Ｎゲージ鉄道模型工作 － ＤＣモーターの逆起電力波形か？ ー

２０２４年１２月２８日（土曜日）　晴れ

　小型ＤＣモーター（Ｎゲージ動力台車に組み込まれていた小さなモーター）を
アナログ電源（可変電圧電源）で回す実験をしていますが、供給する電圧は
０.５Ｖなのに回転し始めると徐々に回転数が上がっていき、端子電圧も上昇
していきます。
　何でこんなことになるの？
　ＤＣモーターは回転中に「逆起電力」というものが発生するんだそうです。
　これが影響してこんなことになるのかも？？？
　

　回転中のモーター端子の波形です。　こんなに波打ってます。

 

　モーターに供給する電圧は≒０.５Ｖです。
　この電圧ではモーターは回転しません。
　モーター軸を指でキックしてやると回転し始め、徐々に電圧が上昇し、回転数も
上がっていきます。
　電圧を調整するＶＲには触れていません。（電圧は≒０.５Ｖに設定したときのまま）　

　その波形をみていると段々膨らんでいくように見えます。
　この膨らみは何なのだろう？　ノイズが乗ってるのかな？

 

 

　その様子を動画でご覧ください。

 

モーターの回転数が一定になったところでモーター端子電圧をＯＦＦにして回転を
停止させました。
そのときのオシロ波形です。　
画面の端から端までの掃引時間は２０秒です。

 

　時間軸を１０倍に速めてみました。
　端から端までは２秒間です。

 

　更には止めて波形を拡大しました。　画面の端から端までは０．２秒です。
　（オシロの時間軸目盛は１０ｍｓ）
　規則的なウェーブ状の波形です。

 

 

　時間軸を１ｍｓ目盛にしたときの波形です。　何だかＳｉｎ波形に見えます。
　周期は約３.８ｍｓです。

　周期３.８ｍｓの波形の周波数は約２６３Ｈｚです。（あってるかな？）

 

　この波形は規則正しい波形に見えますからノイズではないでしょう。　
　モーターの回転子（電機子っていうのかな？）が回転して発生させているのでは？
    モーター電機子の極数を５とすれば

　２６３Ｈｚ÷５極　＝　５２.６

　この波形付近のモーター回転数は４４回転ぐらいです。（デジカメ動画で確認なので
正確ではない）
　５２.６とはそれほどの差はありませんから、電機子が回転して発生させているのでは
ないでしょうか？
　
　モーターを回転させる入力電圧と回転に逆らう「回転数に比例する逆起電力」が
作用しあってこんな状態になるんではないか？

　これがもし、パルス制御（ＰＷＭ）で回転させたらどうなるんだろう？？？

　よぅーし、アナログ電圧の実験はこの辺で終わらせてＰＷＭの実験を始めようと
思います。　応援をよろしくお願いします。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（続く）

Ｎゲージ鉄道模型工作 － ＶＲを交換してテストしました ー

２０２４年１２月２４日（火曜日）　晴れ

　今日はクリスマス・イブだそうです・・・（無宗教？のオイらには関係ありませんが）
　年の瀬が近づいて何かと世話しない気分ですが、　相変わらず、作業机で模型工作用の
小さなＤＣモーターを回して遊んでいます。（多分お代官さまはご立腹でしょう・・・）

　今までモーターに供給する電圧を変化させて回転の様子を確認する実験をしていましたが
電圧が滑らかに変化せず、ＶＲをちょっと触っただけで電圧が大きく変化してモータが
壊れるのではないか、と思うほどの勢いで回転したりしてうまくいきませんでした。
　
　原因はＶＲが「ガリオーム化」していたためでした。
　予備のＶＲに交換したら電圧は滑らかに変化するようになりました。

　でもいきなりモーターを回すのは心配なのでモーターの代わりに「白熱電球（パイロット
ランプ）」を接続してテストしてみました。　

　

