Doit-on avoir des soucis avec la polarisation des bobines d’aiguillage ?

Un sujet qui revient parfois, lorsqu’on parle d’aiguillages à bobine, est celui de la polarisation.
Ce phénomène obscur inquiète les modélistes, souvent épouvantés par l’ami “expert” qui l’a parfois entendu mentionner par un autre expert, et ainsi de suite. Parfois, cela pourrait décourager les plus hésitants, qui finissent peut-être par maintenir toutes les limites de l’analogique plutôt que de prendre ce risque.
Mais y a-t-il lieu de s’en inquiéter ? Chez Helvest, nous avons étudié ce phénomène. Nous allons découvrir dans cet article que ce n’est pas du tout inquiétant… à condition d’utiliser le décodeur approprié.
Un peu de théorie
Sans entrer dans de profondes questions scientifiques et techniques, essayons d’expliquer en quelques lignes (donc sans aucune prétention à la rigueur ou à l’exhaustivité) quelle est l’origine de cette peur.
Les moteurs à bobine sont le plus ancien type de motorisation électrique pour les aiguillages. Le principe est très simple : les bobines, ou solénoïdes, créent un champ magnétique lorsqu’elles sont parcourues par un courant. Dans un moteur à aiguillage, il y a deux bobines, chacune produisant un champ magnétique dans une direction et déplaçant un noyau de fer. L’aiguille est connectée à ce noyau, une bobine la déplace d’un côté et l’autre de l’autre.
Dans les systèmes analogiques, le courant circulant dans ces bobines était un courant alternatif. En revanche, pour presque tous les décodeurs numériques, le courant fourni aux bobines est continu, car il est beaucoup plus facile (et donc beaucoup moins cher) pour les décodeurs de fournir ce type de courant.
En principe, il faut faire attention lorsqu’un courant continu plutôt qu’alternatif circule dans une bobine, et ce pour deux raisons :
Tout d’abord, le courant qui traverse la bobine est plus intense (surtout lorsque la bobine est à son extrémité), ce qui peut l’endommager.
Deuxièmement, comme le courant continu circule toujours dans le même sens (+ vers -), le champ magnétique est toujours orienté de la même façon, ce qui peut entraîner un risque de magnétisation du noyau métallique qui, à long terme, réagira moins à l’impulsion fournie. Lorsque l’on se préoccupe de la polarisation du moteur, c’est exactement de cela qu’il s’agit.

Schéma du fonctionnement d’une double bobine. En alimentant la bobine A, le noyau se déplace vers la gauche. En excitant B, il se déplace vers la droite. A, B et COM en noir sont les trois fils qui sortent de l’appareil et se connectent au décodeur.

Les objectifs du module EMW400
Le module EMW400 a été conçu donc pour actionner les bobines. Mais pas n’importe quelle bobine : suivant notre philosophie, nous n’avons pas essayé de construire le produit “qui fait tout” (mais peut-être le fait-il mal). EMW400 pilote les bobines conçues, ou adaptées, pour un fonctionnement numérique. De cette façon, nous avons pu régler avec précision à la fois le courant de sortie, pour qu’il ne soit pas trop élevé, et le temps d’actionnement, en évitant de maintenir la bobine sous tension longtemps après que l’interrupteur a été tourné.
Ce faisant, nous avons adopté tous les critères pour solliciter le moins possible la bobine, qui peut donc durer longtemps sans problème. Un produit qui actionne indistinctement n’importe quel type de bobine aurait dû fournir plus de courant, et peut-être même pendant plus longtemps, réduisant ainsi la durée de vie du moteur.
Nos tests : des millions de nuits de sommeil paisible.
Mais bien sûr, la théorie ne suffit pas : pour vérifier réellement si le phénomène se produirait, nous avons soumis les bobines à un test sévère : de nombreuses bobines, de types très différents et alimentées selon les spécifications du fabricant, ont été soumises à une commutation continue pilotée par un EMW400 pendant des jours. Ce test a été effectué sur chaque bobine que nous indiquons comme convenant à l’EMW400 sur le site Web et dans la documentation. Chaque bobine a dû effectuer entre 500 000 et 1 200 000 commutations, selon le modèle.

Exemple de test effectué sur un aiguillage Märklin*.

Le résultat ? Aucune des bobines testées n’a montré une dégradation des performances à la fin du test. Et nous avons choisi d’interrompre le test, car nous considérons que l’objectif est atteint : l’alimentation que fournit l’EMW400 n’altère pas les solénoïdes, donc nous ne pensons pas que la poursuite du test aurait des résultats très différents. Quoi qu’il en soit, si l’on fait les calculs, il n’est guère possible que l’un d’entre vous ait tellement de temps pour jouer avec son reseau miniature qu’il en arrive à plusieurs millions de commutations.
Nous avons plutôt effectué un contre-test : nous avons alimenté les bobines Fleischmann 640000 avec la mauvaise alimentation, comme sur la figure. En fait, dans ce cas, après environ 50-60 000 commutations, la bobine a commencé à fonctionner moins bien, et l’une d’elles a même brûlé. Cela confirme qu’une alimentation électrique correcte est cruciale pour la longévité des dispositifs d’entraînement.

NE LE FAITES PAS ! La bobine d’aiguillage Fleiscmann*640000 doit fonctionner entre 14 et 18V. Nous les avons alimentés à 25V séparément avec un DCC100-E, comme sur la photo. En effet, on constate une baisse des performances et une réduction de la durée de vie. En fournissant au contraire 18V, cette bobine était aussi fiable et durable que toutes les autres.

Conclusion
Comme c’est souvent le cas avec les produits technologiques, les problèmes qui surviennent pendant l’utilisation dépendent de la qualité de la technologie utilisée. La polarisation de la bobine est un phénomène qui existe, mais en fournissant une quantité de courant soigneusement conçue, pour la quantité de temps appropriée, elle ne se produit pas.
Ce que nos tests soulignent, c’est l’importance d’une recherche adéquate et d’une conception soignée. C’est ce qui distingue un produit électronique de haute qualité d’un produit de basse qualité, et l’engagement que nous y mettons pour que vous puissiez en profiter longtemps sans soucis.

* * Les noms marqués d’un astérisque sont des marques déposées de tiers et sont la propriété de leurs détenteurs respectifs.

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