+++(Digitální) napájení a ovládání modelových lokomotiv

Tento článek pojednává o digitálním ovládání modelových hnacích vozidel, tedy lokomotiv, motorových vozů a jednotek, a dalších vozidel vybavených pohonem. Dále článek pojednává o komponentech systému digitálního řízení, jako jsou ovladače, centrály, boostery a lokomotivní dekodéry. Výklad je zaměřen především na komponenty, které používáme v našem KŽM, ale zmíním i další dnes běžné komponenty digitálně řízených kolejišť.

V úvodu článku zmiňuji rovněž střídavý a stejnosměrný systém napájení a řízení modelů hnacích vozidel, abychom poznali rozdíly mezi nimi a mohli si udělat celkový názor. Kdo chce úvod přeskočit, samozřejmě může. Ale myslím si že pro řadu čtenářů bude užitečný.

Chcete-li číst dále, klikněte myší na nadpis článku.

Trocha historie
Nejstarší modely železnic buď pohon vůbec neměly, nebo byly poháněny natahovacím pérovým strojkem, případně měly malý parní strojek. Samozřejmě přitom záleželo na velikosti modelu, tehdy byly totiž modely podstaně větší než je zvykem dnes.

Nejstarší modely železnic poháněné z elektrorozvodné sítě měly lokomotivy se střídavými motorky a tedy napájení střídavým proudem o frekvenci elektrorozvodné sítě, tedy v Evropě většinou 50Hz. Součástí modelové železnice byl napájecí transformátor, který dodával pro napájení modelů střídavý proud malého napětí (16 až 24V). Do dneška někteří výrobci (např. Märklin, a částečně třeba i Roco) vyrábějí modely napájené střídavým proudem s napájením přes střední kolejnici (tzv. trojkolejnicový systém) nebo podobný systém, kde uprostřed mezi kolejnicemi je místo třetí napájecí kolejnice sotva viditelný kovový "hřebínek" se kterého se sbírá napájecí proud (velikost H0). Ve velikosti 0 se dodnes vyrábí trojkolejnicový napájecí systém (u nás například firmy Tioka Ikaria pod značkou Merkur).
Zatímco Märklin vyrábí ve velikosti H0 dosud i kolejivo se středním hřebínkem, ostatní firmy vyrábějí vedle stejnosměrných verzí i střídavé verze lokomotiv, ale kolejivo pro střídavý proud již ne. U trojkolejnicového systému slouží vnitřní kolejnice (nebo hřebínek mezi kolejnicemi) jako napájecí vodič, zatímco obě vnější kolejnice jako společný zpětný vodič. Proto mají střídavě napájené vlaky obě kola dvojkolí vodivě spojena a pokud byste je dali na moderní stejnosměrný systém (raději bych říkal dvoukolejnicový systém) dojde ke zkratu. Odpomoc je jednoduchá, musíte vyměnit dvojkolí (za izolovaná). Důvod proč o tom zde píšu je ten, že dodnes řada výrobců ve velikosti H0 vyrábí střídavé lokomotivy (ty si doufám nekoupíte, protože náprava by byla velmi náročná a nevyplatila by se), ale i vagony, kde stačí vyměnit "jen" dvojkolí. Společnou vlastností střídavých motorků používaných v modelech bylo to, že měly vinutí na statoru i na rotoru, takže se u nich nedal snadno změnit směr otáčení a tedy i směr jízdy lokomotivy. Proto měly střídavé modelové lokomotivy přepínač polarity jednoho z vinutí motoru (obvykle statorového), kterým se měnil směr jízdy přímo na lokomotivě.

