2023年09月12日

D51低速走行

D51のモータを入れ替え、空転では低速が出せたので、実際に走らせて確認してみました。
一応、JAMの低速コンテストに準じて3cm走行の時間を確認しました。
映像は最も良い結果が出たものですが、3cmを通過するのに約6.5秒でした。
目標としては10秒以上を狙っていたのですが、全然足りていません。
他に、スパイクモデルのコースティングギャーを組み込んだD51もあるので、走らせてみましたが、良くて3秒程度でした。
集電が悪いのか、低速時に止まってしまうことが多々ありました。
動輪に集電ブラシを付けた方が良いのかもしれません。
また、前者のD51は乗工社のウォームを使っているのですが、走行時の電流が低速でも0.01Aほど喰ってしまっています。
後者のD51では単機走行電流は0.00Aですので、前者は効率が悪そうです。
タグ:効率
posted by よしひろ at 00:11| Comment(0) | TrackBack(0) | 蒸気機関車製作

2023年09月10日

低速回転

D51蒸機機関車のモータが壊れましたので、別のものに入れ替えました。
無負荷でどの程度の電圧で動輪を回せるのか確認してみました。
0.22V前後で回転するのがやっとのようです。
ウォームのシャフトが振れているのが確認でき、この振れが取れればもう少し低い電圧でも動きそうです。
ただ、この振れの要因を解消するのは、現時点では難しそうです。
タグ:摩擦 補修
posted by よしひろ at 00:32| Comment(0) | TrackBack(0) | 蒸気機関車製作

2023年06月04日

低速走行3

運転会でも機関車の低速走行を試してみました。
 
レイアウトでC11を低速走行させてみました。
家でIMONの組線路で走らせた時よりも少し速いように思われます。
映像を見るまで気がつかなかったのですが、先輪や従輪が回っていませんね。
 
 C53に客車11輛を牽引させてできるだけ低速で走行させてみました。
電圧は3V弱で牽引しだします。
時々スリップしているように見えるのは気のせいでしょうか。
もう少しゆっくり走らせたいのですが、もっと集電を良くしないといけないのかもしれません。
posted by よしひろ at 21:01| Comment(0) | TrackBack(0) | 蒸気機関車製作

2023年05月18日

失敗

C11の窓ガラスやナンバープレートの取付を行っていたら半田付け部分が外れてしまいました。
塗装前には荒っぽく扱っても何ともなかったのですが、塗装後に取れてしまうのは困ったものです。
綺麗に補修できず、完成したばかりなのに汚くなってしまいました。(ウェザリングの綺麗な汚しとはまた別物)
デフ補修.jpg
デフレクタの下の部分の半田が外れました。
イモ付けなので弱いのは気になっていたのですが特に補強はしていませんでした。
接着では弱いと思いましたので、塗装をしたところに半田付けしました。
エアブラシでこの狭い範囲だけを吹き付け塗装する自信がなかったので、筆塗りです。
ちょっと汚いですね。
縦樋補修.jpg
こちらは屋根の雨樋と縦樋(手摺)の接合部が外れました。
これは塗装前にも外れたので多めに半田を付けたつもりだったのですが、取れてしまいました。
こちらも塗装の上から半田付けしました。
こちらも補修部の塗装は筆塗りです。
汚いですね。
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2023年05月17日