　その結果はＶＲ変化に追従してスムーズに電圧は変化してくれました。

　負荷の白熱電球は電圧変化で明るくなったり暗くなったりします。
　オシロスコープのラスター（輝線）はノイズも乗らず表示されています。

　その様子を動画でご覧ください。

　

 　白熱電球を付加にしたときは電圧を変化させたときオシロに表示される輝線
（ラスター）はきれいなラインで変化しています。
　一方、ＤＣモーターを付加にしたときはラスターは「ノイズ？」が乗ったような
幅の広いラインが変化していきます。
　ＤＣモーターは何か特殊な負荷なんでしょうか？　
　まぁ、コイル状の（電磁石？）負荷がぐるぐる回ってるんだから特殊でしょう。

　 まだ不思議なことがあります。　

　電圧を５Ｖぐらいにして（このままではモーターは回転しない）手でモーターの
回転円盤を回す（キックしてあげる？）とモーターは回転し始めます。
　そして徐々に回転数が上がり始め電圧も上昇していきます。
　何だかモーター自身が回転数を上げているように見えます。
　（「正帰還」が掛かってるみたいです）
　そしてある電圧で回転数は一定になり、その状態を継続します。

　ＤＣモーターは回転すると「逆起電力」を発生するんだそうです。
　　（ＤＣモーターを外力で回してやると「発電機」になる）
　こんな性質のものを負荷にしているんだから単純に測定はできなのかもしれません。

　まぁ、実験はおもしろいのでもうちょっと続けてみます。（続く）

Ｎゲージ鉄道模型工作 －ガリオームを分解してみましたー

２０２４年１２月２０日（金曜日）　晴れ

　小型ＤＣモーターをアナログ可変電圧で回す実験は突然猛烈な勢いで回転して
モーターが壊れてしまいそうなほどでしたが原因は電圧を調節する可変抵抗器が
「ガリオーム化」しているからだと判断しました。
　どうせガリオームで使用できないのなら分解して中身を確認してみることに
しました。

　　裏蓋（ケース）を固定している爪を曲げて中身を出してみました。　

 

　ＶＲの抵抗体と端子はハトメのカシメ止でした。
　これは端子を動かすとカシメが緩んで接触不良になることが多いです。

 

　回転軸とともに回転するバネ状の接点が見えましたが細かいところは見えません。
　回転軸で回されるプラスチック部品を外そうとしましたが、回転軸にがっちりと
固定されていて簡単には外せませんでした。（Ｅリングで止めてあれば簡単に外せる
のに、回転軸をつぶして固定していました。）

 

　軸を切断すれば軸受け（筒）から抜けるかもしれません。

 

　糸ノコで切断してみました。　回転軸を向くことができました。

 

　部品がばらばらになりました。
　抵抗体の表面にはブラシ（バネ接点）が擦った傷がついています。
　抵抗体に焼き付けたカーボン？も剥げています。

 

　この可変抵抗器（ＶＲ）の定格は　Ｂタイプ（直線変化）　２ＫΩ　１／８Ｗ です。

　１／８Ｗ　＝　０．１２５Ｗ　までは耐えられると思います。
　２ＫΩで０．１２５Ｗということは流れる電流は　おおよそ８ｍＡだな・・・
　８ｍＡを流すには１６Ｖの電圧をかけることだからかなり高い電圧だな？
　（検算　Ｐ＝（ＩｘＩ）Ｒ　＝　（0.008ｘ0.008）ｘ2000＝0.128（Ｗ）

　出力に電流を流すと抵抗体の表面とスライダー（回転接点）の接触点にスパークが
飛んで被膜を傷めるでしょうからこれもダメですね。
　（高抵抗の負荷しか接続しない）

　

　このＶＲにどのくらいの電圧をかけてどのくらいの電流を流したかはわかりませんが
相当過酷な（無茶苦茶な）使い方をしたのでしょう。
　それに端子のハトメカシメにも力を加えて「ガタガタ接触」にしたのでしょう。
　予備のＶＲは慎重に扱います。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　（続く）

