KDR技術開発部日誌

どうも～代表です。
急に暖かくなり、活動しやすくなってきましたね。

活動しやすくなってきたというと・・・
憎たらしい害虫もちらほら出てきたようです。
蚊とか、コバエとか・・・
我が家ではノーマットと、コバエポットの買い置き出してとりあえず様子を見ることにしました。

ほんと寝れなくなりますからね・・・・(;´･ω･)

それでは本題に入っていきましょう。
ツイッターでも告知していましたが、
今回は電気的なお話回です。

MTCSMINIは１A(容量アップ予定あり)の容量を持っていますが、
なぜ１Aで十分なのかということをお伝えしていきたいと思います。

みなさまは模型を走らせているときに何だか速度がポイントわたると遅くなる、
早くなるなぁと感じられたことはありませんか？？
この現象。レールの抵抗による電圧降下なんです。

実際に鉄道模型で使用されるレールの抵抗値を私どもで計測していますので、
ご紹介いたします。

下記が全長4480㎜の試験用レイアウトで計測した値です。
トミックスのレールで、
計算時の前提としてフィーダー1本として計算しています。

ポイント　5.5Ω
280レール　0.4Ω

ポイント2本
280レール14本
にて計算しました。

使用した数式は下記です。


また車両を置いた際の負荷抵抗値は下記計算で求めました。
※フルパワー時(99.9％)
44.4Ω＝12V/0.27A



上記パラメータを数式へ適用すると
VCC ＝ 12V
R1　　＝　44.4Ω
R2　　＝　12.2Ω
44.4/(12.2+44.4)×12=2.58V

VOut(降下電圧) ＝ 2.58V

ということは
制御電圧（VCC）＝12Vなので
（12V－2.58V）/44.4Ω＝0.211A

12Vで0.27の消費電流なので、
実際に抵抗値が大きい部分での電流値は0.211A

0.27A/0.211A=78%

上記計算より22％減衰してしまう計算となりました。
また、今回の抵抗値は280㎜レール3本で計測し平均値を使用しました。
接続して計測した場合、ちょっとしたゆがみや力のかかりでかなり変動します。
実際のレールでは、ジョイント具合、接触の状況、レールの汚れなどで全く変わりますので、
参考値ということをご承知おきください。

上記シミュレーションでお分かりかと思いますが
レールの抵抗だけで、たとえコントローラの容量が大きくても、
速度低下は起こってしまいます。
快適に鉄道模型を運転するにはレールや車輪の掃除、
および電圧降下を防ぐように補助フィーダを複数挿すのが効果的です。
駅の前後、コントローラから一番遠い位置、など、に補助フィーダを付けて
電圧降下を防ぎましょう。
容量を気にする必要があるのは例えば、機関車３～４重連とか、１６両編成フルで
室内灯点けてM車も複数あるときとかです。おおむねM車３両を同時に動かそうとすると
大容量が必要になると考えていいと思います。
快適な運転にコントローラ容量はさほど重要でないことがお分かり頂けましたでしょうか？


思ったよりレールの抵抗値は高いんです。
ポイントの抵抗値は私も驚きました。
今回は少し難しい話でしたので次回は簡単な話ができればと考えています。
それでは皆様、次回の記事でお会いしましょう。