モータ

C53の動力源としてmaxonのRE16というコアレスモータを使用しているのですが、もうちょっとトルクのあるモータにしたいなということで、少し調べてみました。
結局、色々と問題があって、より良いモータを選択することができませんでした。
 Φ16モータ特性.png
使用できそうなΦ16近辺で長さの短いモータの特性です。
回転数を縦軸、トルクを横軸としたグラフ(S-T曲線)です。
一般的にこの曲線(直線)がなだらかに寝ている方が特性(トルクが変っても回転数の変化が少ない)の優れたモータと評価されます。
無負荷回転数や起動トルクは巻き線の太さや巻き数を変えれば調整できるのですが、この傾きは巻き線仕様ではほぼ変りません。
1:23の減速比の歯車を使う関係上、無負荷回転数が8000〜7000rpm程度のものを使いたいと考えています。
このグラフを見るとミネベアのSE15が最も優秀ということになります。
ただ、これはコア付モータでコギングがあるため動輪側からモータを回しづらく、今回の要件では使えないということになりました。
次に優秀なのは、maxonのDCX16です。ちょっと無負荷回転数が低く、長さも少し長くて使いつらいのです。
次の候補がPortescapの16DCTです。
長さがあと1〜2mm短いと良いのですが、特性的には良さそうです。
IMONの1616S2は短いのが良いのですが、無負荷回転数が高すぎ、トルクに対する回転数変化もそんなに良くありません。
Φ16モータ.jpg
モータの形状比較です。
右端が現在使用中のmaxon RE16です。
その左がmaxon DC-max16
左から2番目がmaxon DC-X16
左端がPortescap 16DCT
です。
PortescapのがMadein INDIAと書かれていてちょっと驚きました。
RE16と比べると他は少々長いです。
 Φ16モータ漏れ磁束.jpg
 Portescap 16DCTに鉄製のものがよくくっつくので、モータの上にマグネットビューアを置いてみました。
磁束があるとマグネットビューアは黒くなります。
maxon DC-X16やDC-max16も多少黒くなりますが、Portescap 16DCTが一番はっきりと黒くなっています。
右端のmaxon RE16も黒く見えますがモータ自体の黒色が写っているだけで、漏れ磁束はほとんどありません。
 ESCAPΦ16モータ漏れ磁束.jpg
 Portescap 16DCTに輪軸を近付けると、鉄の車軸がくっついてしまいます。
車輪の重量よりも強い力でくっついてしまいます。
KATOのスロットレスモータもそうでしたが、モータに強力な磁石が入っていて、本来なら磁気回路を構成するはずの外ヨーク(外側の鉄板)が薄すぎて大きな磁束漏れが発生しているようです。
最近のモータの傾向なのでしょうか。
ただ、こんなに派手に磁束が漏れていると、小さな鉄部品がくっついてきてしまい、問題が起こりそうで、怖くて使えません。
タグ:モータ
posted by よしひろ at 13:49| Comment(0) | TrackBack(0) | 蒸気機関車製作

2023年05月14日

低速走行2

ModelsIMONのC11キットを組み立て、塗装したものがどれ位遅い速度で走れるか確認してみました。
昨年、塗装前の状態の時は約1.2Vで走りましたが、動力回りの調整が効いたのか今回は約1.15Vで走りました。
集電の問題と思われますが、不安定ながら約1.05Vでも動くようです。
タグ:測定 歯車 輪軸
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2023年05月08日

C11の低速回転

C11の動輪を取付けてみました。
どの程度スムーズに回転できるかを確認するため、無負荷でできるだけ低電圧で回してみました。
無負荷で0.73V位で動輪が回るようです。
車体を取付けた時にどれ位の最低速度で走れるでしょうか。
若干の調整はしていますので、塗装前よりも遅く走れるようであれば、今年もJAMの低速コンテストへの参加を検討したいと思います。
タグ:歯車 車輪 輪軸
posted by よしひろ at 21:27| Comment(8) | TrackBack(0) | 蒸気機関車製作

2023年05月05日

C11の塗装

製作中のC11の塗装を行いました。
昨日、一度塗装を行ったのですが、誤って乾燥していない状態で手で触ってしまい、水タンクの平面部分の塗装が乱れてしまいました。
何とか修復しようとしたのですが、うまくいきませんでした。
シンナーどぼんで塗装を剥がし、再度挑戦しました。
C11塗装.jpg
写真ではよく分かりませんが、つや消しのせいか、ちょっとざらつきが見られます。
写真を撮る時は気がつかなかったのですが、既に埃が付いてしまっていますね。
塗装用具はそれなりに揃っていると思いますが、腕がついていっていません。

機関車自体はC11の2次型で、製造後間もない昭和10年前後に超特急燕の東山での補機として活躍したものを想定しています。
空気作用管は、作るのが面倒なので、省略です。
タグ:塗装
posted by よしひろ at 20:51| Comment(3) | TrackBack(0) | 蒸気機関車製作

