ワシ丸ドットコム!

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自動空気ブレーキ風なトラコンを作ろう!

こんにちは!хироです!

今日のお題はコチラ!

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自動空気ブレーキ【風】なブレーキ操作が出来る模型コントローラーの製作です!

対応する動画はコチラです!

https://youtu.be/5A_R64cXLPg

 

自動空気ブレーキや直通ブレーキ

実車の制御方式は全然異なりますが、私に言わせれば模型電車は所詮モーターでリアルな外観の車両の模型が走っているに過ぎません!

Nゲージで実際にコンプレッサーを動かして、ブレーキ管を通してなんてやってる人を私は知りませんので、今回はコントローラー側の操作として【ブレーキ位置】【重り位置】【運転位置】の3ポジションでブレーキ操作を疑似体験できるコントローラーを作ろうと思います^ ^

 

定義として

【ブレーキ位置】ブレーキを強くする位置

【重り位置】ブレーキ力を維持する位置

【運転位置】ブレーキを弱くする位置

 

とお考え下さい!

私含め本物の車両に携わっている人からすると、うーん。。。と言う感想がありそうですが、まぁお遊びなのでお手柔らかに(*´ー`*)

弛め込めとか拘った操作までやりたい方は抵抗小さくするなり短絡するなりしてください^ ^

 

さて、回路図はコチラです

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この回路のキモは、コンデンサーです!

 

一番右端にあるコンデンサーに溜まる電荷をコントロールして、コンデンサーの電荷(電圧)を感知して電源の12Vを堰き止めてレールに流れる電圧を制御している【MOS-FET】にどのくらいの電圧を流すか指示をします!

要するに、このコンデンサーの電圧が上がれば電車の速度も上がる、電圧が下がれば電車の速度も下がるわけです!

 

次はブレーキです。

ブレーキはこの回路の応用です!

まず、気にして欲しいのは先程の速度をコントロールしているコンデンサーです!

このコンデンサーの電荷を、ブレーキのFETを介してマイナス側へ流して、速度をコントロールしているコンデンサーの電荷を減らしてしまえばいいのです!

 

そのマイナスへ流す量を調整するFETを制御しているのがブレーキ用のコンデンサーです!

 

動画にあったブレーキ位置は、ここへ電源から電流を流してコンデンサーに電荷を溜めて(電圧を上げて)ブレーキ用のFETを動作させています!

と言うことは、電源からコンデンサーへ流れる回路の途中に抵抗を入れれば緩やかにブレーキが減圧(直通ブレーキなら加圧)されるわけです!

要はブレーキが強くなるスピードを変えるには、ここの抵抗を変えればいいのです!

動画では30kΩの60kΩでしたが、100-200kΩが丁度いいと思います!

実車もブレーキ位置は一ポジションしかありませんので、固定でいいと思います。(アナログ的に微妙に流したりしてブレーキのかかるスピードは変えられますが、取り扱いとして間違っていますし、実際そんな小細工しません。特に自動空気ブレーキの場合はそんなことしたら後部の車両の制御弁が動作しない恐れがあります。)

もうひとポジション作るとしたらそれは非常ブレーキでしょう!

そのまま短絡してしまうと回路的に大きな電流(しれてますがw)が急激に流れてあまりよくないので1kΩでも抵抗は入れるべきと思います^ ^

 

緩めるのも同じ原理です!

例えば運転位置なら30kΩ程度にしたり、ユルメ込め位置を作るなら1kΩくらいで急に高圧の圧縮空気が流れるのを再現するのも面白いと思います!

私のEF64の運転台は確かそうなっていたはずですwww

 

重り位置はブレーキ位置も運転位置も繋がなければブレーキ用コンデンサーは変動しませんので減速するスピードはかわりませんので重理と同じ振る舞いをするという魂胆です!

 

なんとなくわかりましたか?

抵抗は100kΩを一袋買っておくと便利ですよ^ ^

わざわざ選ぶのが面倒な方はコチラをどうぞ^ ^

 

それでは^ ^

 

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#模型コントローラー

ATS-P表示器と現示ベル簡易配線してみた!の記事

こんにちは!хироです!

今回はATS-P表示器と現示ベルを超簡単に連動させてみようと思います!

対応する動画はコチラです!

https://youtu.be/UPkoZwl-XbE

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さて、今回は全て動かそうとは考えていません。

単純に、ランプが点灯、消灯と連動して現示ベルが鳴動する仕組みをよく理解していただいて、以前の動画にチャレンジして頂ければと考えての内容です!

以前出した動画はコチラです!

https://youtu.be/Ed4oy45Mdik

更に濃い目なのはこちら!

https://youtu.be/BsntvigHlmM

 

先ずは回路図探しに来た方の為に動画の回路図を公開します。

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よく見てください!

