VVVF製作所

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抵抗制御の5インチゲージ電車を作ってみた

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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

主抵抗器として使用するセメント抵抗 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。


主抵抗器の組み立て 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。


主抵抗器の配線 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。


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抵抗制御装置の制御基板の製作 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 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。


抵抗制御装置の機器箱への取り付け 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



抵抗制御電車の試運転 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。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コントローラ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る予定です。


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



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