イノッチの鉄道模型ブログ

日常生活の中のトピックスを気ままに書きます。鉄道模型製作や畑作業が中心です。
これまで製作した鉄道模型作品は、ホームページ「イノッチの鉄道模型」inoyoshio.jimdo.comに載せていますので、こちらもよかったらみてください。

不具合発生 電車が動かん! ②

前回の続きです。lofthonsenさんからコメントをいただき、モータドライバICを疑ってみたら ということで、サラのものに交換してみました。


結果は同じでした。車両は全く動きません。車両を外すとレール間にはVRの変化に応じて0~5V程度の電圧がかかっています。
つぎに、Arduino自身の破壊を疑う前に、品種の違う新規のモータドライバを使ってみることにしました。
●従前のモータドライバ;TA7291P 定格平均電流1A(フルブリッジ出力 10ピン)
●新規のモータドライバ;TB6643KQ 定格平均電流1,5A(同出力、MOSFET 7ピン)
この新規ドライバは、「Arduinoで楽しむ鉄道模型」本に載っていたもので、以前1個だけ購入していました。専用の速度調整用ピン端子がないだけで、機能は従前品と一緒です。


新規ドライバは端子配列、ピン数が違うのでArduinoスケッチの多少の変更が必要ですが、変更して実際に稼働させてみると、今度は動きました!!  車両アリ/ナシで上図のような傾向が出ました。新規のTB6643KQの場合、車両アリできっちりレール間電圧がVRに比例してかかっています(0~6V)。  もう1つわかったことは、車両を走らせると 無負荷時よりかなりレール間電圧が下がっていることです。


以上のことから、やはり従前のTA7291Pは2個とも破壊しているんでしょうか? 上図のブロック図をみると、4つのフルブリッジトランジスタのどれかが壊れて(オープンして)無負荷電圧が低くなり、実負荷ではその部分の内部ロスが増大、という現象か? そうだとしても破壊の原因がわかりません。新規のドライバは定格電流が1.5倍なのでリスクが多少軽減されることに期待して、ここは 次のジオラマ作業へ見切り発車します。

不具合発生 電車が動かん!

タイトルに思わず「!」を入れてしまいました。線路を敷設したので念のため車両を走らせてみようと、いつも通りArduinoで試みましたが 動きませんでした。そんなわけないと、丸1日かけてトライするもダメでした。何が起こっているか全くわかりません。不思議な現象なんです‥‥


この敷設した線路に車両を乗せて何度も試みるも、一向に動いてくれません。ここは腰を据えてじっくり確認しようと、未固定の線路を使い、試験回路を組んだArduinoで再トライしました。


このような状態で車両を乗せたり外したりして、テスターで線路間電圧を確認しました。


上図はチェック用の回路です。ボリウムを回しながら矢印部の電圧(V)を確認しました。参考に、KATO製パワーパックSでも確認しました。


①Arduino;VRを回し、A0を1,2,3,4,maxにしたときのレール間電圧を測定
②KATO製;VRを回し、車両アリの時のレール間電圧が1,2,3,4のとき、 車両を外して電圧を測定


結果、①Arduinoでは、車両を線路に乗せた状態ではVRがどの位置でも動きません。電圧もゼロになってしまいます。ところが車両がない状態では線路にきっちり電圧がかかっています。負荷がかかるとなぜ電圧がゼロになるのか? 車両を数種類変えても同じでした。PWM制御なので配線上のLの影響もあるとは思いますが、今までがOKでなぜ今回異常に? ②KATO製では、車両の有無にかかわらず線路の電圧は確保されていますし、故意に車両を押さえつけて止めても電圧は多少下降するもののゼロにはなりませんでした。
下記は、チェックに使ったArduinoのスケッチです。
void setup(){
pinMode(9,OUTPUT);
pinMode(10,OUTPUT);
pinMode(11,OUTPUT);
digitalWrite(10,HIGH); //正走の指令
digitalWrite(11,LOW);  //正走の指令
}
void loop(){
int val;
val=analogRead(0);
analogWrite(9,val/4);
}
車両ナシ状態では出力(レール間電圧)が制御されて出ていますので、Arduino自身やモータ用ICはつぶれていないと思いますが、どうなんでしょうか? モータ用ICの出力側から見た内部インピーダンスが極度に高いような現象で、やはりモータ用ICが壊れたのか? いままでメカ的な不動作はよくありましたが、車両アリナシでの電圧確認は今回初めてなので、現象にとまどっています。
こういうご経験がありましたらコメントよろしくお願いいたします。

線路の位置決め(踏切との関係)

箕面駅から滝道に入るのに1つ踏切を渡ります。

矢印の部分が踏切の位置です。その踏切の遮断機開閉動作をArduinoでやろうと考えています。動力源にサーボモータを使うのですが、サーボモータは地面の下に隠しておくため、ベースのスタイロフォームを加工する位置決めをする必要があります。そののち線路の敷設レイアウトを確定します。


「Arduinoで楽しむ鉄道模型」の本に、”踏切遮断機を作ろう”のページがあり、おもしろそうなので遮断機の自動開閉にトライすることにしたんです。小型のサーボモータSG90を入手し、踏切遮断棒を開閉する方法を検討しました。


踏切はGMの「踏切セット」を使います。


本に載っていた動作機構です。サーボモータを1つ使って遮断カン2つを開閉する方法です。なるほど よく考えているなあと感心しましたが、いざ作るとなると手が進みません。もっと簡単にできないものか‥


さっそく実験。ブレッドボードを位置決めに使って、遮断カンとサーボモータのホーンを針金で結び、ホーンを動かして遮断カンの動作をみてみました。



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意外と簡単にいけました。遮断カン軸とサーボモータ軸の2軸動作なので、対をなす遮断カン2本にサーボモータもそれぞれ1個づつ必要ですが、不安定要素も少なく、シンプルイズベスト!これでいこう。針金の長さ、2軸の位置関係をしっかりおさえて置けば、実際の製作時にもどうにかなると、この方式にとりあえず決めました。


サーボモータを横に寝かせて置くので、地面をくり抜く場所はこのような位置になり、30✕30の角穴をあけます(別途)。よって線路の敷設位置も決まりました。


全体に道床を接着固定しました。


カーブでは少しカントを設けました。あまり大きい傾斜にするとS字部分で脱線が心配なので控えめに。つぎに線路自身を道床に固定していきます。


まずは前作業です。線路の片方の終端をフィーダー線ではんだ付けしました。こういう苦手作業は組み込む前が楽なので。


枕木を茶色に塗りました。


線路の固定は専用クギで適当に押し込みました。道床が厚紙とスタイロフォームなので簡単に手で押し込み固定できました。


唯一のジョイナー部も、高さレベルが同一なのでバッチリです。


最後にバラストを線路内に撒いて、ボンド水溶液を滴下して線路固定を確実にしておきました。
以上で線路(ゆずる鉄道 渓流線)の敷設終了です。つぎから、箕面駅をスタートに建物/地形を製作していきます。