一番最初のリレー、なんでついているんでしょう?

機能的な意味より、複数個の表示灯(リレー)に対応して現示ベルを鳴らす回路を示したくて動画用にあえてこのリレーを入れてみました!

初配線だったみさちさんには黙っていたので悪い事しましたね😅

しかもオコです😨😨😨

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さて、実際に部品をお持ちの貴方が同じ動作をする回路を作りたければコチラの回路で大丈夫です!

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はい、スッキリしましたね笑笑

 

ATS-Pと書かれたスイッチは動画で言うところのノーヒューズブレーカーです。

直接電源から『P電源』と『ATS-P』の表示灯に繋いでいて、現示ベルはリレーの接点を介して接続しています。

こうする事で、スイッチを入れれば単純に現示ベルが鳴動して、切る時は鳴動せずに切れるわけです。

更に、ボタンを押せばリレーが励磁して『パターン接近』の表示灯が点灯し、切り替わりの為に一瞬だけ現示ベルの回路が切れて電源が絶たれる事で現示ベルが一瞬オフになり、直後にまた電流が流れる為に現示ベルが鳴動する仕組みです!

現示ベルの詳しい仕組みは過去動画をご覧下さい!

https://youtu.be/mxC_f0KWzPo

 

さて、ここまで読んで気付いた方は鋭い!

そうです。実はこれだけならリレー要らないんです😅

単に現示ベル鳴らして表示灯点けたいだけなら、お近くのホームセンターや電気屋で売ってる『3路スイッチ』を付ければそれでおしまいです😅

 

ただ、それでは何のヒネリもないので、ワシ丸ドットコム!としては面白くありません😅

そこで今回は発展性を持たせる為にリレーを使った回路で説明しています!

せっかくなら回路も拘りたいものですよね😉✨

皆様の鉄道部品ライフがより良いものとなりますようお役に立てていれば幸いです!

 

動画に登場した材料や工具はこちらからお求めになれます!

それでは^ ^

 

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#現示ベル

 

 

ATS簡易配線してみた!の回路図と材料リンク

こんにちは!хироです!

ATS簡易配線してみた!の動画に対応するブログ記事です。

対応する動画はこちら!

https://youtu.be/kM9sFguIzoI

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回路図です。

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さて、これだけでは物足りない方も多いと思います😅

やっぱりチャイム欲しいですよね😏

チャイムも鳴らすならこのような回路が簡単です!

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青線の部分を追加しただけです!

同じ電圧のBZ21と警報持続ボタンがあれば再現可能です!

 

部材はこちらからお求めになれます!

 

まず電線は実車と同じMLFCの2cqを使いました!

圧着端子はニチフの物で、機器への接続はR2-5です。

絶縁キャップもお忘れなく^ ^

かしめていた圧着工具はロブスターのFK1です!

電線の被覆を向いていたのはベッセルのワイヤーストリッパーです!

24V電源はこちらです!

コンセントからはプラグとケーブルを加工して取り付ける必要がありますが、お近くの電気店で簡単に入手可能です!

 

最後はタイマーリレーです!

この商品は4回路(スイッチ部分が4つ)ですので、実験用には最適です!

時間は0-30秒で設定可能です!

皆様のATSライフが充実しますように^ ^

それでは^ ^

 

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スイッチの取扱い方

こんにちは!хироです!

今日のお題はこちら!

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NFB(ノーヒューズブレーカー)です!

同じ機構でも単に『スイッチ』と表現する会社もあるようです。

 

ノーヒューズブレーカーは三菱電機の商品名であり、この機器は『配線用遮断器』と呼びます。

 

配線用遮断器は、実際に操作するツマミを『ハンドル』と呼びます。

手動でオンオフする他、機器の不具合や配線のショートなどが原因で過電流が回路に流れて動作すると

内部のコイルに鉄片が吸引され瞬時に回路を遮断します。

これを『トリップ』と呼びます。

 

昭和初期などの本当の大昔はヒューズで保護していたようですが、ヒューズ交換の煩雑さや信頼性(ヒューズは溶断に時間が掛かります。)スイッチとしても使えるところから、今では高圧回路以外はほぼ配線用遮断器が採用されています。

 

トリップしてしまうと、ハンドル(ツマミ)は中立位置で止まりますので、

原因を除去してから一旦ハンドルをオフとして、再度投入(オン)にします!

