出力回路：Power MOS-FET
制御回路：AVR Mega168P
制御方式：PWM制御(疑似VVVFインバータ制御)
使用電源：12V1.5AスイッチングACアダプタ
保護回路：アダプタによる過電流遮断及びポリスイッチによる過電流遮断（1.3Aで遮断）
使用車両：TOMIX製 EF210 100番台 KATO製 阪急6300系
使用線路：KATO製 ユニトラック線路（Nゲージ）
2009年12月30日水曜日
EF210のVVVF音を鉄道模型で再現する（自作PWM&VVVFパワーパック）
タイトルの通り、EF210のVVVF音を鉄道模型で再現してみる。特徴は一定周波数で発進し、加速と共に周波数が上昇し、また一定になるというもの。やはりTOMIXのモータは音がこもって大きな音が出ない。ちょっと耳をすまして聞いて欲しい。
出力回路：Power MOS-FET
制御回路：AVR Mega168P
制御方式：PWM制御(疑似VVVFインバータ制御)
使用電源：12V1.5AスイッチングACアダプタ
保護回路：アダプタによる過電流遮断及びポリスイッチによる過電流遮断（1.3Aで遮断）
使用車両：TOMIX製 EF210 100番台
使用線路：KATO製 ユニトラック線路（Nゲージ）
209系・E217系のVVVF音を鉄道模型で再現する（阪急6300系ver）
富山ライトレールで実験をした以前の記事から、多少の調整を行ない。ここで、KATOの阪急6300系を使用して走行実験を行なった。今回は常時点灯機能を追加した自作のPWM＆VVVFパワパックを使用して、停止中でもヘッドライトを点灯可能にしている。
ちょっと加速が速すぎたが、停止は成功したかな、、、。
出力回路：Power MOS-FET
制御回路：AVR Mega168P
制御方式：PWM制御(疑似VVVFインバータ制御)
使用電源：12V1.5AスイッチングACアダプタ
保護回路：アダプタによる過電流遮断及びポリスイッチによる過電流遮断（1.3Aで遮断）
使用車両：KATO製 阪急電鉄6300系（4両基本セット＋増結セット）
使用線路：KATO製 ユニトラック線路（Nゲージ）
自作PWM&VVVFパワーパックの常時点灯機能を確認する
PWM&VVVFコントローラver0.9には多くの車両に対してヘッドランプやテールランプ、室内灯を常時点灯させるための機能が付いている。参考にしたのはTOMIXの常時点灯機能で、これは人には聞こえないほどの高周波（約37kHz）のPWM信号を出力し、モータが動きださない程度のデューティ比を与える事により、LEDやランプに対し電力を供給するものである。単純にそれに近い機能を搭載し、さらに、鉄道コレクション「富山ライトレール(青)」（トミーテック（TOMYTEC）製動力ユニット使用）に自作のライトユニットを取り付け、常時点灯機能を確認する。
基板は小型化し、部品は全てチップ（表面実装）部品を使っている。動力ユニットの先頭部分に簡単に挟める部分があるので、ネジをちょっと緩め、リード線を直接挟み込んでいる。使用しているのはヘッドライトに青色LED、テールランプに赤色LEDを採用している。
出力回路：Power MOS-FET
制御回路：AVR Mega168P
制御方式：PWM制御(疑似VVVFインバータ制御)
使用電源：12V1.5AスイッチングACアダプタ
保護回路：アダプタによる過電流遮断及びポリスイッチによる過電流遮断（1.3Aで遮断）
使用車両：鉄道コレクション「富山ライトレール(青)」（トミーテック（TOMYTEC）製動力ユニット使用）
使用線路：KATO製 ユニトラック線路（Nゲージ）
阪急8000系のVVVF音を鉄道模型で再現する（自作PWM&VVVFパワーパック）
やっと、ここで阪急のVVVF音を再現する。せっかく阪急の6300系の模型を持っているので、最初から再現しておけば良いのだが、なんせ乗った事が無いので、なんとなく気が引ける（汗）。とりあえず、再現したものの、さえない音になってしまった。本当にこんな音が鳴っているのかどうか？
今回制作したのは以前に紹介したコントローラ(PWM&VVVFパワーパックver0.9)の改良版で、物理的な回路の修正及びプログラムの大幅な改良を加え、新たに常時点灯機能を搭載した。前回紹介した209系・E217系VVVF音の再現でも使用している。このコントローラは最大７種類のVVVF音を選択できる。では、実際の動きと音を見てみる。
出力回路：Power MOS-FET
制御回路：AVR Mega168P
制御方式：PWM制御(疑似VVVFインバータ制御)
使用電源：12V1.5AスイッチングACアダプタ
保護回路：アダプタによる過電流遮断及びポリスイッチによる過電流遮断（1.3Aで遮断）
使用車両：KATO製 阪急電鉄6300系（4両基本セット）内二両のみ
使用線路：KATO製 ユニトラック線路（Nゲージ）
2009年12月25日金曜日
209系・E217系のVVVF音を鉄道模型で再現する（プログラム修正ver）
