2010年3月7日日曜日

JR西日本207系0番台三菱製PTr素子VVVFインバータ駆動音を自作PWMパワーパックで再現する

 世の中には様々なVVVFインバータが存在している。発進時にドレミファ〜といった音階が鳴るシーメンス社製のVVVFインバータもかなり珍しいと思った。さらには、E231系の様な速度に応じて周波数が下がるもの、はたまた空転すると言った現象など、普段乗らないだけに色々面白い。今回はJR西日本207系0番台に使用されているパワートランジスタを出力素子に用いた三菱製のVVVFインバータ音の再現である。



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)

2010年3月6日土曜日

E501系と321系のVVVFインバータ音を再現する(修正版)

鉄道模型にて再現しているVVVF音であるが、やはり、日頃から実車に乗車されている方の意見は非常に参考になる。当方はあまり、電車に乗らないので、このようなご意見はありがたい。そこで、前回の記事で紹介したE501系シーメンス社製VVVFインバータと321系東洋製VVVFインバータの駆動音を修正し、今度はBLタイプにて走行実験を行なった。


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)

2010年3月5日金曜日

自作PWMパワーパック「BLH」の性能を検証してみる「三編成同時運転」

 以前に紹介したBLHタイプの性能を検証する。特に出力に余裕を持たせた3.0Aの容量を持っているので、今回は三つの編成を同時に運転してみる。NゲージはKATO製阪急6300系、KATO製500系新幹線、HOゲージはKATO製165系急行形電車である。6300系にはオリジナルのLED室内灯を装備して8両編成、新幹線は4両編成、165系は3両編成となっている。


一番加速が速いのは新幹線であるが、これは重量が一番軽いのでこういう結果となったと思う。やはり、3つのモータからVVVF音が発生するとかなり大きな音が鳴る。一つのモータで300〜500mAの電流が流れ、さらにヘッドライトやテールライト、室内灯を含めるとだいたい1.0〜1.5Aの電流が流れる事になる。3.0Aの容量を持つBLHタイプにとっては余裕の運転となる。

出力回路:Power MOS-FET(フォトカプラにより駆動)
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:12V3.8A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(3.2Aで遮断)

2010年3月4日木曜日

JR三車種のVVVF音を再現(自作PWMパワーパックALタイプ)

 今回は依頼のあった「E501系シーメンス製VVVFインバータ」、「321系東洋製VVVFインバータ」、「207系東芝製VVVFインバータ」の三種類を再現してみた。と言っても、最近は違いがよく分からなく、なんとも平凡な音?になってしまった。そもそも、VVVF音は様々な周波数が重なり合っているので、現状では一つの周波数しか発生できない。以前に紹介した201系のチョッパ音では三つの周波数を合成し、駆動させる方式をとっていた。これを採用してさらに忠実な再現を行なう必要がある。


 使用しているのはALタイプで、加速から停止までの音を出すので、加速はだいぶ早い。つまみで調整できるので、これはこれで使い易いのだが、やはり実車の運転感覚に近づけるにはBLタイプが一番だろう。

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)

2010年2月17日水曜日

自作PWMパワーパック(タイプ「BLH」)で吊り掛け駆動音を再現する

 前回の記事で高機能版のタイプ「BLH」を紹介した。そもそもBLHは16番(HOゲージ)を制御することを目的に製作した。最高出力や加速率も大型のモータに対応したもので、とくにフライホイールの影響を考慮したプログラム構成になっている。しかし、同じ16番でもプラスチック製の車両と金属車両では重量やバランスが大きく異なるため、さらなる調整が必要となる。と言っても金属製の車両は購入するための金銭的な余裕が無いため、当分は実験できないだろう。ただパワーパックの出力は3.0Aを想定し、2,3個のモータを同時に駆動させるには十分な容量であると思う。一度、負荷試験を行う必要があるだろう。

 今回はタイトルの通り、吊り掛け駆動音をより忠実に再現するために調整を行なった。今まで紹介してきたようなVVVF音とは違い、力行を解除するとモータ音がしなくなるため、周波数の調整や出力のバランスをとるためのプログラムが組み込まれている。

出力回路:Power MOS-FET(フォトカプラにより駆動)
制御回路:AVR Mega168P
制御方式:PWM制御
使用電源:12V3.8A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(3.2Aで遮断)

2010年2月16日火曜日

高機能タイプ「BLH」の試作(大電流・各種調整機能搭載)

 前回までの記事で紹介していた、量産型のPWMパワーパック「BL」タイプの高機能版を作ってみた。ワンハンドルタイプのコントローラでTOMIXやLEDタイプの点灯装置に対応した常時点灯機能に加え、さらに大電流駆動(3A程度)と各種の調整機能を充実させたハイパフォーマンス仕様である。特に調整機能として、最高出力、加速と減速のバランス調整を加え、様々な車両やレイアウトに対応できる機能を持たせた。

 本体はアルミケースを用いて、調整用のつまみを上部に配置している。ロータリースイッチを用いたワンハンドルマスコン風の操作が可能となっている。

さらに、様々な線路に対応できる様に、出力部には導線をそのまま接続できるジョンソン端子を採用した。

KATOのコネクタも使用できる。

HOゲージから小型のモータにまで対応できる様に、調整幅を広げ、より実感的な動きや操作を可能としている。廉価版に比べると、価格は3倍ほどになるが、それだけの機能を有している。

出力回路:Power MOS-FET(フォトカプラにより駆動)
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:12V3.8A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(3.2Aで遮断)

2010年2月7日日曜日

自作ワンハンドルマスコン風PWMパワーパック「BL」の廉価版(常時点灯機能付き)


 最近、仕事が忙しく、開発やコントローラの製作が中断している。といことは、ブログの記事もあんまりない。
 今回はタイトルの通り、自作パワーパックのBLタイプの廉価版を製作したいと思う。廉価版と言っても基本的なハンドル操作や常時点灯機能を搭載している。そこで廉価版はVVVF音を5つに絞り、外観をシールにし、さらには内部回路の簡略化を行って今までの販売価格よりも1〜2割程度下げる予定となっている。
 ということで、VVVF音(走行音)を5つ選びたい。私としては「209系」、「京急新1000形」、「京都市営地下鉄50系」、「吊り掛け駆動音」、「阪急8000系」なのだが、ブログ読者の皆様はどうであろうか?、もしご意見を頂けるのであれば、コメント&メールにてお知らせ下さい。厚かましいお願いですが、今後の発展のためによろしくお願いいたします。