Tzv. ANALOG neboli stejnosměrný systém ovládání modelových hnacích vozidel
Modelové vlaky napájené střídavým proudem se sice běžně vyráběly ještě i po II. světové válce, ale v té době se již začaly používat na svou dobu miniaturní elektromotorky se stejnosměrnými feritovými magnety ve statoru, u kterých se velmi snadno mohl změnit směr otáčení motoru (a tím i směr jízdy vlaku) změnou polarity napájení motorku. Touto technikou byly vybaveny všechny modely Piko (jak ve velikosti H0, tak v N) i TT Zeuke ve velikosti TT (později Berliner TT Bahnen), které se dovážely k nám z východního Německa. Samozřejmě stejnou techniku používala i řada západoevropských firem (např. Roco, Trix, Rivarossi, Trix a řada dalších). Stejnosměrný systém měl napájení přímo ze dvou kolejnic po kterých jezdily vlaky. To znamenalo, že se zrušila třetí kolejnice (která byla běžná u střídavých modelů). Důsledkem ovšem bylo, že jste na dvoukolejnicovém napájecím systému nemohli jednoduchým způsobem z kolejí udělat vrtanou smyčku nebo triangl, protože by došlo ke zkratu (to ale dříve u střídavého napájení se střední kolejnicí šlo udělat zcela bez problémů). Smyčky a triangly se u stejnosměrného (dvoukolejnicového) systému dají provozovat jedině s vloženými izolovanými kolejemi a s ručními nebo automatickými přepínači polarity.

Stejnosměrné modely vláčků byly napájeny a řízeny pomocí tzv. "transformátoru". Zdaleka se ale již nejednalo o jen transformátor (to jen výrobci a prodavači převzali název z období střídavých modelů, viz výše). V tomto zařízení byl sice ukrytý transformátor, který zmenšoval síťové střídavé napětí 220V (dnes 230V) na jmenovité napětí 12 V střídavých, ale dále tam byl "regulátor" napětí (většinou se sbíralo sběračem napětí přímo z holého sekundárního vinutí nebo tam bylo vinutí s odbočkami a stupňovitá "regulace") a dále musel být v takovém "transformátoru" usměrňovač, přepínač polarity, a tepelná ochrana (většinou bimetalová automatická nadproudová ochrana). Vidíte sami, že se ani zdaleka nejednalo o pouhý transformátor, ale o složitější zařízení. Při otočení ovládacího knoflíku jedním směrem jel vlak na jednu stranu, při otočení ovládač druhým směrem jel vlak na druhou stranu. Takový "transformátor" dodával stejnosměrné napětí pro lokomotivy. Přitom každý člověk vzdělaný alespoň v nejzákladnějších věcech elektrotechniky ví, že transformátor je zařízení střídavého proudu a nemůže tedy dodávat stejnosměrný proud. Správně by se tomu zařízení mělo říkat napáječ, zdroj apod.

Digitální napájecí a ovládací systém modelových železnic, zkrátka DIGITÁL
Předně musím upozornit, že názvosloví v elektrickém napajecím systému modelové železnice je poněkud zmatené a občas se neshoduje s fyzikální skutečností. Co je to "transformátor" pro stejnosměrnou modelovou železnici jsem již vysvětlil o odstavec výše. Dále uvedu, že při digitálním ovládání modelové železnice se používají normální modely pro stejnosměrné napájení (samozřejmě s přípravou pro digitál a se zasunutým lokotivním dekodérem). To je opět trochu matoucí, protože digitál používá střídavé napájecí napětí. Ale používá se stejnosměrných lokomotiv, do kterých se musí vložit dekodér. Upozorňuji na to mimo jiné i proto, že kdybychom dali stejnosměrnou lokomotivu (bez dekodéru zasunutého do zásuvky uvnitř lokomotivy) na koleje napájené digitálně, mohlo by dojít ke zničení nebo poškození lokomotivy. A starší stejnosměrné lokomotivy (bez přípravy pro digitální ovládání) na digitálně řízeném kolejišti nelze bez patřičných úprav provozovat vůbec.

