直流モーターを搭載した乗用鉄道模型の、速度・トルク制御を行うため、抵抗制御装置を製作しました。抵抗制御装置の製作手順についてご紹介します。

5インチゲージ用抵抗制御装置を自作してみる

まず、抵抗制御装置の主回路の一部を製作します。主抵抗器には、こちらのセメント抵抗を使用します。

ワット数の条件を満たすため、ラグ板を使用してセメント抵抗器を4つ並列に接続します。この組を4つ作り、直列に接続して使用します。

完成した主抵抗器がこちらです。各抵抗器の間から引き出した導線を徐々に短絡していくことで、直流モーターに印加する電圧を調整し、加速させます。

完成した抵抗制御基板の様子です。抵抗器短絡用リレー4個、断流用リレー1個、力行/制動切替リレー1個を、マイコンからの指令により切替えます。PIC以外のICはリレー駆動信号の増幅用と、マスコンからの信号を3ビットの2進数に変換するためのデコーダです。

抵抗制御装置の端子部分はこのようになっています。ケーブル類は抵抗器や直流モーターに接続されています。

抵抗制御装置の制御回路を、マスコンハンドルの内部に取り付けました。マスコンハンドルからの指令値をもとに、加減速処理を行います。

自作した抵抗制御装置の動作実験映像です。
【元動画はこちら】抵抗制御装置　実験映像

完成した抵抗制御装置が所望の動作をするか確認するため、10インチゲージの車両に抵抗制御に必要な機器類を設置し、試運転を行いました(後に5インチゲージに改軌)。抵抗制御による段階的な加速や、発電ブレーキがしっかりと機能していることが確認できました。

現在、マスコンハンドルはVVVFインバーター装置の指令値生成用に再利用していますが、今後は電流センサーの取り付けを行い、限流指令値を生成する新設計のマスコンハンドルと組み合わせることで、フィードバックによる自動進段を行わせます。詳しくはこちらの記事でご紹介します。【カム軸式抵抗制御装置の製作(1)】

自作した抵抗制御装置の試運転の様子です。
【元動画はこちら】抵抗制御装置　試運転映像