 

取り扱いとしては、

一部の会社では、トリップしたら一旦オフとして再投入して、それでもトリップするようなら指令に連絡の上、指示を受けます。

その後の流れは場合によっては入区後点検、場合によっては検修係員手配(お近くの検査区所のメンテナンススタッフが2人くらいやって来て応急処置してくれます^ ^)で車両点検などになります。

ATSなどの保安装置がトリップして動作しないすようなら無保安運転になってしまうので、まず動かなさいでしょう。

その場で運転中止です。

 

こればかりはスイッチの種類や、事業者や区所ごとの規程にもよりますので、一概にどう言う取り扱いとは言い切れませんが

 

基本的に黒いスイッチは『入定位』だったり

乗務員の判断で入切出来るスイッチだったりします!

白いキャップは灯火類のスイッチだったり、乗務員が適宜操作する物である場合が多いです。

 

黄色は取り扱い注意や入出区で扱う物

 

赤色は乗務員は触ってはいけないスイッチや入出区でのみ扱う物、保安装置の類など

 

緑色は適宜扱う物や時期限定など、車両や事業者により様々な意味合いがあります。

 

全て事業者や区所、その人がどの立場かによって(運転士なのか車掌なのか検査係員なのかなど)意味合いや扱えるか扱えないかも変わってきますので、意外と奥の深い世界でもあります!

 

さて、肝心の取扱い方です。

先ずは操作方

必ずハンドルを2本の指で摘んで操作しましょう!

指一本でバチンっ!なんて横着はダメです笑

 

機器に正対して、扱う機器に付いている銘板をしっかり指差確認してからハンドルを親指と人差し指でしっかり摘んで、意識を持って操作しましょう!

 

前照灯入りっ!!!なんてやれば

気分はもう新人運転士さんですね^ ^

スイッチを扱ったらその機器の動作をそのまま確認します。

 

出区点検異常ありませんでしたか?

それでは^ ^

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【お知らせ】ワシ丸ドットコム!に新しい仲間が加わります!

こんにちは😃хироです!

 

ワシ丸ドットコム!に新しい仲間が加わります^ ^

今までは私хироとみーくん♂メインでやってきましたが、今回は【みさち】さんと言う新しいメンバーが加わります!

 

https://youtu.be/oO13n4zBt-s

みさちさんは現在、鉄分ゼロの完全素人さんです!

鉄道関係者でもありませんので、本当にまっさらなところからスタートです!

ワシ丸ドットコム!への出演が切っ掛けで、楽しい趣味の一つを見つけてくれたら嬉しいな^ ^

との思いから、超専門的で超狭い『鉄道部品』の世界にхироとみーくん♂で引きずり込んでしまいました笑笑

来週初収録の予定ですので、今月中に動画でご紹介できればなと考えています^ ^

 

どうぞ皆様Twitterをフォローの上、色々と教えてあげて下さい^ ^

https://twitter.com/washimaru_misac?s=21

無接点とは?

こんにちは😃хироです!

鉄道を取り巻く言葉には、サラッと使われていても分かりずらい言葉が多いように思います。

鉄道会社でメンテナンスや運転士などの職に就いていれば、研修や現場レベルでも勉強をする機会は多いですが、それ以外では自分で調べたり噛み砕いて解釈しなければならないことも多く、意外と専門書を読んでも理解し難い単語も多い物です。

 

さて、その中でも特に近年よく目にする

【無接点】と言う言葉が本日のテーマです。

 

無接点とは読んで字の如く、接点がないものの事です。

具体的には半導体を使っていると言う事です。

 

ではどこに?

例えば、リレーは無接点化されたものの一つです。

抵抗制御車などのいわゆる旧型車両を中心に、以前はスイッチ操作などによりリレーコイルを励磁をしてリレー接点を動かし、機械仕掛けのようなよく考えられた回路で様々な機器を制御して鉄道車両と言う一つのシステムを制御していました。

 

しかし、リレーは機械仕掛けです。

物理的に動く接点にはタイムラグがあったり、大きな電流が必要であったり、コイル故に誘導などの障害が発生することもあります。

また、大電流を流すために接点からはアーク(イナズマのような大きな火花)が発生したり、接点が荒損(こうそん、大電流の為に接点が傷んで荒れてしまい、接触が不良になること)するなどデメリットが多いのも確かでした。

平べったく言えば、これらの機械的な接点をなくして、半導体を用いて無接点化したものです。

 

ここで言う半導体とは、トランジスタやFET、サイリスタIGBTなどを指します。

 

リレーも容量によりサイズが多種類存在するように、半導体にも様々な容量のものが存在していて、主回路(モーターを動かして実際に車両を動かす回路)で使われているものは、通常パーツショップでは見かけないような特大サイズで、

制御回路(お馴染みのマスコンなど)から各機器を制御している部分は秋月などの電子部品店にもありそうなごく小さなものを使っています。

 

機械接点が付いているものは、物理的に擦れたり当たったりして減ったり変形するあくまで消耗品なので、新型車両ではこれからも信頼性とメンテナンスフリーの観点からどんどん減っていくと思いますが、

私達は趣味なので、むしろカチカチ言うのも

『鉄道部品』の醍醐味の一つなのではないかと思います^ ^

無接点化、何となくわかりましたか?