Historie vzniku digitálu pro modely železnic
Předzvěst zrodu digitálního systému ovládání modelových železnic se datuje do poloviny šedesátých let a později, kdy v Americe vznikaly různé systémy pokročilého ovládání modelových lokomotiv a později další (Astrac, Onboard, Dynatrol, CTC-16). Jejich společnou vlastností byla ovšem nejednotnost. Na konci osmdesátých let se do věci vložila americká společnost NMRA, která vydává normy pro americkou modelovou železnici a v té době normalizovala i digitální ovládání. Podobně jako evropská společnost MOROP po druhé světové válce normalizovala měřítka, rozchody kolejí a celou řadu dalších věcí v modelové železnici tím, že vybrala nejlepší řešení zavedených výrobců, podobně postupovala v Americe i NMRA a vybrala v té době nejlepší řešení pro digitální řízení, a totiž řešení firmy Lenz, které používala firma Märklin pro řízení vlaků na dvoukolejnicovém sytému napájení. Pracovní skupina DCC (Digital Command Control) americké společnosti NMRA pro normalizaci modelové železnice rozšířila adresní prostor na 10000 adres pro řízení lokomotiv ale i dalšího příslušenství, např. výhybek. Tím byla v Americe a vlastně i v Evropě zavedena jednotnost digitálního ovládání. Na zavedení tohoto systému se podílela i Americká firma Digitrax. U nás se digitální systém ovládání modelových lokomotiv (zkráceně digitál) rozšířil více až po roce 2000. Bylo to pochopitelné, protože po cenovém šoku po sametové revoluci v devadesátých létech, kdy se ceny modelové železnice zvýšily skokově zhruba deseti až dvacetinásobně, u nás nebylo mnoho lidí, kteří by si kupovali vláčku, natož aby řešili jejich digitální ovládání. Přesto již v roce 2001 vzniknul v České republice klub modulové železnice Zababov, který šel od začátku důsledně cestou digitálního ovládání lokomotiv a použil i řešení zavedená evropským klubem modulové železnice FREMO.

Proč právě modulová železnice potřebuje digitální ovládání?
Je tomu tak proto, že modulová železnice funguje (zjednodušeně řečeno) tak, že si každý doma staví stanici, kus trati, depo atd., pak se několikrát do roka sejdou někde v nějakém velkém sále (kulturní dům nebo sportovní hala a pod.) a tam si postaví veliké tzv. modulové kolejiště. Modul je část kolejiště, která má normalizované rozhraní (okraje), které umožňuje jednoduché spojení s jinými moduly tak, že vlaky spolehlivě jezdí z modulu na modul celým kolejištěm. Při takových setkáních se staví kolejiště (někdy se jim říká moduliště), na kterých jsou stovky metrů až kilometry kolejí a několik desítek, ale spíše několik stovek lokomotiv. Při takovém provozu je zcela nutné, aby každá lokomotiva měla svého strojvedoucího a tedy i svůj ovladač, aby se nemohlo stát, že někdo rozjede omylem lokomotivu na druhém konci kolejiště a nebude o tom ani vědět. A právě k tomu je vhodný digitální způsob ovládání.

Proč je digitální ovládání výhodné i pro kroužky železničních modelářů?
Je to nejen kvůli technické modernosti takového řešení, ale i kvůli dalším výhodám. Když jsem v září roku 2007 zakládal náš kroužek železničních modelářů, měl jsem již zkušenost s digitálním provozem na setkáních klubu modulové železnice Zababov a uvědomil jsem si, že digitál je přesně to, co je potřeba v dětských kroužcích železničních modelářů (KŽM). Na kolejištích kroužků v analogovém provozu jste si totiž většinou hráli na výpravčí a měli jste jen málo možností zapojit do hry při provozu kolejiště více dětí. To vedlo k tomu, že jen pár dětí řídilo na kolejišti provoz, ale ostatní koukaly (a po chvíli se nudily a pochopitelně zlobily). Většina kolejišť postavených v osmdesátých létech (20. století) byla totiž koncipována tak, že jedna nebo dvě osoby řídily provoz ve stanici a na tratích jezdily vlaky automaticky. Jen málo kolejišť umožňovalo řízení vlaků větším počtem osob a bylo při tom trochu nešikovné předávání vlaků z jednoho obvodu do druhého. Při digitálním řízení lokomotiv naopak můžete zapojit do hry tolik dětí kolik máte lokomotiv a ještě několik dalších jako výpravčí. A to je přesně to, co je potřeba v dětských modelářských kroužcích. V tom jsme zajedno s modulovou železnicí. A právě proto jsme od klubu modulové železnice Zababov přejali řešení digitálního řízení a od listopadu roku 2008 jej v našem KŽM používáme. A tak se k nám dostaly ovladače FRED, boostery SPAX (obě konstrukce evropského klubu modulové železnice FREMO) a další komponenty digitálního řízení a povelová sběrnice Loconet (od americké firmy Digitrax). Proto také nepodporujeme ovladače, na kterých lze snadno změnit adresu lokomotivy. V roce 2007, kdy vzniknul náš kroužek, bylo jen málo dětských kroužků železničních modelářů, které by používaly digitální řízení. Zato dnes jich už je naopak většina.

