2009/03/25(水)鉄道模型の自動運転

2009/03/25 22:08 画像テスト
まずDCC導入にあたって従来DC線路で使用していた、高周波制御、パルス制御(KATO ECS-1,KC1,KM1やTOMIX N1000-CL)、
ライト常時点灯機能等のコントローラーを取り除き、さらにコアレスモーターを使用した車両も隔離いたしました。
DCCは常時線路に±7~22Vの双極性パルス流、すなわち周波数8.5KHzの交流パルス波が流れているため、
従来DCで使用していた比較的高価なコントローラーが使えないからです。

またコアレスモーターを使用している車両に交流パルス波を与えるとモーターが破損する恐れがあります。
次にこれは理屈とは逆になるのですがDCCはDC以上に線路と車輪の掃除が必要になります。

掃除を怠ると走行やサウンドが途切れたり、デコーダーによってはリセットされてしまうものがあります。
線路の清掃によって音の途切れはほとんど無くなりました。従来のアナログDC線路は前進走行がバック走行よりはるかに長い為、
片方に+極、もう一方に-極が流れる時間が長くなるので汚れやすくなり、DCCでは2本の線路に公平に電流が流れるので
スパーク等の汚れが付きにくくなるはずなのですが、そこは模型の世界、理屈通りにはいきません。

さらに、現時点で早急にパソコンによる自動運転を導入しようと思えば、26,100円もする永末システムの赤い箱や、
更に高価なレイルアンドカンパニーの英語ソフトに頼らざるを得ず、その上自分でプログラミングまでしなければならないので、
NやHOの車両でお小遣いを使い果たした私にとっては耐えられないことですし、また買った客に対して
プログラミングまで強要するシステムなんてこれまた耐えられないことです。

世間は広し。ほかに何か良い方法があるはずなので、それをさがす一方で、デコーダーのことを更に詳しく調べてみることにしました。
インターネットは貴重な情報源ですが独断と偏見に満ちた記事も多く見受けられるのでそのまま信用するわけにはいきません。

もちろんたいへん参考にはなるのですが初心者が取り組むにはやはり責任者の明確な雑誌が信用できます。
月刊誌鉄道模型エヌなら毎月DCCの記事が掲載されているし、RM MODELSにもたまに掲載されています。
他の雑誌ではあまり見かけません。

近所の古本屋さんが一ヶ月遅れなら新品の本の売れ残り返品分を手に入れてくれるのでたいへん安く入手でき
(50円とか100円程度、時には無料で)13種類もの月刊誌を読みまくっております。
鉄道関係の本は一ヶ月ぐらい遅れて読んでも時代遅れにはなりませんもので・・・・・

米国のNMRA規格品なら初心者でも安心して使えるのでこれを基準とします。
8ピンコネクターの配線方法ですが車両の進行方向に向かって、右レールが赤色、左レールが黒色です。
走行用モーターに対しては極性に注意してオレンジ色とグレイ色、前照灯は白色と青色、バック灯は黄色と青色です。

これで走行用と照明用の取り付けがOKで、あとはデコーダーに付属している取扱説明書に記されている
CV値を設定すればある程度楽しむことが出来ます。

DCCの本領は何といってもサウンドを楽しむことですが、これが実にやっかいで誰もが悩むのが
スピーカーの取り付け位置とその方法です。いろいろ検討した結果、NのDCC化をあきらめたのはこの理由からで
スピーカーが小さいものしか取り付けられず迫力あるサウンドを楽しめません。

ここで余談にはなりますが鉄道模型のDCCと実物の電車とに共通点があったので記述します。
実物の電車で使用されている制御方式にチョッパ制御というものがあります。

理論的にはこのチョッパ制御とまったく同じ方法で線路上を走行させているのがDCCです。
DCC車両の内部のデコーダーは進行方向に応じて線路上に常時流れている交流のプラスの部分、
またはマイナスの部分だけを選別し、さらにその電圧をデジタル制御してモーターに指令します。

従って同一線路上を2列車が逆方向に進行可能でそのままでは正面衝突もあり得ます。
チョッパ制御とは直流モーターに流れる電流の ON,OFF を高速で繰り返すことによって
任意の電流電圧を取り出せる電源回路のことで、実物電車の世界では抵抗器制御電車から
チョッパ制御になり回生ブレーキによる省エネ電車、さらにはVVVF車へと発展しています。


ついでにVVVFについても少し記述。

最近の電車はすべてVVVF制御車になっています。新幹線でいえば300系以降がVVVF制御車です。
VVVFとは VariableVoltageVariableFrequency の略なので直訳すれば、可変電圧可変周波数、
ですがこれが実物電車の世界に大改革を起こしたのです。

従来の電車は直流モーターを使用していたがVVVF制御の登場によって交流モーターが
使用可能になり一気に交流モーターへと進みました。交流モーターの小型・軽量・高出力・メンテ軽減の魅力は大きく、
もはや新しい電車には直流モーターは使われない方向になっています。

ところが今までの電車は電圧制御はDCDCコンバーターやスィッチングでできても周波数制御が出来なかった時代が
長く続きすべて直流モーターを使用していたのです。交流電化区間と直流電化区間の接点であるデッドセクションも
やがては交流に統一されなくなるようです。

ここで鉄道模型に戻るが模型のモーターでは昔も今も直流モーターが使われているし今後も使われるであろうことに
変わりはないでしょう。模型では高出力は必要ないし界磁は永久磁石でメンテ不要だからです。

ところがDCCの登場により状況は一変しました。線路上に交流の電流が流れるようになったからです。
しかし模型のモーターは、昔も、今も、おそらく将来も直流モーター。

チョップ制御のサイリスタやフリーホイルダイオードと同等の役割をワンチップのデコーダーが担ってくれるということです。
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