Danas je nabavljen regulator napona (kontroler) za upravljanje modelima vlakova oznake DUETTE N/474 engleskog proizvođača Hammant & Morgan s početka 1970-tih godina.
Tvrtka Hammant & Morgan bila je specijalizirana za proizvodnju električnih komponenti za minijaturne modele vlakova u hobi modelarstvu kao što su transformatori, upravljačke kutije (kontroleri) sa prekidačima i promjenjivim otpornicima, elektromagneti, elektromotori i slično. Proizvodi ove tvrtke bili su na cijeni zbog vrlo kvalitetne izrade i dugog vijeka trajanja te su mnogi još i danas u funkciji. Tvrtka Hammant & Morgan ima prepoznatljive proizvode pod imenima: Duette, Powermaster, Clipper, Safety Minor, Victor, Powapack i Flyer. Najraniji katalozi tvrtke koji se danas mogu naći potječu iz 1955. godine, a u 1980-tim godinama preuzela ju je engleska tvrtka Hornby koja i danas nudi kompletan asortiman opreme za izradu maketa i modela vlakova.
Kontroler DUETTE N/474 je dvostruki te na svojim izlazima daje istosmjerne napone 2 x 12 V najveće jačine struje do 2 x 1 A gdje je moguće za oba kanala nezavisno regulirati izlaznu veličinu napona ili struje te vršiti promjenu polariteta napona na vanjskim priključnicama. Ovime je omogućeno istovremeno upravljanje sa dva modela vlaka, što uključuje kontrolu brzine i promjenu smjera kretanja vlaka (naprijed – natrag).
Kontroler DUETTE N/474 napravljen je za univerzalnu primjenu. Tako na bočnim stranama ima priključnice za fiksni istosmjerni napon 12 V te za izmjenični napon od 16 V, dok na zadnjoj strani ima dva izlazna kanala za regulirane istosmjerne napone 2 x 12 V. Kompletni regulacijski sklop se sastoji od žičanih promjenjivih otpornika i sklopki.
Promjenjivi otpornici mogu raditi u dva moda: kao potenciometri i kao reostati. U potenciometarskom spoju promjenjivi otpornik je spojen kao djelitelj napona (jedan kraj otpornika vezan je ulazni napon, drugi kraj na masu, a izlaz se dobiva na klizaču) te se takvim spojem dobije bolja regulacija izlaznog napona. U reostatskom spoju promjenjivi otpornik je spojen kao serijski vezan otpornik te takav krug bolje regulira jačinu izlazne struje. Proizvođač je predvidio mogućnost odabira između ova dva spoja (RESISTANCE HIGH – LOW) kako bi se isti mogao bolje prilagoditi regulaciji različitih elektromotora ugrađenih u pojedine modele lokomotiva.
Sami žičani potenciometri imaju vrlo specifičnu električnu konstrukciju kako bi se na izlazu omogućila promjena polariteta struje na svakoj polovici okreta gumba. To je izvedeno ugradnjom dvije klizne trake srednjeg kontakta (svaka zauzima polovicu punog okreta). Klizač ide po jednoj traci od maksimuma do minimuma po jednoj strani otporne žice, nakon čega dolazi u kratku zonu prekida, te nastavlja po drugoj traci od minimuma do maksimuma po drugoj strani otporne žice. Zvuči komplicirano, no rastavljanje ovih potenciometara za bolji uvid u sistem klizača je nemoguće jer su im stjenke spojene zakovicama. Zakovicama je spojeno i kućište čitavog kontrolera, no njih smo ipak odlučili odstraniti kako bi se barem zavirilo u unutrašnjost ove stare tehnologije.
Na kontroleru imamo još sklopke za odabir između punovalnog i poluvalnog ispravljanja izmjeničnog napona, što je dodatna regulacija brzine modela vlaka jer se sa poluvalnim ispravljanjem dobije dvostruko manji efektivni napon na izlazu. Ovo je vrlo jednostavno riješeno prekidanjem jedne diode u mosnom selenskom ispravljaču, koji obično nema zatvoren krug sve četiri diode kako je to slučaj kod poluvodičkih diodnih ispravljačkih mostova (Graetzov spoj).
Spomenimo još da su oba sekundara mrežnog transformatora zaštićena termostatskim osiguračima od mogućeg uništenja prejakom strujom.
Danas je za regulaciju i upravljanje istosmjernim motorima razvijena sva sila specijaliziranih poluvodiča i gotovih integriranih krugova, a mikrokontrolere da i ne spominjemo. Gotovo redovito se pri tome koristi pulsna modulacija PWM, a jedan takav sklop opisali smo u objavi GALVAPULS – PWM pretvarač. Regulacija napona ili struje preko promjenjivog otpornika nije baš učinkovita jer se sve svodi na disipaciju viška snage u obliku topline na samom otporniku, no nekada nije bilo druge prihvatljive alternative i takva se rješenje često susreću na starim regulatorima, posebice ako su namijenjeni u komercijalne svrhe za relativno male napone i struje.
Ukoliko bi regulator DUETTE N/474 htjeli osposobiti za upotrebu (što nije loša ideja zbog same specifičnosti vanjskog dizajna) bilo bi jednostavnije, učinkovitije i svakako bolje rješenje termostatske osigurače, selenske ispravljače i žičane promjenjive otpornike zamijeniti nekim PWM sklopom. No, sve dok ne nabavimo neku električnu željezničku kompoziciju ostaviti ćemo naš regulator, kontroler, pretvarač, upravljač (ili kako god je već uvriježeni termin za ovu napravu) u njegovom originalnom stanju, čisto kao podsjetnik na jednu dobru staru tehnologiju, ma koliko god ona za današnje pojmove možda i bila donekle energetski neučinkovita 🙂