Ｎゲージ鉄道模型工作 ーボリューム（ＶＲ）が「ガリオーム ー」になってないか？－

２０２４年１２月１６日（月曜日）　晴れ

　Ｎゲージ鉄道模型機関車の動力台車に付いていたモーターを取外して
電圧が０Ｖから変化させられる電源で回転させてみました。
　電圧調整用の可変抵抗器（ＶＲ）を回して徐々に電圧を上げていくと
１.５Ｖぐらいから回転を始めました。（モーターは無負荷状態）
　電圧を変化させるとモーターの回転も変化します。
　とろがしばらくすると回転が不安定になり、突然唸るような音を出して
　ものすごい速さで回り出し、壊れてしまうのではないか、と思うほど
でした。
　オシロスコープで電圧の変化をみてみると０Ｖと最高電圧（１０Ｖ位）
の間をパルス状に変化する電圧がモーターにかかっていました。

　モーターにかかる電圧を調節するためのＶＲが劣化して「ガリオーム」
になっているんじゃないか？と確認してみました。

　※　「ボリューム」はオーディオアンプなどで「出力の音量」を増減
　　　するときに使う可変抵抗器を示す表現だと思います。
　　　まぁ、「電圧」でもその「量（大きさ）」をボリュームといっても
　　　構わないとは思いますが、これからは「可変抵抗器」とします。

 

　　実験の様子です。

 

　　やっぱり今まで使用してきたＶＲは「ガリオーム」でした。
　　出力を変化させようとＶＲのつまみに触れただけで「ノイズ状の波形」が出てきます。
　　つまみを回すとものすごいノイズです。
　　予備のＶＲに交換して同じことをしてみると全然ノイズはでません。
　　ＶＲのつまみを回す程度に応じて波形は変化しています。

　　その様子を動画でご覧ください。
　

  

    今まで使用してきたＶＲは完全な？ガリオームでした。
　このため、モーターにはパルス状の最大電圧がかかり、ものすごい勢いで回転したのでしょう。
　
　そこで、次はこのガリオームの内部がどうなっているのか確認してみたいです。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（続く）

Ｎゲージ鉄道模型工作 －動力台車（2軸）のモーターを回してみた ー

２０２４年１２月１６日（月曜日）　晴れ

　Ｎゲージ鉄道模型工作を始めてから半年が過ぎようとしています。
　鉄道模型マニア（もう４０年ぐらい続けている？）の友人から「自動運転装置」の
制作依頼を受けたのがきっかけでした。
　私はずーっと昔（７０年ぐらい前の）子供のころ親が買ってくれたＯゲージの電気機関車
セットで遊んだことがありましたが、それ以来今まで鉄道模型とは無縁でした。
　ただ、サーボモーターやステッピングモーターなどをマイコンで制御して回してみたり
するのは面白いので実験を繰り返していました。
　鉄道模型の自動運転もマイコン工作の延長線ととらえて友人の話に乗って安請け合いして
しまいました。
　悪戦苦闘しながら自動運転システム（手動運転に毛が生えたようなもの）は何とか出来上り
ましたが、全く電子回路やマイコンに縁のない（例えば友人のような）人が使用するのは
ちょっと無理なようなものでした。
　例えば列車の走行位置を検出するのにレールの各所に光センサー（ＣｄＳ）を取り付けて
あり、その出力信号マイコンが感知して列車の動作を制御するようになっていますが、
レイアウトを置いた部屋の環境（照明の明るさや窓の外からの太陽光の強さなど）で誤動作が
生じてしまうことがあるのです。
　これはＣｄＳなどを使用せず、機械的な（接点スイッチなどの）センサーを使えば解決する
ことですが素人工作では安直にはいきません。
　その他、配線などもメーカー製のような便利な「接続器具（プラグやコンセント）」ではなく
安直なピンソケット、接続ピンなどで代用しているので接続が面倒です。
　ケースも含めてそれなりの部品を使って工作すればできないわけではありませんが、
それならメーカー製の一式を購入した方が使いやすく、安上がりでしょう。
　というわけで、この話はご破算としました。
　
　しかし、私はこの工作は「おもしろい」と思っています。
　この工作の中で、今まで工作してきた自動運転システムの中の「走行制御（ＰＷＭ）」に
問題があるのではないか？と思うところを見つけました。