2022年09月30日

ヘクスローブ

井門義博氏のblogを見ているとへクスロープの穴が付いたというロッドピンが発売されるそうです。
ロッドピン.jpg私が2014年に流線型のC5343を作った時に使用したロッドピンが左の写真のものです。
従来のマイナス穴は目立つし、六角ボルトも日本の制式機とは違うし、できるだけ小さな穴で、ねじ回しで回せるのはないかということで、トルクス(ヘクスローブ)T1を使うことにしました。
ロッドピンの頭にトルクス(ヘクスローブ)T1の凹みを付けて、トルクスT1ドライバーで回せるようにしてあります。
このロッドピンはステンレス(SUS303)製です。
ModelIMONのがどのような仕様になるのかは分かりませんが、真鍮にめっきを施したものらしいので、耐久性はどうなのでしょうか。
専用のねじ回しが販売されるとこのとなので、トルクスT1とはまた違った形状なのでしょうか。
さすがに、IMON製だけあって、私のと比べて星形の穴は綺麗ですね。
タグ:ねじ 動輪
posted by よしひろ at 14:22| Comment(0) | TrackBack(0) | 蒸気機関車製作

2022年09月28日

速度計

TRAINOのDCCチェッカーで走行中の速度を測定できるようにしました。
「DCCチェッカー」は本来はDCCコマンドを見るためのツールですが、リアルタイムの速度計測もできるため、アナログで使用しています。
但し、電源は走行電源では電圧が低い時に稼働しないため、牽引力測定車の電源から供給するようにしてあります。
将来的には、速度データを牽引力測定車に取り込んで、無線で送れるようにしたいと思っています。
 
映像がボケボケで申し訳ありません。
C53の次位に連結されているのが「DCCチェッカー」です。
LEDにスケール時速が表示されます。
これは、輪軸に取付けた磁石をセンサーで検出することで輪軸の回転数を求めています。
どうも私の磁石の取付け方が悪いのか時々回転を取りこぼしているようです。
台車はIMONのTR11を使用していますが、輪軸の車軸が鉄のため、磁石から発せられる磁束が車軸を通っているようです。
センサーにできるだけ多くの磁束を通せるように工夫しないといけないかもしれません。
posted by よしひろ at 22:01| Comment(0) | TrackBack(0) | 蒸気機関車製作

2022年09月25日

電気ブレーキ

C53に客車13輛を牽引して2.5%の勾配で走らせると、電源を切ると重力に負けて客車の重量で下ってしまいました。
この模型には機械的なブレーキは付いていません。
動きを止めるには電気ブレーキしか無いと思い、確認してみました。
 
C53をできるだけゆっくり走らせると動輪はスリップしていますのでこの辺が限界かもしれません。
前回の試験では、もう少し速度を上げていたので、スリップしなかったのかもしれません。
坂を上がったところで電源を切ると列車は下り始めます。
坂を下る方向に走るように電圧をかけると下る速度は遅くなります。
レール間を完全に短絡するとほぼ停止するようです。
列車が下ることにより動輪が回り、ギアを経由してモータが回り発電します。
その発電した電圧で電流が流れれば、モータの回転を止める力となります。つまり発電ブレーキとして機能します。
使用している電源では、ほぼ0Vにしても、短絡したのよりも内部抵抗が大きいのかもしれませんが、坂を下る時は、坂を下る方向に走るように、うまく電圧をかければ、ある程度、速度増加を抑止できることが分かりました。
posted by よしひろ at 15:26| Comment(2) | TrackBack(0) | 蒸気機関車製作

2022年09月19日

勾配での走行

試験用線路を2.5%の勾配に設定し、客車を牽いて機関車を走らせてみました。
2.5%勾配.jpg
試験用線路の下に板を積み重ねて2.5%の勾配を付けました。
使用している勾配計は、0.5°単位でしか測定できないため、2.5%丁度の表示はできません。
 