要するに、機械的な接点のあったものから

電気の特性を活かした機械的接点のない素子に置き換えられたとイメージして貰えばいいと思います^ ^

 

それでは^ ^

 

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#鉄道部品

#無接点化

サイリスタとは?

こんにちは😃хироです!

 

今日のお題はサイリスタです!

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サイリスタと言われると、鉄道車両を動かすための制御方式として有名なサイリスタチョッパ制御をイメージされる方も多いのではないでしょうか?

 

音鉄の方はサイリスタと言われれば201系やメトロ6000系、さらに濃い方はEF67などをイメージされると思います。

 

さて、ではサイリスタとは何かといえば、要は無接点で高速にスイッチング(ON-OFFすること)が可能な素子のことです。

トランジスタやFETなどと同じ三つ足の半導体の仲間です。

『半』導体ですので勿論ダイオードと一緒で一方通行です。

 

トランジスタやFETは比較的微弱電流用途で電子回路に多用されるのに対して

サイリスタ鉄道車両の制御回路などの大電流を用いる物に使われます。

 

勿論、小さな容量のものも売っていますので

私達がちょっと遊ぶ電子工作の仲間として加えても楽しいと思います^ ^

動作原理や構造の特性を生かすと言うより『サイリスタ制御のコントローラー』と言うだけでなんだか凄いもので制御しているような気さえしますw

 

私達は趣味ですから楽しいことが大切ですね^ ^

 

さて、今回はそんなサイリスタを失った現示ベルの修理を依頼されました。

対応する動画はこちらです。

https://youtu.be/w8FGY1qjodg

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現示ベルはワシ丸ドットコム!の動画でも何度か登場していますし、私も結構な数扱ってきましたが素子(サイリスタ)のないものは初めて見ました。

 

元々ない物でしたらコイルや接点など、回路に異常があり取り外された可能性が高いので、よく調べてから作業しますが、今回は依頼者様が誤って脚を折ってしまい、ご自身で取り外されたとのことなので回路の点検は目視とテスターでザッとやって終わりです。

 

最初私はトランジスタか何かが付いていて、コンデンサと共にコイルに流れる電流をアシストしているのかと思っていましたが、サイリスタであることや、回路を追って見た感覚からしてコイルの逆気電流やサージを抑えるためのものではないか?と言うのが私の見解です。

 

動作自体はこの回路が無くてもイケる気はしますが、ATS機器に取り付けていた物ですし、何度も連続してチンチン鳴ることを思えば、確かにサージ対策は必要だったのかもしれません。

 

最初はトランジスタと思い込んでいましたので素子を探すのに苦労しました汗

同じ現示ベルでも私が確認している限り2種類のサイリスタが利用されていました。

初期のものから90年代頃までは古い金属パッケージの円筒状のものが付いていました。

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何となくレトロな『電子部品』という感じですね^ ^

型番割り出しておきました!

 

NEC

2SF102Bと言います。

すでに製造中止になっていますが、2021年5月の時点で探せばまだないことないようです。

 

比較的新しい物は素子も新しくなっています。
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こちらは前者と比較すれば入手しやすいですが、秋葉原で探し回りましたが単品で売っているお店とは出会えませんでした。

 

東芝

F0R3G

 

サイリスタとしてはメジャーな部類ですが、意外となかったです。

今回は新しいパッケージの物に換装と言うことでこちらを探していましたがなかなかヒットしませんでした。

私が探すのに手こずった点として、パッケージに記されたF『0』R3Gの数字のゼロをローマ字のオー『O』と読み違えて探していたという事です。

もしお探しの方はご注意下さい汗

 

今回はどちらも手に入りませんでしたので代替品として03P4Mと言う素子を代用しています。

あとは普通にハンダで取り付けて、出来上がりです^ ^

最初はベーク版に貫通させるつもりでしたが、どうやっても貫通しませんでしたので、少し高さが余ってしまいます。

かと言ってハンダを付け直しても汚くなってしまいますし実使用上特に支障ありません。

そこで、依頼者様にご相談の上脚を少し曲げて取り付けました!

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もしまた次回同じ作業があればポン付け前提で脚を切った方が見映えはいいかもしれないですね。

 

それでは^ ^

 

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