.

Vysvětlení funkce digitálního systému
Konečně se dostávám k vysvětlení funkce digitálního ovládání modelových lokomotiv. Myslím si však, že úvod nebyl zbytečný. Ještě musím upozornit čtenáře, že digitální systémy ovládání modelových železnic jsou dnes rozmanité a že je možno lokomotivy řídit pomocí tabletů a dokonce bezdrátově pomocí mobilních telefonů a kdovíčeho ještě. To se ale nehodí pro dětské kroužky, kde potřebujeme jednoznačné přiřazení lokomotivy a jejího ovladače. Proto popíši nejdříve systém, který používáme v našem kroužku my (a který jsme převzali z ovládání modulových kolejišť klubu FREMO a Zababov) a teprve potom ostatní varianty digitálu.
Funkci digitálu nejlépe pochopíte na přiloženém schématu. Každá lokomotiva má svůj ovladač, kterým ji můžete ovládat. Z lokomotivního ovladače jdou povely po povelové sběrnici Loconet do digitální centrály. Centrála si povely čte z ovladačů přes povelovou sběrnici a ukládá si je do své interní paměti. Tyto povely pak kóduje do telegramů (paketů) pro jednotlivé lokomotivy. Aby se rozlišily povely pro jednotlivé lokomotivy, musí mít každá lokomotiva svou jedinečnou adresu, která je uložena v lokomotivním dekodéru a v jejím ovladači (a samozřejmě v telegramech - paketech pro tuto lokomotivu). Centrála tedy posílá každé lokomotivě zprávy s povely a to cyklicky (opakovaně) znovu a znovu. Samozřejmě nestačí lokomotivy jen povelovat, je potřeba je také napájet. To se děje pomocí signálu DCC, který napájí lokomotivy střídavým napětím (12 až 18 Voltů) pravoúhlého průběhu, ve kterém jsou současně zakódované povely pro jednotlivé lokomotivy. Řídicí složka signálu je namodulována na střídavý signál DCC pomocí šířkové modulace, tedy logická jednička má průměrnou délku 58μs (mikrosekund) a logická nula je delší než 100μs. Celý řídicí povel se skládá z jedniček a nul, do kterých je zakódován. Z toho plyne nepříliš vysoká frekvence řídicího signálu (něco kolem 10 až 12 KHz). To vychází z doby vzniku tohoto systému (na začátku osmdesátých let dvacátého století), ale také z rušení a možného zkreslení signálů, které je na modelových kolejištích běžné. Řídicí signál je součástí signálu DCC, které musí lokomotivy i napájet. Proto je veden na booster (zesilovač), který signál proudově zesiluje. Každá centrála obsahuje booster. Naše centrála Uhlenbrock má booster s výstupem 3A (3 Ampéry), který utáhne asi 5 až 6 lokomotiv. I když je booster zabudovaný v centrále zkratu odolný, nepoužíváme jej pro napájení lokomotiv. Signál DCC vedeme do boosterů SPAX, které mají výstup až do cca 2,5 A. Na našem kolejišti se 4 stanicemi, lokomotivním depem a asi 70 metry tratí plánujeme po dostavění používat cca 15 boosterů SPAX. Nyní např. jen v naší největší stanici Světlá používáme 5 boosterů SPAX.
Jak jsem již napsal, z centrály vede signál do boosterů a z nich jsou napájeny koleje. Samozřejmě každý booster napájí jen část kolejí a hranice jednotlivých kolejových úseků jsou voleny tak, aby byly jen projížděny a aby na nich vlaky při provozu pokud možno nestály a nespojovaly dlouho jednotlivé boostery. Samozřejmě je také potřeba výstupní napětí jednotlivých boosterů nastavit na stejnou úroveň. Signál DCC se z koleje dostane do lokomotivy a v ní nejprve do lokomotivního dekodéru. Tam je oddělena napájecí složka a jsou dekódovány zprávu (pakety) pro jednotlivé lokomotivy. Dekodér ani nečte zprávy (pakety), které nemají adresu jeho lokomotivy. Dekodér přečte pouze zprávu (paket) určený jeho lokomotivě, dekóduje jednotlivé povely a pošle je na jednotlivé periferie lokomotivy (motor, světla lokomotivy, zvukovou část dekodéru, která pomocí reproduktrou vydává zvuky, případně třeba také na generátor kouře, automatické spřáhlo, nebo na zvedání / spouštění pantografu, pokud je lokomotiva takovými zařízeními vybavena.
Jak jsem již napsal dříve, systém může fungovat jedině tehdy, když má každá lokomotiva svoji jedinečnou adresu zapsanou v lokomotivním dekodéru, a lokomotivním ovladači. Proto nepodporujeme ovladače, kde se dají adresy snadno změnit nebo dokonce takové, kde může být uloženo současně několik lokomotivních adres. My používáme ovladače FRED nebo FREDi, které komunikují po povelové sběrnici Loconet, dále digitální centrálu, která podporuje sběrnici Loconet (v našem případě centrálu Uhlenbrock) a boostery SPAX (zesilovače signálu DCC). Dnes existují ale např. i cenově dostupné centrály Digikeijs a další, které také umí Loconet.