以前E217系のVVVF音を再現してみたが、色々指摘を頂き、まだまだ完成にはほど遠い。今回新たな回路とプログラムにより、より発進と停止時の安定性、滑らかさを追求した。
使用しているのは鉄道コレクション「富山ライトレール」用の動力ユニットであるが、これが一番大きな音が鳴る。モータの特性と言うか相性と言うか、よく分からないが、とりあえず実験ということで
今回は特に停止時の動きと音にこだわった。出力周波数が高い場合はPWMのデューティ比をある程度まで上げないとモータが動きださない。その結果、音は鳴っているのに動き出さない、さらに停止しても音が鳴るという現象が起きてしまう。そこで、動力用の信号と音を発生させるための信号を供給することで高い周波数でも滑らかな発進や停止を行なうことができる。
出力回路：Power MOS-FET
制御回路：AVR Mega168P
制御方式：PWM制御(疑似VVVFインバータ制御)
使用電源：12V1.0AスイッチングACアダプタ
保護回路：アダプタによる過電流遮断及びポリスイッチによる過電流遮断（1.0Aで遮断）
使用車両：鉄道コレクション「富山ライトレール(青)」（トミーテック（TOMYTEC）製動力ユニット使用）
使用線路：TOMIX製 ファイントラック線路ミニカーブレール（Nゲージ）
2009年12月22日火曜日
Bトレインショーティを自作鉄道模型コントローラで走らせる
前回の記事で紹介したコントローラでバンダイのBトレインショーティを動かしてみる。問題点は色々ある。まず、動力ユニットだがKATO製のBトレ用のユニットを使用するが、小さくて軽い（当然だが）。このまま、走行させると、連結した時に空回りを起こして進んでくれない。そこで、おもりを載せる事は必須であろう。
また、VVVF音もモータが小さい分、小さくなってしまった。しかし、よくよく耳をすまして聞くとしっかりと「京急新1000形」のドレミファインバータで走り出す。
出力回路：Power MOS-FET
制御回路：AVR Mega168P
制御信号：PWM制御(疑似VVVFインバータ制御「京急ドレミファインバータを再現」)
使用電源：12V1.0AスイッチングACアダプタ
保護回路：アダプタによる過電流遮断及びポリスイッチによる過電流遮断（1.0Aで遮断）
使用車両：バンダイ製Bトレインショーティ阪急電鉄6000系、KATO社製動力ユニット使用
使用線路：TOMIX製 ファイントラック線路ミニカーブレール（Nゲージ）
京浜急行仕様自作PWM制御式鉄道模型用VVVFコントローラ「京急新1000形特化バージョン」
以前制作した「京急新1000形仕様」のコントローラから機能を洗練させ、さらに性能を向上させた特化バージョンを作ってみた。外観や基本システムは前回のver1.1と同様であるが、プログラムの改良とより使い易くより安くをコンセプトに再設計を行い、マイナーチェンジしている。
基本的な機能は、３つの動作モードとつまみによる出力制御、あとは調整である。動作モードは
①ドレミファインバータモード
②疑似サイリスタチョッパ制御モード
③常時点灯用モード
で、①はその名の通り、発車時に音階を奏でながら走行する。また、モータによって始動するときの出力が異なるため、調整用のつまみで音と始動を合わせる事が出来る。②は50〜1000Hzまでの範囲で任意に周波数を固定し走行出来るモードで、300〜600Hzではモータの励磁音も大きく、実際の電車が走るような音となっている。③は常時点灯機能を擬似的に実現している。調整用つまみにて、出力を0〜16％まで調整することにより、始動前にヘッドライトに電力を供給している。実際には8kHzの周波数で出力を行なっている。
出力回路：Power MOS-FET
制御回路：AVR Mega168P
制御信号：PWM制御(疑似VVVFインバータ制御「京急ドレミファインバータを再現」)
使用電源：12V1.0AスイッチングACアダプタ
保護回路：アダプタによる過電流遮断及びポリスイッチによる過電流遮断（1.0Aで遮断）
使用車両：トミックス製箱根登山鉄道1000形ベルニナ号（旧塗装）
使用線路：TOMIX製 ファイントラック線路ミニカーブレール（Nゲージ）
2009年12月16日水曜日
南海電鉄仕様の鉄道模型用自作PWM制御式VVVFコントローラの製作
タイトルの通り、南海電鉄の特徴のあるVVVF音の再現できる鉄道模型用のコントローラを試作してみた。実際に乗った事が無いので、正確に再現は出来ないが、このようなもので、ファンの方々は満足していただけるのか？（笑）。さらなる改良が必要だと感じる、、、、（汗）
とりあえず、再現したのは南海1000系、南海2000系、南海50000系（ラピート）である。特徴は発進時に周波数が変化せず、一定時間鳴った後に変調音が聞こえてくる。
出力回路：Power MOS-FET
制御回路：AVR Mega168P
制御信号：PWM制御(疑似VVVFインバータ制御)