　それは現在の自動運転システム（のようなもの）のＰＷＭ制御には「ＴＢ６６４３Ｋ」という
ＩＣを「ストップモード」で動作させています。
　ストップモードはパルスを出力しモーターをパルス回転させた直後、出力をショート状態にして
モーターの回転にブレーキをかけるものなので、モーターは「回ってはブレーキ、回っては
ブレーキ」を繰り返しているのです。
　このストップモードを「ハイインピーダンス・モード」にすればモーターは「回っては惰力回転、
回っては惰力回転」となり、ブレーキは無くなるはずです。

　この実験をしてみたいのですがその前に基本的なアナログ制御でモーターはどんな回転をするの
かを調べてみようと思っています。
　今まで手持ちのジャンクモーターを回してみましたが思ったような結果はでませんでした。
　
　やっぱりＮゲージ模型で使われているモーターを回さなくてはダメなんでしょう。
　あれこれいじくり回して壊してしまったＮゲージ動力台車（ＴＯＭＩＸ　ＴＲ０７）の
モーターを取り出してみました。
　とても小さなモーターで軸の両端にウオームギヤが取り付けられています。
　モーターの電極はとても小さくてワイヤーをハンダ付けするのにボディを
熔かしてしまいそうで恐る恐る作業をしました。

　

　試験台に取り付けたモーター。
　回転円盤に取り付けた磁石と磁気を検出するセンサーとで回転数を測れるように
してあります。

 

　ＭＯＳ－ＦＥＴの内部抵抗を変化させてモーターの回転数を調節できるように
しました。

 

　　回路はブレッドボードに組立ました。

 

　実験の様子です。

 

　モーター端子に加える電圧を０Ｖから変化させられる「電圧調節回路」のボリューム（ＶＲ）を
調節して低速から高速へ変化させながら実験してみました。
　最初はスムーズに回転が変化していましたが、途中から急にものすごい回転数になって異音が
出てきました。

 

　オシロスコープに表示される波形も０Ｖ→１０Ｖ（最大電圧）をパルス状に変化させています。
　電圧調節用のボリューム（ＶＲ）の摺動接点が不良（ガリオーム）になってしまったのかも
知れません。
　回路を組み立てたブレッドボードを突いてショックを与えると同じように異常状態になります。
　ショックで配線が震えてノイズが乗るのかもしれません。
　

 

　回路をプリント基板に組み立てて実験をやり直します。
                                                                                              （続く）

Ｎゲージ鉄道模型工作 － モーターの高速回転を減速機で低速にしてみる ー

２０２４年１２月８日（日曜日）　晴れ

　手持ちの小型ＤＣモーターにアナログ制御で変化する電圧を加えて
回転数の変化を観測する実験をしているが、「コギング」現象が強く
現れて停止状態から回転状態への変化がリニアーにならず、電圧値が
ある点を越えると突然高速回転状態になってしまう。
　この状態を電圧の上昇に比例して回転数が上がって行くようにして
みようと「減速機」を使ってモーターの出力を低速回転にして実験して
見た。
　減速機軸に取り付けた円盤はモーター回転数の約１／５０で回転する
ようになった。
　（逆に言うとモーターは回転円盤の５０倍の速さで回転している）
　コギングによる回転への影響は「モーターの回転数が低いときに
影響は大きく現れる」ということだからモーターの回転数が高ければ
回転円盤の速さはスムーズに変化してくれるだろう、との思いで実験を
してみたのだが・・・・・

　ジャンクボックスにあった模型の減速機。　これを使って実験した。

 

　減速機出力軸に回転円盤を取り付けた。
　減速比は１：４２．８
　モーターの回転数を約１／５０に落とす。

 

　モーターに加わる電圧をアナログ的に変化させて回転数を変化させる。
　回転盤の回転数は円盤に貼り付けたマグネットと台座に取り付けたホールセンサー
で確認するようにしてある。