Je potřeba si uvědomit, že různí výrobci dodávají řadu komponent pro digitální ovládání modelových kolejišť, které ale nejsou slučitelné. Hodně je rozšířený systém Roco, který používá povelovou sběrnici XpresNet, která je ale určena jen pro domácí kolejiště s omezeným počtem lokomotiv (resp. ovládaných zařízení). Jiní výrobci používají sběrnici Loconet, ale není zcela slučitelná s naším systémem. Bohužel i přes normalizaci jsou rozdíly v provedení jednotlivých výrobců. Liší se zejména přenos funkcí lokomotiv počínaje funkcí F9 a vyšších.

Popis jednotlivých komponentů digitálního systému
Na začátku této části článku upozorňuji, že zde popisuji konkrétní systém s konkrétními prvky používaný v našem KŽM převzatý od klubu modulové železnice Zababov, resp. FREMO. Tento systém a jeho komponenty používají téměř všechny kluby (spolky) modulové železnice v Evropě i v ČR. Jsou to především evropský klub modulové železnice FREMO, české kluby Zababov, Ostramo (= Ostravské moduly), Slovácko a další kluby modulové železnice, případně i kroužky železničních modelářů, jako je například náš KŽM.

Ovladače
Ovladače FRED a FREDi slouží k předávání povelů pro jednotlivé lokomotivy do centrály. Tyto ovladače používá Evropský klub FREMO (a jsou jeho konstrukcí), dále i český spolek modulové železnice klubu Zababov, a další kluby. Návod k použití ovladačů FRED a FREDi je v samostatném článku. Tyto ovladače pracují na povelové sběrnici Loconet americké firmy Digitrax. Pomocí ovladačů FRED a FREDi předáváme povely pro lokomotivy: směr a otáčky motoru, a devět dalších funkcí (některé z následujících funkcí, světla zap/vyp, zadní červená světla zap/vyp, dálkový reflektor zap/vyp, několik variant houkačky/ píšťaly zap/vyp, zvuk pohony zap/vyp, režim posunu zap/vyp, a další funkce). Bohužel panuje silná nejednostnost výrobců programů do dekodérů v rozmístění funkcí. Počet ovládaných funkcí je u nás omezen na 9, (F0 až F8) z toho důvodu, že panuje i nejednotnost v přenosu povelů funkcí F9 a vyšších, takže FREMO nechce připustit, že by se některé vyšší funkce správně nepřenášely, případně, že by vznikaly komunikační potíže. Další podrobnosti jsou uvedeny v návodu k ovladačům.

