趣味の鉄道模型

H5氏のレイアウト全景です。

JAMに出展されたものよりも小さいですが、それでも大きい部類に入ると思います。

勾配は1.7％で作られていたと思います。

牽引負荷測定の様子です。

最初はC11が牽引していたのですが、力不足で勾配の登りでスリップするため、勝瀬氏製作のEF63に牽いてもらいました。

EF63の牽引力は最大で200gfほどの値が計測されました。

負荷測定結果です。

レイアウト3周弱のデータです。

一応、勾配は測定していますが、値は怪しいです。(こんなに大きな勾配ではないし、同じ勾配でも測定値が大きく異なっています)

最大負荷は上り勾配で70gf弱です。

平坦部分で40gf弱です。

1.7％勾配部分での平坦部分からの負荷増加よりも平坦部分の負荷の方が大きくなっています。

下り勾配でも列車が機関車を押すことは無く(負荷がマイナスになっていない)、機関車が引っ張っています。

以上のことから、おそらく、平坦部分での負荷は貨車列車重量の2％程度あるものと思われます。

青色のグラフがC53単独で10輛編成の列車を牽引し、レイアウトを3周強回った時の負荷です。

勾配や曲線で牽引負荷が上下していますが平均で10gf程度でした。

列車の重量は1673gですので、重量の約0.6％が負荷となっているようです。

朱色のグラフは、C53が牽引し、列車の後からC11で押しています。

昭和10年前後の東山あたりで超特急燕に後補機としてC11が押していたのを想定しています。

牽引負荷は全体として負の値になっていますので、前のC53はほとんど牽引しておらず、後ろのC11が押しているということになります。

モータの特性からC11の速度の方が速く、完全な同調は難しそうです。

実物と同じように上り勾配であれば前のC53が軽く引っ張る形になるかもしれません。

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。

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。

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。

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?