2013年10月8日 8:38 PM | 投稿者名： treasure
ホイホイにおけるポイント制御の備忘録です。
組み込み用の制御ボードを組立てました。写真は実装配置、配線等が固まった「量産形」で、この前に実装や動作の検証のため、「増加試作形」を１枚作っています。未だDS51K1は未実装です。これは後述の通り、ホイホイに取り付ける段階で実験的に配線を決定するためです。試作したバラック基板からの変更点は以下の通りです。
- 部品の配置や配線のとり回しを全面的に見直し。
- ボードを標準より薄い、厚さ0.8 mmの薄型ガラスエポキシ基板に変更。
- 発振制御用のフィルムキャパシタを厚さ6mmのものに変更。
- 電力供給回路で、サーボ直前に並列にに入っている、25V220μＦの電解キャパシタを、標準品から高さ5 mmの薄型に変更。耐圧は10Vとなったが、5Vの回路なので保つと判断。
- 同じく電力供給回路の、三端子レギュレータ周辺のキャパシタをデータシートにある容量に変更
- 三端子レギュレータの、入力・出力端子間に、逆電圧保護用のダイオードを挿入
リレーは、高さ5.2 mmの１巻線ラッチング型、オムロンのG6KU-2P-Y(12V)を使いました。バラック基板での10kΩVRは、5kΩと2kΩの半固定抵抗2つに置き換えました。2つを直列に接続し、2kΩをリレーで短絡させることによって、抵抗値を減少させて出力パルス幅を小さくし、サーボモータを、向かって半時計方向に回転させます。定位・反位の区別は、ポイントの左右と、サーボモータの向き(前後2通り)、リレー接点(c接点なので、a接点として使うか、b接点として使うかで2通り)がからむので、設置時に実験して決めることにしました。
測定してみますと、DS51K1は、定位(Digitraxではclose、NCEではNormal、またはON)で橙色がプラスになります。出力電圧は13.6 Vで、ほぼ0.5秒通電されます。そこで、リレーの駆動電流9.1 mAと、コイル抵抗1315Ωから計算して、両者間に180Ωの電流制限抵抗を挟んで接続しました。
増加試作ボードを単コロホイホイに取り付けました。ホイホイ基板との間に、基板裏の配線保護のため、2 mm厚程度のスペーサを挟んであります。使用したのがシノハラ製品なので、写真にある通り、リレーの空き接点を利用して、トングレールやリードレール、クロッシング部の極性を切り替えるべく準備しましたが、サーボでポイントが転換し始めるまでの間に極性が切り替わってしまうと短絡事故になりますので中止しました。これは後日、マイクロスイッチを付加して実現しようと考えています。
試運転してみると、中々好調です。
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2013年9月21日 3:59 PM | 投稿者名： treasure
ホイホイにおけるポイント制御の備忘録です。
サーボモータをホイホイ基板内へ固定するために、0.5 mmt真鍮板をＬ字形に曲げて簡単なブラケットを作り、それを介してモータを4 mmtシナベニア板に固定しました。サーボモータの回転軸とポイントのタイバーは、付属ホーンの軸～腕に0.5φ燐青銅線を巻き付け、それをサーボモータから直角に出すことによって連動させました。この際、燐青銅線に傷をつけないように注意して曲げないと、応力集中による金属疲労で折損します。加工硬化の影響もある様です。
モータとブラケットはM2ネジ、ブラケットとホイホイは2 mmタッピングネジで固定してあります。小さな木ネジが入手できなかったので、タッピングビスで代用しました。
サーボモータは固定する前に、中立位置にしておきます(ホーン等も改めて中立、即ち水平垂直に再固定します)。ここでは廉価なサーボテスタを利用して中立位置としました。ついでにオシロスコープで、パルス幅とサーボモータの位置関係も調べてみました。パルス幅(立ち上がりから立ち下がり)が1.5 mSで中立、パルス幅が拡がると時計方向に、狭まると反時計方向に静止位置が移ります。接続したサーボモータの種類をサーボテスタが認識するとも思えないので、パルス幅1.5 mSで中立、というのはデファクトスタンダードと考えてよさそうです。
設置後の基板裏面です。サーボテスタで試運転してみると、駆動力は非常に大きく、転換不良の心配はなさそうです。むしろ、トルクが大きい分、暴走時や調整不良時の破損が心配です。いずれにせよ、ブラケットや連動部品の耐久性は、実運用のなかで確認していくことになります。
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2013年9月9日 9:51 PM | 投稿者名： treasure
9月8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、予めの計画に従ってホイホイを接続してみました。
計画では給電系統も接続し、運転会とする筈でしたが、H氏が線路を一部忘れるという失態を演じたため、線路の接続確認に留まってしまいました。
未だ未完成の部分もありますが、目処は立ちました。臨時増設用のユニトラック線路の配置・数量、ポイントマシンの取付状況等も確認することができました。
さて、某所からこのようなホイホイ基板が発掘されました。R250とL450で構成される単線エンドレスの様です。
こちらはやや複雑そうな基板です。
この他にも大量のフレキ軌框やレール等も発掘されましたので、これらの基板にはいずれ線路が付設され、完成するものと期待されます。
同時に開催した2013年度総会も無事終了致しました。
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2013年8月20日 9:56 PM | 投稿者名： treasure