C11に客車12輛を牽引して走らせました。
客車は製作中のため、床下機器が未取り付けのものが多く、重量では10輛相当になると思います。
総重量は1990gです。
C11でがこの程度が限界のようです。
客車を牽引する力は62gfでしたので、62/1990≓0.031(3.1%)でした。
勾配は2.5%ですので、3.1-2.5=0.6%がそれ以外の客車の負荷ということになります。
 C53に客車13輛を牽引して走らせました。
客車は製作中のため、床下機器が未取り付けのものが多く、重量では11輛相当になると思います。
総重量は2170gです。
C53はもう少し牽くことができるようですが、映像の通り、勾配を上って、電源を切ると客車の重量で下ってしまいます。
機関車が電気で動いているのではく、重力で動いているのです。
この動きを止めるには上る方向に少し電圧をかけるしかありません。
高効率のギアではありませんが、動輪側から回るためにこのようなことが発生します。
実物はブレーキが付いているので止めることができますが、小さな模型にはブレーキは無いので、代替手段が必要になります。
下り勾配での走行のコントロールは難しいかもしれません。
DCCのBEMFによる速度制御を使うと、ちゃんとコントロールできるのでしょうかね?
タグ:勾配 測定 踏面
posted by よしひろ at 17:08| Comment(2) | TrackBack(0) | 蒸気機関車製作

2022年09月18日

効率測定5

効率測定の続きです。


  • C59(乗工社キット)
乗工社のキットを組立てたものです。
キットはテンダーモータですが、本品は機関車本体に動力を入れてあります。
使用しているギアは、スパイクモデル製の「コースティングギャー」(商品名)です。
電圧
(V)
電流
(A)
入力電力
(W)
速度
(m/s)
牽引負荷
(gf)
出力
(W)
効率
(%)
4      
60.0480.2880.09137.40.03311.6
80.0490.3920.15839.10.06115.5
100.0510.5080.22339.00.08516.8
120.0560.6660.28040.60.11216.7
ギアは異なりますが、C53と同程度の効率のようです。
4Vでは走りませんでした。

これまでは、1/87 12mmゲージの車輛の効率を測定していましたが、1/80 16.5mmの車輛の効率も測定してみました。
客車12輛を牽引しています。
効率測定.jpg

  • C62(天賞堂)
天賞堂の完成品ですが、ギアはスパイクモデル製の「コースティングギャー」(商品名)に取り替え、コアレスモータを入れてあります。
電圧
(V)
電流
(A)
入力電力
(W)
速度
(m/s)
牽引負荷
(gf)
出力
(W)
効率
(%)
4      
60.0420.2490.05424.00.0135.1
80.0430.3430.14825.60.03710.8
100.0460.4590.24124.50.05812.6
120.0500.5940.33324.20.07913.3
同じギアを使用した1/87の車輛よりも効率が悪いようです。
普段ほとんど走らせておらず、整備が悪いからもしれません。
4Vでは走りませんでした。

  • C51(珊瑚キット)
珊瑚のキットを組み立てたものです。
ギアの中にクラッチを入れてあります。
コアレスモータを入れてあります。
電圧
(V)
電流
(A)
入力電力
(W)
速度
(m/s)
牽引負荷
(gf)
出力
(W)
効率
(%)
40.1200.4800.06422.90.0143.0
60.1410.8430.13124.90.0323.8
80.1651.3170.19724.50.0473.6
100.1781.7800.26225.40.0653.7
120.1962.3500.33326.80.0873.7
クラッチの動作のため常に摩擦負荷があり、効率を低下させている要因となっていると思います。
4Vでの走りは不安定でした。

