener encendidas sus luces y otros accesorios mientras están detenidos, y su intensidad no varía con la velocidad.
- Puede controlar también otros accesorios, como desvíos, desenganchadores, etc.
- Permite otras posibilidades de juego, como grúas funcionales y otros accesorios eléctricos alimentados por la misma fuente que el ferrocarril.
Los inconvenientes del sistema DCC frente al tradicional son:
- Necesidad de digitalizar todas las locomotoras, algo especialmente difícil con locomotoras antiguas o de las escalas más pequeñas.
- Mayor complejidad para la comprensión de su funcionamiento y para su operación.