Povelová sběrnice
Náš KŽM využívá stejné vybavení digitálního ovládání modelových lokomotiv jako evropský klub FREMO i další kluby (spolky) modulové železnice v Evropě. Je tomu tak proto, že se občas zúčastňujeme některých jejich setkání s našimi stanicemi případně traťovými díly upravenými na rozhraních jako moduly. Proto používáme povelovou sběrnici Loconet, kterou kluby (spolky) modulové železnice v Evropě především používají.
Není to však jediná povelová sběrnice pro digitální ovládání modelové železnice. Řada výrobců dodává centrály i ovladače (zejména pro malá domácí kolejiště) spojené pomocí jiných povelových sběrnic, např. firma Roco používá sběrnici XpresNet, .....

Digitální centrála
V digitálním systému pro ovládání modleových lokomotiv je srdcem celého systému centrála (nebo též digitální centrála). Centrála je mikropočítač, který řeší několik klíčových úloh. Především obsluhuje povelovou sběrnici a od jednotlivých lokomotivních ovladačů připojených k této sběrnici sbírá povely pro jednotlivé lokomotivy a ukládá je do své paměti. Další funkce centrály je kodér zpráv. Centrála kóduje zprávy (telegramy neboli pakety) pro jednotlivé lokomotivy a posílá je do boosterů (zesilovačů), které signál zesílí a pošlou do kolejí, ze kterých je sejmou lokomotivnm dekodéry v lokomotivách. Další úlohou centrály a boosterů je napájení lokomotiv, které je spojeno s přenosem zpráv pro lokomotivy. Obě tyto složky přenáší signál DCC, střídavý pravoúhlý signál, který jednak lokomotivy napájí a jednak jsou na něm zakódované telegramy (pakety), které přenášejí povely do lokomotivních dekodérů (a tedy do lokomotiv). Řídicí telegram je zakódován jako sled jedniček a nul, kde jedničky a nuly se liší šířkou jednotlivých pulzů signálu DCC. Zkratka DCC pochází z anglického Digital Command Control, což lze do češtiny přeložit jako (digitální) příkazové ovládání.
V našem KŽM provozujeme centrálu Intelibox od firmy Uhlenbrock, používající povelovou sběrnici Loconet. V době nákupu to byla jedna z mála centrál u nás použitelných.
Digitálních centrál je však celá řada. Centrály pracující na povelové sběrnici Loconet jsou dnes např. Intelibox, Lenz, v poslední době např. i holandská Digikejs. Je však naopak celá řada centrál, které pracují na jiných sběrnicích.

Signál DCC
Signál DCC má střídavé napětí pravoúhlého průběhu. Tento signál jednak napájí lokomotivy a jednak nese zakódované zprávy (telegramy či pakety). Tento signál je generován digitální ústřednou.
Signál DCC vede buď přímo z digitální ústředny nebo z boosteru (zesilovače) do kolejí odkud jsou napájeny lokomotivy. Většina digitálních centrál má v sobě zabudovaný booster (výkonový zesilovač), který je schopen dodávat proud až do 3A případně i více (podle typu centrály).