　減速機を取り付けたり工夫をしてみたが結果は減速機無しの時と同じ状態で
コギングの影響が強く現れてある電圧値を越えると突然、停止状態から回転状態に
変化して円盤は高速で回転し始める。

　そんな実験の様子を動画でご覧ください。

 

　今、実験で試験台にしているモーターは「コギング」が強く現れる構造なのかも知れない。
　（モーターの構造（性能）の良し悪しでコギングの発生状況は異なるとのことである）

　模型機関車の走行をアナログ電源で走らせる場合と、デジタル電源（ＰＷＭ）で走らせる場合の
違いを確認するための実験なんだからこんなことをしないで模型機関車のモーターを回せばいいのだが・・・

　オイらはこんなくだらない実験を繰り返して「バカみたい」だ。（いつもお代官さまに言われてる(笑い））
　でもこういうことが好きなんだからしょうがない・・・

　アナログ制御のモーター実験はこれで切り上げて「デジタル制御のモーター実験」を始めよう。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（続く）

Ｎゲージ鉄道模型工作 － 小型ＤＣモーターをアナログ制御で回してみる ー

２０２４年１２月７日（土曜日）　晴れ

　電子工作好きのオイらは、鉄道模型自動運転システムの工作に手を出してしまいました。
　Ｎゲージ鉄道模型収集が趣味の友人のために自動運転を勧めたのがきっかけでした。
　オイらは鉄道模型工作は初めてのことで機材の購入など、あれこれ失敗しながらも
何とか「自動運転システム」らしきものを構築することができました。

　しかし、あれこれ走行実験を繰り返していると「機関車」がうまく走らない状況になる
ことがありました。
　また、Ｋ社社製動力台車を使った機関車は具合よく走るのに、Ｔ社の動力台車を使った
機関車は指で押してやらないと走り出さない、などの不具合もありました。
　
　マイコンで制御して模型機関車を走らせるその電源はＰＷＭ（パルス幅変調）電源です。
　ＰＷＭがこれらの不具合の原因なのかとちょっと不安なところでもあります。
　そこでモーターを通常のアナログ電源で回すときとＰＷＭ電源で回すときの差を確認して
みようと実験を始めました。

　先ずはアナログ電源でモーターを回してみました。

　Ｎゲージ鉄道模型機関車に取り付けてあるモーターを見てみました。
　軸の両端にウオームギヤが取り付けてある小さなモーターでした。
　これを取外して回すのは難しそうなので手持ちのモーターで代用しました。
　（ちょっと大型ですが・・・）

 

  　モーターを（ボール紙で工作した）テスト台に取り付けて回転円盤を回すようにしました。

 

　回転円盤にはマグネットを張り付けてその磁気をホールセンサーで検出して
円盤（モーター）の回転数を計数できるようにしました。

 

　モーターの回転を細かく調節できるように、ＭＯＳＦＥＴで電圧を調節しました。

　　実験の様子です。

 

　これでモーターは低速度で回転を始めて供給電圧を上げれば高速で
回転してその変化を観測できるだろうと思いましたが、モーターは
低速では回転せず、ある電圧値を越えると急に高速で回転し始めてし
しまいます。
　その実験の様子を動画でご覧ください。

 

　モーターのローター（電機子）がステーター（界磁）の磁力に吸引されて
弱い回転力では回り出せないのではないでしょうか。
　ローターに加わる電圧が上昇し、回転力がステータ―の吸引力を上回ったとき、
その回転力で回り出すので高速回転するのでしょう。
　このローターがステータに吸引されて停止力が働くことを「コギング」という
いうのだそうです。
　停止しているモーターの回転軸を指でつまんで回してみると、「ゴクン、ゴクン
・・・」という抵抗を感じるところがあります。
　このときローターがステータに吸引されているんでしょう。

