Восстановление дорожного семафора Acme первой половины XX века

Семафор отличается от светофора не областью применения, а принципом действия. Первый использует выдвижные крылья, второй — источники света. Семафоры находили применение в основном на железных дорогах, но их пытались применять и на обычных улицах. Именно такой артефакт хранится в Музее транспорта Южной Калифорнии.

Данный музей располагает несколькими дорожными семафорами фирмы Acme Traffic Signal Company. Они применялись в Лос-Анджелесе в двадцатых и тридцатых годах прошлого века. В то время с подобной техникой экспериментировали во многих городах, пока Automobile Club не заставил всех перейти на светофоры с тремя фонарями, применяемые до сих пор.

В течение короткого периода, когда дорожные семафоры применялись на практике, на них обратили внимание художники-мультипликаторы, не в последнюю очередь за комический эффект, производимый звонком. В мультфильмы WB они попали вместе с названием, распространённым затем и на другие фигурирующие там предметы. Хотя этот рассказ — о комбинированном семафоре-светофоре с переключением режимов в зависимости от времени суток для экономии электроэнергии, второй режим в мультфильмах не показан, так как действие почти всегда происходит днём.

В музее имеется оригинальное устройство управления фирмы Acme, но для музейного применения оно не приспособлено. Оно «думает», что управляет семафором, установленным не в музее, а на настоящей дороге, и переключает сигналы всё время, пока подано питание. От этого изнашиваются двигатели и механизмы. Поэтому пришлось разработать свой контроллер на «малинке» и релейном модуле. Такой модуль был выбран, так как имеется положительный опыт применения их для управления другими семафорами и светофорами музея. Также он удобен в применении.

«Малинке» и модулю придётся работать в жёстких климатических условиях. Переезд музея в г. Перрис был организован специально, так как горячий и сухой воздух обеспечивает длительную сохранность экспонатов. Но не электроники, тем более, в чёрном литом корпусе без вентиляционных отверстий. 3D-печатные крепления для плат расплавились, но сами платы продолжают работать.

Возможно, читатель удивится количеству применённых реле. Но нагрузок действительно немало: три фонаря, питание двигателя, переключение направления вращения, звонок, складывание крыльев перед возвратом их в корпус. И всё это — в двойном количестве, чтобы управлять сразу двумя аппаратами.

Дополнительные реле потребовались из-за способа реверса двигателей. Чтобы включить двигатель, надо соединить два вывода с общим проводом, а на третий подать напряжение. От того, какой из выводов выбран в качестве третьего, зависит направление вращения. Так-то для этого из 16 реле на модуле можно задействовать два, но программный сбой может заставить сработать сразу оба, вызвав короткое замыкание. Пришлось добавить отдельные реле на два положения и два направления для исключения таких ситуаций. Кроме того, двигатели, звонок и электромагниты складывания крыльев имеют значительную индуктивность. Диод для защиты от импульсов самоиндукции не поставишь — все эти устройства питаются переменным напряжением. Но есть твердотельные реле, переключающиеся в момент перехода напряжения сети через нуль — они и справились с задачей.

Видео не из музея (в оригинале статьи вообще нет видео). Звонок точно такой же, как в мультфильмах.

Автор: tormozedison

Источник