使用電源：12V1.0AスイッチングACアダプタ
保護回路：アダプタによる過電流遮断及びポリスイッチによる過電流遮断（1.0Aで遮断）
使用車両：鉄道コレクション「富山ライトレール(青)」（トミーテック（TOMYTEC）製動力ユニット使用）
使用線路：TOMIX製 ファイントラック線路ミニカーブレール（Nゲージ）
2009年12月14日月曜日
鉄道模型用(Nゲージ)PWM＆VVVF制御コントローラ(ver1.1)の紹介
マイコンを使用し、PWM制御でモータを駆動させる鉄道模型用の自作コントローラに擬似的なVVVインバータ制御を取り入れ、鉄道模型のモータ自体から励磁音（変調音）を発生させる。特に今回は低価格、簡潔、コンパクトをテーマにver1.1を製作してみた。ここで機能を紹介する。
VVVFインバータ制御再現機能
調整機能
疑似常時点灯機能
出力回路：Power MOS-FET
制御回路：AVR Mega168P
制御信号：PWM制御(疑似VVVFインバータ制御)
使用電源：12V1.0AスイッチングACアダプタ
保護回路：アダプタによる過電流遮断及びポリスイッチによる過電流遮断（1.0Aで遮断）
使用車両：鉄道コレクション「富山ライトレール(青)」（トミーテック（TOMYTEC）製動力ユニット使用）、トミックス社製箱根登山鉄道1000形ベルニナ号（旧塗装）
使用線路：TOMIX製 ファイントラック線路ミニカーブレール（Nゲージ）
2009年12月11日金曜日
ATS-P(自動列車停止装置)を鉄道模型(Nゲージ)で再現してみる
ATS導入実験の記事では旧式のATSであったので、運転手がブレーキ操作と確認ボタンを押すという順当な手段をとった以降は停止させる為の安全装置は作動しなくなる。それでは、やはり車止めに衝突してしまうかもしれないので、それは鉄道模型であっても避けたいところだ。
そこで、ATS-Pの導入を検討してみる。色々調べると、種類がありすぎて、またよく分からなかったので、とりあえず、主要な機能をまとめてみた。
①各センサ上を一定出力以上で通過した場合は非常ブレーキが作動する。
②各センサ上を通過した時の出力に応じて段階的にブレーキが自動で作動する。
③自動ブレーキ作動中でも手動でのブレーキ操作が可能、ただし、より強いブレーキに限る。
④停車位置はどんな出力で入線した場合でも一定にする。
以上の当たり前の様な動作をするATS-P？を作ってみた。
どうもATS、ATC、ATOの内容が複雑でよく分からないが、とりあえず、自動運転に向けたプログラムは簡単に出来そうである。
出力回路：Power MOS-FET
制御回路：AVR Mega164P
制御信号：PWM制御(疑似VVVFインバータ制御)
センサ：フォトトランジスタを使用した光学式
使用車両：鉄道コレクション「富山ライトレール(青)」（トミーテック（TOMYTEC）製動力ユニット使用）
使用線路：KATO製 ユニトラック線路（Nゲージ）
2009年12月7日月曜日
富山ライトレール（鉄コレ）をVVVFで走らせてみる
今まで制作してきたVVVF音を再現するコントローラは、発進時や停止時に於ける動きと音の関係が安定しなかった。これは実際にVVVFインバータ制御を行っている訳ではないので、鉄道模型ではどうしても解決できない問題であったが、再現するためにはそうも言ってられない。そこで、考えたのが、VVVF音を再現する為の周波数とモータを駆動させる為の出力を合成するということである。とくに小型のモータでは加速が速過ぎて、低速の安定性も無い為、音と動きの両立は難しかったが、新しい制御方式により少しは完成に近づいたような気がする。
しかし、ここで新たな弊害も生まれてしまった。合成波にすることによって、音に濁り（厳密に言えばうなり）が発生し、綺麗な音が出なくなってしまった。しかし、モータを駆動させるのに綺麗な音というのもおかしい話なので、それは良しとする（笑）
出力回路：Power MOS-FET
制御回路：AVR Mega164P
制御信号：PWM制御(疑似VVVFインバータ制御)
使用車両：鉄道コレクション 富山ライトレール（トミーテック（TOMYTEC）製動力ユニット使用）
使用線路：KATO製 ユニトラック線路（Nゲージ）
2009年12月2日水曜日
201系のサイリスタチョッパ音を鉄道模型で再現する
今まで、VVVFインバータ音の再現を行なってきたが、ここで、少し時代を逆戻りして、201系のサイリスタチョッパ音を再現してみる。結果はあんまり満足していないが、これだけの音が鳴るのはモータが良いのか悪いのか？（笑）
昔の電車は結構うるさかったんだなと思う
出力回路：Power MOS-FET
制御回路：AVR Mega164P
制御信号：PWM制御
使用車両：KATO製 阪急電鉄6300系（4両基本セット）内モータ車のみ
使用線路：KATO製 ユニトラック線路（Nゲージ）
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