  • C10(天賞堂)
天賞堂の完成品ですが、ギアはスパイクモデル製の「コースティングギャー」(商品名)に取り替え、コアレスモータを入れてあります。
電圧
(V)
電流
(A)
入力電力
(W)
速度
(m/s)
牽引負荷
(gf)
出力
(W)
効率
(%)
40.0530.2110.07322.50.0167.7
60.0620.7320.13723.00.0318.3
80.0710.5700.20123.70.0478.2
100.0810.8130.26424.80.0647.9
120.0881.0600.32125.60.0807.6
前照灯が電球で点灯するようになっています。
入力電流は前照灯分も含まれているため、効率は低くなってしまっています。

posted by よしひろ at 18:48| Comment(0) | TrackBack(0) | 蒸気機関車製作

効率測定誤差

測定には誤差はつきものですが、どの程度の差が出るのか、測定日を変えて確認してみました。
  • 1回目
前回公開したデータです。
電圧
(V)
電流
(A)
入力電力
(W)
速度
(m/s)
牽引負荷
(gf)
出力
(W)
効率
(%)
2.50.0410.1030.02235.20.0087.5
40.0420.1700.06136.30.02212.7
60.0440.2650.11436.50.04115.4
80.0450.3630.16737.00.06016.7
100.0460.4630.21937.00.07917.2
120.0470.5650.25938.10.10117.9
炭水車の負荷は考慮していません。

  • 2回目
改めて測定したしたデータです。
電圧
(V)
電流
(A)
入力電力
(W)
速度
(m/s)
牽引負荷
(gf)
出力
(W)
効率
(%)
40.0420.1700.05537.70.02012.2
60.0440.2650.10938.00.04015.2
80.0460.3670.16338.90.06216.9
100.0460.4630.22239.40.08618.5
120.0470.5650.27540.90.11019.6
入力値はほとんど同じですが、牽引負荷が少し異なっています。
牽引力測定車の測定値がずれていないかと考え、分銅をぶら下げて確認しましたが、正確な値を示していました。
温度、湿度、車輪やレールの汚れ等の影響で客車の車輪を回す負荷が変わるのでしょうか。


posted by よしひろ at 00:16| Comment(0) | TrackBack(0) | 蒸気機関車製作

2022年09月17日

効率測定4

さらにいくつかの機関車で効率を測定してみました。
客車20輛を牽引しています。

  • 2120(乗工社キット)
乗工社のキットを組立てたものですが、モータはコアレスモータ(maxon RE13)を取付けてあります。
電圧
(V)
電流
(A)
入力電力
(W)
速度
(m/s)
牽引負荷
(gf)
出力
(W)
効率
(%)
80.1351.0790.06137.50.0222.0
100.1381.3840.10536.80.0382.8
120.1411.6970.14437.10.0533.1
2120で客車20輛を牽引できたのは、なかなかと思いますが、さすがに低い電圧では牽引できませんでした。
歯車の効率は想定通り良くないです。


  • C11(ModelsIMONキット)
ModelsIMONのキットを組立てたもので動力回りはキットのままです。
サイドロッドのみ取り付けてあり、メインロッドやバルブギアといった負荷になるものは付けてありません。
給電は、モータから電線で直接給電しています。
電圧
(V)
電流
(A)
入力電力
(W)
速度
(m/s)
牽引負荷
(gf)
出力
(W)
効率
(%)
40.0720.2890.07037.10.0268.9
60.0790.4760.11738.00.0449.1
80.0860.6890.16339.50.0639.2
100.0910.9100.20239.20.0788.5
120.0961.1570.24440.30.0968.3
効率は期待していませんでしたが、余計なロスを省いて測定したせいか思いの外良いです。
それでも効率は10%に達しませんでした。


  • C11(ModelsIMONキット)
ModelsIMONのキットを組立てたものですが、歯車やモータは交換しています。
前回、客車22輛で試験を行いましたが、条件を合わせて客車20輛牽引で測定しました。
(V)
電流
(A)
入力電力
(W)
速度
(m/s)
牽引負荷
(gf)
出力
(W)
効率
(%)
40.0350.1400.06437.00.02316.5
60.0360.2130.11937.40.04420.5
80.0360.2910.17638.20.06622.7
100.0360.3600.23139.40.08924.8
120.0360.4450.28040.50.11125.0
前回の22輛牽引時よりも少し効率が低くなっていますが、測定誤差程度ではないかと思います。

posted by よしひろ at 19:50| Comment(0) | TrackBack(0) | 蒸気機関車製作

効率測定結果の疑問

C53の効率測定結果でモータの効率分を差し引いて、その他の駆動部分の効率を計算してみると。
電圧
(V)
 モータ回転数
(rpm)
 モータ効率
(%)
 効率補正値
(%)
 4 1332 5127.2
 6 25116326.6
 83661 6926.4
 104811 72 26.1
 1259477326.5
電圧や回転数によらず、ほぼ同じ効率になっています。

