L’objectif de cette page est de montrer comment on peut commander les aiguillages d’un réseau, que l’on ait des moteurs lents ou des solénoïdes. La fiche pratique ne traite toutefois pas de la commande numérique des aiguillages avec décodeurs pour accessoires, ni de l’utilisation de servos pour commander les aiguillages.

Généralités Il y a deux grandes familles de « moteurs » pour la commande des aiguillages: les solénoïdes et les moteurs lents.

  • Les solénoïdes sont constitués de deux électro-aimants qui attirent une tige métallique d’un côté ou de l’autre. Cette dernière entraîne la traverse mobile de l’aiguillage. Pour commander ces aiguillages, une impulsion en courant alternatif ou continu suffit. Certains sont équipés de contacts de fin de course: lorsque la tige mobile a terminé son mouvement, elle coupe l’alimentation, ce qui permet d’avoir une alimentation permanente sans pour autant risquer de griller la bobine.
    Exemples: Roco, Minitrix, Märklin, Peco et de manière générale les « moteurs » qui sont vendus avec ou montés sur les aiguillages.
  • Les moteurs « lents » sont équipés d’un moteur électrique à courant continu qui tourne dans un sens où dans l’autre en fonction de la polarité, entraînant ainsi la tige mobile d’un côté ou de l’autre. Ils sont toujours équipés d’un dispositif de fin de course et doivent être commandés par un inverseur de polarité avec un contact qui dure au moins aussi longtemps que le temps de déplacement, de préférence un contact permanent.
    Exemples: Lematec, Fulgurex, Conrad, Tortoise
Explication des signes cable_legende
Solénoïde cable01Premier cas, le plus simple, la commande d’un solénoïde par deux boutons-poussoirs (contact fermant) fixé dans un tableau de commande (TCO):

On utilise une source de courant alternatif (mais du continu fonctionne aussi), par exemple la sortie accessoire d’un transformateur usuel. Un câble en commun à tous les aiguillages. L’autre passe par le TCO et les boutons-poussoirs.

cable_pupitreC’est le principe utilisé dans les petits pupitres de commande que l’on trouve chez différents fabricants, comme par exemple Märklin pour l’illustration.

Lorsque les solénoïdes sont équipés d’interrupteurs de fin de course, il est possible de remplacer les boutons poussoirs par un interrupteur bistable. Cela a l’avantage de visualiser directement sur le TCO la position des aiguillages. Le montage est alors le suivant:

cable02

Moteurs lents cable03Contrairement aux solénoïdes, les moteurs « lents » ont besoin de courant continu pour fonctionner et c’est l’inversion de la polarité qui change le sens du moteur. Le montage à gauche montre schématiquement un inverseur bistable biploraire et l’alimentation du moteur.

On peut aussi utiliser du courant alternatif, mais il faut alors le redresser à l’aide de deux diodes. Le montage est encore plus simple, puisqu’il ne nécessite qu’un seul inverseur. Le câble de retour peut être commun à tous les aiguillages:

cable04

La matrice à diode On l’a vu ci-dessus, pour chaque aiguillage il faut deux boutons poussoirs ou un interrupteur. Petit exemple ci-dessous (par simplification, les solénoïdes ne sont pas dessinés à côtés des aiguillages, mais c’est bien là qu’ils se trouvent):

cable05

Cette entrée de gare à 4 voies V1-V4 nécessite 3 aiguillages A1 – A3. Il faut donc 6 boutons poussoirs. Et pour aller sur la voie 4, il faudra appuyer sur 3 boutons, à savoir 1D, 2D et 3D. Ne serait-ce pas plus comfortable de n’avoir qu’un seul bouton à presser pour diriger automatiquement les aiguillages concernés dans la bonne position?

Il existe une solution, appelée matrice à diode ou commande par itinéraire.

cable_mat1Représentons dans un tableau (matrice) les 3 aiguillages avec chaque fois leur deux positions (1G, 1D … 3G, 3D) en ligne et les 4 voies en colonne (V1-V4). Mettons maintenant une croix dans les positions des aiguillages correspondantes aux voies.

Par exemple pour la voie 1, l’aiguillage 1 doit être dévié à droite et le 2 à gauche. La position du 3 est sans importance. Dans la colonne V2 on a donc des croix en 1D et 2G.

A l’aide de cette matrice, on va pouvoir câbler les aiguillages en n’utilisant que 4 boutons poussoirs V1 à V4:

cable06

On note qu’il faut maintenant impérativement une alimentation en courant continu (ou un pont redresseur avec une alimentation en courant alternatif comme sur mon illustration).

Chaque croix dans le tableau correspond à une connexion entre un bouton et un solénoïde:

  • Pour V1, il suffit de positionner correctement 1 seul aiguillage; le bouton est dès lors uniquement reliée à 1G
  • Pour V2, on a besoin de 1D et 2G
  • Pour V3: 1D, 2D et 3G
  • Pour V4: 1D, 2D et 3D

Et les diodes dans tout ça? Reprenons le tableau ci-dessus. A chaque fois qu’une position d’un aiguillage peut être activée par plus qu’un bouton poussoir, il faudra y mettre des diodes. Autrement dit, à chaque fois qu’il y a plus qu’une croix dans une ligne, il faut mettre une diode entre le bouton poussoir et la connexion des câbles.

Prenons l’exemple d’une entrée sur voie 4: A1 doit être en déviation à droite, A2 à droite et A3 aussi. S’il n’y avait pas de diode entre le bouton V3 et 1D, en appuyant sur V4, le courant allant en direction de 1D pourrait aussi aller sur 3G. Or l’aiguillage 3 recevrait alors simultanément un autre et un contre ordre puisque 3G et 3D recevrait du courant comme le montre le petit schéma ci-dessous:

cable06_bis

Itinéraires doubles Prenons le cas d’une gare plus compliquée avec une ligne à double voie qui amène à une gare à 4 voies avec tous les itinéraires possibles:

cable07

V10 et V20 sont les voies « d’origine » et V1-V4 les voies de destination. Les aiguillages 3 et 4 peuvent être remplacés par une traversée jonction double. Si elle a deux moteurs (exemple Peco) elle fonctionne comme deux aiguillages indépendants.

cable_mat2A nouveau, on reporte dans un tableau les positions des aiguillages en fonction des voies.

Cette fois, j’ai toutefois partagé le tableau en 2 avec d’un côté les origines (V10 et V20) et de l’autre les origines. Il faut toujours regarder les deux côtés en même temps.

On constate que

    • la partie supérieure est la même qu’avant
    • les aiguillages 4 et 5 sont déterminés par les voies V10 et V20
    • la position d’A4 n’est importante qu’en relation avec les voies V3 et V4

la position d’A6 n’est importante qu’en relation avec V20

Cela nous donne le câblage suivant:

cable08

On voit bien que les aiguillages 4 et 5 qui sont déterminés par la V10/V20 sont câblés de l’autre côté. On voit aussi qu’A6 n’est alimenté que si V20 est sélectionné.

Prenez le temps de voir ce qui se passe dans chacun des cas. Vous verrez ainsi qu’avec 6 boutons poussoirs, on peut commander 8 itinéraires différents, utilisants 6 aiguillages.