　しかし、実際の模型機関車は停止状態からゆっくりと走り出し、スピードを上げて
行くし、スピードを落としてゆっくり走りそして停止します。
　コギングなんて発生していません。
　コギングは低速度で回転するときにその影響が大きく表れるということです。
　高速になれば「回転の惰性力」が強くなって影響が小さくなるのだそうです。

　模型機関車はモーターの回転を歯車で減速して車輪に伝えて走ります。
　そうか・・・減速機で回転数を下げて車輪を回しているんだからモーターは
高速で回っているはずだ。　だからコギングの影響をあまり受けないんだな。

　そこで今度は減速機を取り付けて実験をしてみます。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（続く）

Ｎゲージ鉄道模型工作 －アナログ制御とデジタル制御 ー

2024年2月４日（水曜日）　晴れ

　１２月に入ったと思ったらもう四日が過ぎてしまいました。
　オイらは相変わらずＮゲージ鉄道模型工作で遊んでいます。

　　「暮れで忙しいのに呑気に遊んでばかりいて”男”はイイわねっ！」

　いつか、お代官さまに一発かまされそうです・・・

　暑い盛りの７月の始め、何の因果か「Ｎゲージ鉄道模型工作」にハマって
しまいました。
　もともとマイコン制御でサーボモーターなどを動作させて遊んでいたので
モーターが縁でこんなことを始めたのだと思います。
　マイコンでモーターを制御するのはなかなか面白いです。

　Ｎゲージ鐡道模型の機関車もマイコン制御で走らせていますが、レール上の機関車が
うまく走らないことがあります。

　「ＰＷＭ（パルス制御）だから具合が悪いのかな？」

　アナログ電源（電圧可変の安定化電源）を使って走らせてみると調子よく走ってくれます。
　どうも自作したＰＷＭ回路がおかしいのかも？

　ＰＷＭ回路に使ったＤＣモータードライバ（ＴＢ６６４３Ｋ）の使い方も間違っているかも
しれません。
　そこでまた初心に戻って一（いち）から出直して実験をしてみます。

　アナログ電源とデジタル電源

　

　マイコン回路でのＰＷＭ出力にはＤＣモータードライバのＴＢ６６４３Ｋを使っています。
　これから実験をするために手持ちの小型モーターを「機関車のモーター」にして回して
みます。

 

　ＴＢ６６４３Ｋは次の表に従って駆動します。
　

ショートブレーキモードではモーターはこんな動きをしてるのかも？
オイらの回路は「ショートブレーキモード」になっています。
これが問題なのかもしれません。

ストップモードではこんな動作をするみたいです。

 

　「ストップモード」なんていうと「止まってしまう」のかと思ったけど
　ショートブレーキモードの「ブレーキ」も何だか問題みたいだから両方のモードで
　どんな差があるのかこれから実験してみます。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（続く）

Ｎゲージ鉄道模型工作 － やっとプリント基板へ移植ができた ー

２０２４年１１月３０日（土曜日）　晴れ

　模型機関車の走行や踏切遮断機の開閉を制御する回路はブレッドボードに組み立てていました。
ブレッドボードは回路の組立・変更が簡単に行えて便利ですが、設置面積が大きくなったり、
配線が乱雑になったり困ったこともあります。
　そこでブレッドボードの回路をプリント基板（蛇の目ランドのフリー基板）に移植しました。
　配線はすべて「ワイヤーのハンダ付け」です。　ＯＮかＯＦＦかの信号だけを扱うのですから
ノイズや歪などは気にしないで配線しました。

走行制御部の回路図です。
配線チェックのための確認マーク（鉛筆太線）で見づらいですけど・・・

　

　踏切遮断機開閉と警報機点滅を制御する回路図です。

 

　ランドとランド間はワイヤーをハンダ付けして接続します。

　配線完了した基板です。

 

　ブレッドボード組立回路とプリント基板組み立ての比較です。

 

　プリント基板回路で機関車を走らせてみました。

 