上記の表はモータの回転数からモータの効率を求めていますが、モータの特性表にて実際に流れている電流からモータモータの回転数を見るとかなり値が違っています
電圧
(V)
モータ回転数
測定値
(rpm)
電流測定値
(A)
電流から
求められる
モータ回転数
(rpm)
電流・回転数から
想定される
モータ電圧
(V)
印加電圧と
モータ電圧の比
4 1332 0.04216603.450.86
6 2511 0.04429005.40.9
8 3661 0.04541707.20.9
104811 0.046 54609.050.905
125947 0.047
 6700
10.85
0.904
上表から印加電圧の約90%しかモータにかかっていないと推定されます。
C11の場合は動輪や従輪のタイヤに集電ブラシが取付けられていますが、C53の場合は、動輪や炭水車台車の軸受を経由して集電しているため、接触抵抗が大きいのではないかと推測されます。
posted by よしひろ at 00:02| Comment(0) | TrackBack(0) | 蒸気機関車製作

2022年09月15日

炭水車の負荷

今回測定したC53の炭水車は127gあり、そこそこ負荷がかかっていると思われます。
炭水車の牽引負荷を測定したところ約3.35gfありました。
そこで、炭水車分を加味して表を修正してみました。

電圧
(V)
電流
(A)
入力電力
(W)
速度
(m/s)
牽引負荷
(gf)
出力
(W)
効率
(%)
2.50.0410.1030.02238.50.0088.2
40.0420.1700.06139.60.02213.9
60.0440.2650.11439.80.04116.8
80.0450.3630.16740.30.06018.2
100.0460.4630.21940.40.07918.7
120.0470.5650.25941.40.10119.5
炭水車の牽引負荷は客車の牽引負荷の1割もありませんので、ほとんど誤差程度なのかもしれません。


posted by よしひろ at 16:50| Comment(0) | TrackBack(0) | 蒸気機関車製作

効率測定3

いくつかの機関車で効率を測定してみました。
今回は測定の都合で客車20輛を牽引しています。
測定はそれぞれ5回実施し、平均値を使用しています。

  • C12(珊瑚キット)
珊瑚製のキットを組立てたものですが、モータはコアレスモータ(maxon RE13)を取付けてあります。
電圧
(V)
電流
(A)
入力電力
(W)
速度
(m/s)
牽引負荷
(gf)
出力
(W)
効率
(%)
40.0820.3270.02733.60.0092.8
60.0880.5280.06534.50.0224.2
80.0980.7860.10735.00.0374.7
100.1051.0530.14236.10.0504.8
120.1111.3360.17835.80.0634.7
C12で客車20輛を牽引できたのは良かったのですが、珊瑚の歯車の効率は想定通り良くないです。

  • D51(乗工社キット)
乗工社製キットを組み立てたものです。
キットはテンダーモータで機関車本体の動輪を回すようになっていますが、これは機関車本体にコアレスモータ(maxon RE15)を組み込んでいます。
使用しているギアは、スパイクモデル製の「コースティングギャー」(商品名)です。
電圧
(V)
電流
(A)
入力電力
(W)
速度
(m/s)
牽引負荷
(gf)
出力
(W)
効率
(%)
40.0280.1120.04834.80.01614.6
60.0300.1790.09635.80.03418.9
80.0310.2460.14936.20.05321.5
100.0320.3230.20536.50.07322.7
120.0350.4190.25437.60.09422.4
色々と問題点が指摘されているギアですが、効率はそこそこのようです。
炭水車を負荷として扱っていませんので、機関車単体の効率はもう少し良いと思われます。

