DCC

【関東合運向け】接続試験


例年通り、9月23日に「ほっとプラザはるみ」において、10月の関東合運に向け、予行を兼ねた運転会を開催しました。


今年度の配置です。例年通り、事前にCADを使って検討した結果の確認です。今年の接続試験では、主要メンバー複数人に身体的トラブルが発生したため、輸送に少々労力がかかりましたが、何とか配置を確認することができました。


別角度からの写真です。後方に写っているのは、四輪車で参加された会員に託したホイホイの梱包です。で、ちょっと不自由な身体(実は筆者、八月末に左肘を骨折しました)で荷造りしている時、必須部分を忘れたため、片方のループ線を組むことが出来なかったのが、一番の反省点です。帰宅後、現存を確認しましたので、合運本番には忘れない様にしなければなりません。


これは最近発売された都電の模型に、DCCデコーダを積んでテストしている状況です。「仮」ということで、KATOのNゲージDCCフレンドリー車対応のEM13動力車用デコーダにリード線を直結して配線してあります。思うに、運転だけを考えた場合、最廉価の量産型完成デコーダではないでしょうか? 但し、モータ制御だけなので、前照灯と尾灯双方が点灯しっ放しになるのが問題とのことです。ライトの制御回路がユニット化されていますので、対応するには知恵を絞る必要がありそうです。

尚、同時に開催しました2018年度総会も無事終了致しました。

【進捗状況】複線分岐の制御(その2)


1.各給電区画への給電区分(2)

前の書き込みに対し、kingyoさんからコメントがありました。

「「並行給電では、5と6、7と8はリバース区間に」する必要がありますか? この分岐の板にその機能まで持たせるのは線路板の配置を制限してしまうので、ホイホイの趣旨を損なうかと思います。」

うーん。確かに、ループ配置を重点的に考えて、単なる分岐としての使用時の検討が甘かった点は否めません。単純な複線分岐とした場合、車輛が通過するごとに、5-6と7-8がパタパタ切り替わりそうなのは承知していました。トラブルの原因になりそう、という判断はありかと考えましたが、15 msの周期でショートを監視し、300 ms以内に切替を完了するFrog Juicerを使用すれば、そう大きな問題は発生しないだろうと思っていました。

「ウチの複線分岐は5〜8以外同じようなギャップの切り方・合計10ブロックで…」

ということで、10ブロックでの給電区分を考えてみました。

整理結果をみると… 並行給電では3箇所、対行給電では2箇所を切り替えれば宜しいことが判りました。kingyoさんの、

「Dual Frog Juicer×1+Mono Frog Juicer×2で並行/対行給電両方に対応しています。」

というのが裏付けられました。

2.リレー接点の利用

さて、よくよく眺めてみると… Aブロックは並行、対行給電に関わらず、同じパターンであることが判ります。ポイント切替用回路に組み込まれているリレー(G6KU-2P-Y)は、2回路のうち1回路が遊んでいます。データシートによると、「接点電流の最大値」は1 Aである由。0.3 Aの消費でアワアワ言ってるMTCCならば、0.5 Aも流れることもないのは必定、おまけにポイント切替中に車輛が当該フログ上を走行している(=活電流を切り替える)ことはほぼ皆無、ということで、Aブロックをリレーによって切り替えれば、並行給電ではMono Frog Juicer×2、対行給電でもMono Frog Juicer×2で間に合いそうです。

3.Frog Juicerの制限

さてここで、Frog Juicerの接続制限を考えることにします。

Frog Juicerの製造元であるTam Valley Depotでは、「1ブースターに接続できる給電点数は、Mono Frog JuicerとHex Frog Juicerは24点迄、Dual Frog Juicerは概ね4点」と述べています。これは、リンク先にある通り、Mono/Hex Frog JuicerとDual Frog Juicerでは、製品の性格が異なる所為かと思われます(用途がMono/HexがZ-HO/On30であるのに対し、DualはO-F、換言すれば、Dualは「大電流スペシャル」)。

複線分岐ホイホイからリバース区間切替機能を排した場合、リバース区間切替用にDual Frog Juicer×2かHex Frog Juicer×1が必要となります。Dual Frog Juicer×2では1ブースターあたりの制限をオーバーします(リバース区間だけで一杯一杯の上に、複線分岐内のMono Frog Juicer×2の分が加算されます。ブースターを幾つも使えるのであれば別ですが…)。Hex Frog Juicer×1では、2給電点が使用されずに遊ぶことになります。

ということで、直線側1-4ブロックの先を5-8ブロックとして独立させ(図省略)、リバース区間としても使える様に、切り替え可能な構造にしておくのが現状での最適解ではないかと愚考するのですが、如何なものでしょうか?

【進捗状況】複線分岐の制御装置


1.ポイント切替用回路


ポイント切替用回路を組み上げ、DSO Nanoという超小型オシロスコープで動作チェックをしました。使用するデコーダ(DS51K1)も動作を確認すると同時に、アドレスを以前と同じ「22番」に設定しました。これは、「アドレスをちゃんと設定できるか?」のテストを兼ねています。写っていませんが、サーボも単体で、Hobby King製サーボテスタで動作を確認しました。残るサーボ取付板を0.5t真鍮板から作れば、部品は全て揃うことになります。

2.各給電区画への給電区分


ポイント制御装置の製作と並行して、複線分岐の各給電区画への給電区分を整理してみました。左が並行給電、右が対行給電(所謂「ドッグボーン配線」)、上から「直行直帰」、「直行曲帰」、「曲行曲帰」状態を模式的に図示したものです。「曲行直帰」状態では衝突必至ですから、これは考えなくても大丈夫でしょう。これで、「どの区分にどの極性を結線すればよいのか?」を整理してみました。