　　テスト走行はうまくいきました。
　　しかし、新たな疑問が湧いてきました。
　　それはＰＷＭ（パルス幅制御）でモーターを回すときのことです。

　　レールに供給するＰＷＭ電圧はパルス状の電圧がかかりますが、片側がＨＩＧＨの時、
　もう一方はＬＯＷでこれでモーターに電圧が加わり、モーターは回転します。
　　パルスがＬＯＷの時は両方のレールがＬＯＷになり、モーターが短絡状態になります。
　　すると回転中のモーターには回転方向と逆向きの電流が流れて逆回転させようとする
　力が働き、ブレーキがかかることになるのです。
　　ちょっと走ってはブレーキ、ちょっと走ってはブレーキ・・・を繰り返していたので
　はないかということです。
　　
　　今までずーっとこんな状態で機関車を走らせていたのですが、モーターの回転を制御
　するＩＣには出力端子間を「ハイ・インピーダンス」にするというモードがあります。
　　これを使って走らせる実験をしてみます。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（続く）

 

Ｎゲージ鉄道模型工作 － ポイント切替器が大き過ぎる ー

２０２４年１１月２３日（土曜日）　晴れ

　ひょんなことから齢八十を過ぎた老人がＮゲージ鉄道模型の工作にのめりこんでいます。
　同じ会社に勤め、同じ職場にもいたことがあるＯ君は何人かいる親友の一人で大の鉄道
ファン（鉄（て）っちゃんの一歩手前（鉄っちゃんかもしれない））です。
　夏の盛りの７月始めの頃、このＯ君とＮゲージ鉄道模型の話をしていたとき、模型機関
車をマイコンで制御して自動的に走らせるということが話題が出てきました。
　私はマイコンでプログラムを組んでハードウェアを制御したりすることが好きでしたので
話が盛り上がり、ついにその工作を始める羽目に陥ってしまいました。
　しかし、その工作はなかなかうまくいかず、あれこれ苦心してやっと機関車が走るように
なりましたが、出来上がったものはＯ君が「えーっ、こんなガラクタでみっともないもなの
！？」と呆れるようなものでした。

　私の工作は「出来るものは自分で作る」がモットーなので‘’お店で買ったようなカッコイ
イもの”のようには出来ません。
　とろがＯ君は”カッコイイ”ものにこだわるようで、「これじゃダメだよ」と不満そうでし
た。　

　ウーン、なるほど・・・　言われてみればこれは酷いな、というわけで少しは見てくれを
良くしてみようと改造を始めました。

　走行を制御する多数の部品はブレッドボードに組み込まれ、ボード間を沢山のワイヤーが
張り巡らされていてごちゃごちゃです。
　先ずこれらをプリント基板に変更してすっきりさせなくてはなりません。

　機関車走行を制御するマイコンと踏切遮断機のサーボモーターを制御するマイコン。
　それにポイント切替を実行する回路を１枚のプリント基板に収めます。　

 

　工作したポイント切替回路が大き過ぎます。
　ポイントに組み込まれている「駆動コイル？」に瞬間的に電流を流すためのコンデンサが
大き過ぎるのと、スイッチング回路がＭＯＳＦＥＴとかＴＴＬ、ＴＲなど個別部品で組立て
られているので大きくなってしまいました。
　これを何とか小さなものにしなくてはなりません。

　

 

　上記基板の回路図です。
　回路図を見てみるとＰＷＭ制御に使用しているＤＣモータードライバが使えそうです。

　

　ＤＣモータードライバ　ＴＢ６６４３Ｋを使った回路図です。
　これなら小型にできそうです。

 

　上の回路をブレッドボードに組み立てて実験しました。（コンデンサーは手持ちの大型ですが、
小さいものに変更します）

 

　手持ちのコンデンサーを付けたり外したりして実験しましたが、安定に切替を行うのには供給電圧は
最低でも１０Ｖ（ＴＢ６６４３Ｋの動作電圧は１０～４５Ｖ）が必要で、コンデンサ容量は２２００μＦ
以上が必要でした。
    

 

　そのテストの様子を動画でご覧ください。

　　

 

　２２００μＦの容量の小型のケミコンを購入して基板を完成させてみます。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（続く）