ホイホイにおけるポイント制御の備忘録です。
従来から、「ポイントマシンにラジコン用のサーボモータを利用できれば、コスト削減になる」というアイデアがありました。今回、DS51K1でラッチングリレーを駆動できることが明らかになりましたので、これで超小型のサーボモータを二値制御すれば、目的は達成されます。ホイホイ裏面に収まる、シノハラのマシンが入手できなくなった現在、幅(＝横向きにしたときの厚み)が10 mm以下のサーボモータが利用できれば大いに助かります。
本来ならば、このサイトにある様に、PIC等で直接サーボモータを制御するステーショナリーデコーダを作るのが筋なんでしょうが、今回は安直に、タイマIC(LMC555)を発振させてサーボモータの制御パルスを作り、そのパルス幅をリレーによって抵抗値を変化させることによって目的を達成しようと思います(LMC555の発振周期やパルス幅は、外付けの抵抗及びキャパシタの値で制御されています)。
ジャンク部品や手持ち在庫品をできるだけ活用して作成したバラック回路です。サーボモータは、エンルート製のA4PGという、幅8 mmのものを使用してあります。Webで探すと、この程度の幅のものは結構あるようです。
回路及び部品定数は、このサイトの例に倣いました。この回路に電源回路として、1 Aの高速ブリッジダイオード(RDF02)と、定電圧レギュレータ(TA7805S)を組み合わせてあります。どこかで読んだ話では、「DCCの供給電力を整流して利用する場合、高速ダイオードを使用しないとブースターに負荷がかかる」そうです。
各所の波形確認には、DSO nanoという、超小型オシロスコープを使いました。結論として、DCCの供給電力を整流すると、かなり綺麗な直流となることを確認することができました。テスト中、ブリッジと定電圧ICの間に入れたキャパシタ(25V耐圧)が飛んで(ジャンクのタンタルキャパシタだったので、故障すると導通→ショートです。こんなとこにタンタル使っちゃいかんのですなぁ…)往生しましたが、テストに使ったKATOのパワーパックジュニアが、0～12 Vという表示にもかかわらず、無負荷では12～23 Vを出力している為でした。可変抵抗を使った電流制御なんでしょうねぇ… 誤接続等の可能性を考え、この位の過電圧に耐えられる様にするか、悩むところです。
今後はサーボモータの取り付け方法を考えつつ、消費電流等の特性を調べていこうと思っています。
2024-4-5追記 回路及び部品定数のリンク先が消滅したので、下記に要点を示しておきます。回路図中、0.22μF/50Vは積層メタライズドポリエステル、0.1μF/25Vは積層セラミックです。
カテゴリー：ホイホイ・MTCC規格モジュール, 工作 |
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2013年8月7日 9:16 PM | 投稿者名： treasure
グループ軌道線会員各位
グループ軌道線事務局
★グループ軌道線MTCC総会および工作会のご案内
【日時】2013年9月8日（日）
【場所】中央区ほっとプラザはるみ(東京都中央区晴海五丁目2番3号)１号室
都営大江戸線勝どき駅下車 A3番出口 徒歩16分
都バス「ほっとプラザはるみ前」バス停下車徒歩3分
「都05 東京駅南口－有楽町駅・銀座四丁目－晴海埠頭」
「都03 四谷駅－銀座四丁目－晴海埠頭」
「錦13甲 錦糸町駅－豊洲駅－晴海埠頭」
【スケジュール】
※集合時間は自由です。総会開会時間までに、ご都合に合わせておいでください。
9月8日（日） 9:00 ～ 16:00 運転会
16:00 ～ 17:00 年次総会
【総会について】
※総会出席予定者は｢総会出席票｣を、欠席予定者は｢委任状｣を、必要事項ご記入の上ご返送下さい。総会成立のため、ご協力をお願いします。
【議題について】
会計報告
今後の活動方針
その他
【運転会について】
参加費：会場使用料金(午前1,900円・午後2,500円)の、各時間帯参加者での均等割り。
今回の運転会は、10月の関東合運で使用する、ホイホイの連結試験を兼ねています。中澤さん以外で、ホイホイを供出される方は持参をお願いします。中澤さんの175Rホイホイは、独立して運転・設置しますので、寸法の確認のみお願いしたいと思います。
その他の関東合運参加者各位は、合運で使用するDigitraxのDCCスロットルと分岐コネクター等をご持参頂き、動作試験をして頂けますと助かります。
【会費について】
会計役員宛送金又は総会会場でお受けいたします。
金額：３，０００円（予定）
【その他】
総会成立のため、長期会費未納者・長期音信不明者については退会等の措置を講ずる場合があります。
※｢総会出席票｣または｢委任状｣返送については、郵便の他、電子メールをご利用ください。
☆ 電子メールをご利用の方は、捺印を不要と致します。
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【出席の方】
総 会 出 席 票
私は、2013年9月8日に開催される「グループ軌道線総会」に出席します。
尚、本票提出後、都合により当日欠席する場合は、 氏を代理人と定め、議決権を行使することを委任いたします。
上記に代理人を定めない場合は、議長に委任いたします。
2013年 月 日
氏 名： 印
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【欠席の方】
委 任 状
私は、 氏を代理人と定め、2013年9月8日に開催される「グループ
軌道線総会」において議決権を行使することを委任いたします。
上記に代理人を定めない場合は、議長に委任いたします。
2013年 月 日
氏 名： 印
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