3.給電区分の整理


一覧表を作って整理した結果です。
並行給電では、5と6、7と8はリバース区間になりますので、それぞれ別の、ペアとなったリバース区間とするのが適当でしょう。A~Fのうち、B、D、E、Fは、「直行曲帰」で車輛が通過しませんので、この状態を除いて合致する箇所と同じ給電区分とします。AとCはフログで、他所とはちょっと違った給電が求められますので、それぞれ別々のリバース区間とします。結論として、NとSという直接給電区間、RN1とRS1、RN2とRS2という2ペアのリバース給電区間に、RS3とRS4という単独リバース給電区間が必要ということになります。
対行給電では、5と6、7と8は直結で構わないので、AとC、DとEをリバース給電区間にするだけと、大幅に単純化されます。フログ部分なので、AとC、DとEを連動させる必要もなさそうです。

4.各給電区分への給電方法

以上から、並行給電の場合はDual Frog Juicer×2+Mono Frog Juicer×2、もしくはHex Frog Juicer×1、対行給電の場合はMono Frog Juicer×2を経由して給電すればよいことになりますが… 費用に大差があるのが問題です。全体的に対行給電方式への切替中なのに、並行給電方式のために約3倍の投資をするのは不合理のような気もします。とりあえず、並行/対行給電両用の配線としつつ、Mono Frog Juicer×2を使って対行給電回路のみを仮設、という方向でいくことになりそうです。

【線路工作】進捗状況


業務の繁忙期にもかかわらず、池袋の「鉄道模型芸術祭」に、知人のお手伝いで参加したりと忙しい毎日でしたが、現在のプロジェクト進捗状況を報告します。

1.複線右分岐の再生


線路は仮止めでも、走行させることはできるので、ループ線をちょっとお休みして、電子工作に勤しんでいます。複線分岐に使うポイント切替用回路を、これまでのものと同じ回路、同じ部品、同じ構成で、ぼちぼち組んでいます。リレー(G6KU-2P-Y)は、幅方向はユニバーサル基板の2.54 mmピッチに合致しているのですが、長さ方向は3.2 mmとか2.2 mmピッチで合致していませんので、孔を糸鋸で拡げて実装してあります。とりあえず、DCC電源からDV5Vを得る電源回路を組んでテストした状態です。


複線分岐に使おうと考えているサーボです。米国Hobby Kingさんから購入した、金属ギアを使ったSub-Micro Servoです。これまでのような、エンドレス間の連絡線や、車庫への分岐ではなく、本線上の分岐になりますので、限られた容積の中で、少しでも耐久性が期待できるもの、ということで選びました。まぁしかし、Sub-Micro Servoだけでも30種近く、選ぶのに困る位ありますねぇ…


電子工作ついでに、エアーバリアブルさんのブログで紹介されていた、「部品アナライザ」(正式商品名は滅茶苦茶長い…)を購入してみました。写真は組み立てて校正を済ませた後、昔、どっかから外したと思しきタンタルコンデンサらしきものを試しに測定しているところです(22.85μFと表示されています)。確か故障モードが導通(壊れると導通する)なので、使うのを止めた記憶があります。部品表面には、「7801 22(M) 25V」と書かれていますので、22(M)が容量表示、即ち22メガピコファラッド(=22μF)だったということになりました。

最近の工作


2月運転会前後に行った工作について記しておきます。

1.Dual Frog Juicerの試用


組み込んであったMRC製のAuto Reverse Moduleがうまく動作しなくなってしまった「ループ線」ですが、新たに購入したDual Frog Juicerを、フィーダー間に挿入できるように仕立てて試用してみました。結果として、無事にストレスなく使用できることが確認されました。

2.DCC 電流電圧計の拡張


ユニトラック用フィーダーを接続して小型ケースに収納し、ブースタからホイホイの間のどこにでも挿入できるように仕立てたDCC Specialties製のRRampMeterですが、レール上における任意の位置で電圧を測定できる様に、入力側に接続できるようなクリップを作ってみました。これは、2月運転会で、仮設ヤードにおける電圧を測定している様子です。
で、ここで作ったクリップと、パワーパックやDCCブースタからのフィーダを試験的に接続するためのクリップを組み合わせると、ブースタからホイホイの間に各種回路を挿入してテストすることが出来ます。そこで、先にKingyoさんから譲って頂いたDual Frog Juicerにリード線をハンダ付して、ループ線モジュールに組み込む前にテストしてみて、問題ないことを確認しました。
ここで、もうひとつ改造しておいた、MRC製のAuto Reverse Moduleもテストしてみると、問題なく動作することが確認されました。これを使う筈だった右亘り線の製作は中断となりましたので、こちらに流用することにしましょう。

3.ループ線フログ部の配線


2月運転会で試運転をすべく、その前日にクロス部分の配線を済ませました。組み込んだDual Frog Juicerは、リード線をハンダ付けした後、上で問題ないことを確認したものです。並行-対向の切替には先に述べた通り、ラグ板を試用してみました。とりあえず現在は、対向配線で接続してあります。
2月運転会では、圧着端子の根元は裸のままでしたが、その後、3 mm径 10 mm長のヒシチューブを被せて補強しました。黒色のヒシチューブには表面に艶のあるものとないものがありますが、販売店に聞いてみたところ、艶のないものは難燃性だということでした。