Booster
Booster znamená česky zesilovač. V tomto případě se jedná o výkonový zesilovač signálu DCC. V našem KŽM používáme boostery SPAX, což je konstrukce evropského klubu modulové železnice FREMO. Jeden SPAX je schopen dodat proud až do 2,5 Ampéru. I když by bylo možno použít boosteru vestavěného do digitální centrály, který má maximální proud až do 3 A, raději používáme levné externí boostery SPAX (viz dále), protože jejich cena je několikanásobně nižší než cena centrály a v případě zničení boosteru zůstane drahá centrála zachována. My jsme za patnáct let digitálního provozu nezničili ani jeden booster, ale na několika z nich jsme již vypálili pojistky... Dalším (a hlavním) důvodem je možnost použití více boosterů pro napájení větších kolejišť, které mají kolejové obvody rozdělené na více úseků napájení. Místa rozdělení kolejových úseků znamená odizolované kolejové spojení a volí se tak, aby na něm vlak nestál, ale vždycky pokud možno projel a elektricky nespojoval dlouho sousední boostery.
Na našem kolejišti plánujeme ve stanici Brod použít celkem 4 SPAXy (boostery), ve stanici Světlá a v depu celkem 5 SPAXů, ve stanici Čáslav 4 SPAXy a v lokálkové Ledči 1 SPAX. Celkem na celém kolejišti tedy plánujeme použít 14 SPAXů, které jsou schopnu dodat v součtu celkový proud 14 x 2,5A = 35A. Kdybychom použili 1 booster s max. proudem 35A nebo čtyři boostery s max. proudem 10A, snadno by se stalo, že si zničíme lokomotivu (sběrače proudu na kolech nebo i samotná kola), protože při některých zkratech netečou tak velké proudy, aby nadproudová ochrana boosteru 10A začala působit a lokomotiva, která řízla výhybku pomalu shoří, aniž si toho musíme všimnout. Proto je výhodou používat co nejvíce boosterů na co nejnižší proud. Boostery SPAX se ukázaly pro tento účel jako velmi vhodné.
Samozřejmě na malém domácím kolejišti, kde jezdíme s jednou či dvěma mašinkami bohatě postačí jeden SPAX. Máme vyzkoušené, že z jednoho SPAXu lze napájet současně cca 5 až 8 lokomotiv. Samozřejmě záleží také na tom, zda jsou lokomotivy ozvučené nebo nikoliv, protože napájení zvukového zesilovače má spotřebu srovnatelnou s motorem lokomotivy nebo i mírně vyšší.

Modelová lokomotiva
Pro digitální řízení musíme stejnosměrnou lokomotivu vybavit lokomotivním dekodérem, jehož připojení odpovídá konektoru pro dekodér uvnitř lokomotivy.
Dnešní moderní modelová hnací vozidla mají přípravu pro použití dekodéru již z výroby, většinou se jedná o zásuvku. Nejnovější lokomotivy mají zásuvky Plux22, Plux16, případně Plux12, starší lokomotivy mívají zásuvky 8 pólové, případně 6 pólové (zejména v TT nebo N).
Ještě starší lokomotivy, které nebyly z výroby vybaveny možností připojit lokomotivní dekodér sice lze digitalizovat, ale za cenu velkého úsilí, často s nevalným výsledkem, takže se to ve většině případů nevyplatí, protože staré lokomotivy nemají moderní motory vhodné pro řízení z dekodéru, nemají všechna světla jako moderní modelové lokomotivy, a mají převody s poměrně velkými mechanickými odpory. To všechno dohromady vede k tomu, že digitalizaci předrevolučních lokomotiv nedoporučuji. Jako cvičení z elektroniky a jemné mechaniky je to ovšem pro modeláře výborná úloha (samozřejmě s rizikem poškození nebo i zničení lokomotivy).

Lokomotivní dekodér
Jak jsem napsal výše, v lokomotivě musí být instalován dekodér (zasunut do zásuvky). Jak už název napovídá, dekodér dekóduje signál DCC a zachytí telegram s povely pro danou lokomotivu. Podmínkou správné funkce je, že lokomotiva má tutéž adresu, jaká je zaznamenaná v lokomotivním ovladači. V našem KŽM (který je určen přednostně dětem) jsou adresy lokomotiv zadány do ovladačů FRED (FREDi), ve kterých si je náš člen (žák) nemůže sám změnit. To je cílem jako prevence stavu, kdy bude někdo z jednoho ovladače ovládat dvě nebo více lokomotiv. To by pak velmi snadno došlo k nehodě s poškozením modelů (např. při pádu lokomotivy do točny nebo při najetí lokomotivy na výhybce bočně do projíždějícího vlaku s velkým odřením modelů a pod.).

Na článku se zatím pracuje...