  • C53
前に測定したC11と同じ歯車を使用しています。
モータはコアレスモータ(maxon RE16)です。
電圧
(V)
電流
(A)
入力電力
(W)
速度
(m/s)
牽引負荷
(gf)
出力
(W)
効率
(%)
2.50.0410.1030.02235.20.0087.5
40.0420.1700.06136.30.02212.7
60.0440.2650.11436.50.04115.4
80.0450.3630.16737.00.06016.7
100.0460.4630.21937.00.07917.2
120.0470.5650.25938.10.10117.9
炭水車を負荷として扱っていませんが、炭水車をかなり重くしてあるので効率が悪くなった可能性があります。

posted by よしひろ at 00:06| Comment(0) | TrackBack(0) | 蒸気機関車製作

2022年09月14日

効率測定2(誤り修正)

昨日の効率測定で誤りがあるのが発覚しました。
牽引した客車の内、1輛に尾灯が付いており、その電流を差し引くのを忘れていました。

修正した結果は以下の通りです。
電圧
(V)
電流
(A)
入力電力
(W)
速度
(m/s)
動輪回転数
(rpm)
牽引負荷
(gf)
出力
(W)
効率
(%)
40.0380.1510.05764430.02416.0
6
0.034
0.2060.114126430.04823.2
80.0350.2770.172191430.07326.3
100.0360.3620.229253430.09626.6
120.0410.4920.277307470.12826.0

修正した結果では、同じ牽引負荷で電流がほぼ同じとなりましたので、こちらの方が確からしいと思います。

モータの効率分を差し引いて、その他の駆動部分の効率を計算してみると。
電圧
(V)
 モータ回転数
(rpm)
 モータ効率
(%)
 効率補正値
(%)
 4 1463 4734.1
 6 2894 5939.4
 8 4390 6639.8
 10 5821 68 39.2
 12 7057 6937.6

以前に牽引力とモータ電流から求めたモータトルクの比で計算した効率に近い値となっています。
posted by よしひろ at 09:44| Comment(0) | TrackBack(0) | 蒸気機関車製作

2022年09月13日

効率測定2

C11の効率を測定した結果は以下の通りです。
電圧
(V)
電流
(A)
入力電力
(W)
速度
(m/s)
動輪回転数
(rpm)
牽引負荷
(gf)
出力
(W)
効率
(%)
40.0430.1710.05764430.02414.2
60.0470.2840.114126430.04815.0
80.0550.4730.172191430.07316.6
100.0640.6420.229253430.09616.9
120.0760.9120.277307470.12814.2
dda40x氏の作製された高効率ギヤを1/80の蒸気機関車に換装されて効率を測定された結果がI田氏のblogに掲載されています。
それによると、効率は30%前後とのことですので、私のC11の効率は約半分ということになります。
無論、高効率ギヤを使用していませんので、この結果は良いのか悪いのか分かりません。
通常、直流モータは回転数や電圧に関係なく、トルクにほぼ比例した電流が流れます。
今回の結果では、同じ牽引負荷であるにも関わらず、電圧が高い(回転数が高い)ほど電流が増えています。
このことは、モータ以外の部分で、回転数が高くなると回転負荷が増えるということなのかもしれません。

使用しているモータは、Φ12の1.6Wのものですので、能力的には問題は無いと思いますが、本試験ではこのモータの最大効率の点よりも大きな負荷で動かしています。
機関車の効率は、モータの効率とも関係しているので、モータの効率分を差し引いて、その他の駆動部分の効率を計算してみました。
電圧
(V)
 モータ回転数
(rpm)
 モータ効率
(%)
 効率補正値
(%)
 4 1463 47 30.1
 6 2894 59 28.6
 8 4390 66 25.2
 10 5821 68 22.1
 12 7057 69 20.3

この効率補正値は、機関車の効率をモータの効率で割っただけの値です。
また、モータの効率は、メーカの特性データから割り出した計算値です。
この計算が理屈に合わないとか、こんなことは意味が無いとかご意見もあるかと思います。
コメントにてご指摘いただければと思います。
posted by よしひろ at 19:46| Comment(0) | TrackBack(0) | 蒸気機関車製作