オームの法則
基本に戻ったら、解決しました。やはり、基本は大事と言う事です。



何の話かと言うとポイントの話です。以前、このようなポイントをまとめて制御する箱を作りました。
でも、何故か動作が安定しません。
使える時もあるのですけど、使えない時が多いです。
今回は徹底的に原因を究明してみました。



話の発端は地盤改良をしたついでにポイントも新品に交換した事から始まりました。



正しくはポイント本体を交換し、中の駆動コイルはそのまま入れ替えて使いました。



しかし、動作しないのですね。新品なのに・・・。



あと、こちらのクロスポイントも動作がNGでしたので、こちらは駆動コイルを交換する事にしました。



これは駆動コイルが2組入っているタイプです。



駆動コイルは新品で買った3方向分岐のポイントから外して使う事にしました。



構造としては、磁石の力でポイントを動かしているだけですね。電圧の極性を変える事で、好きな方向に動くみたいです。



そんなこんなで、交換完了です。



全然話が変わりますけど、このコントローラーは優秀かもです。ジワジワと加速するし、惰行運転もOKだし、電圧計と
電流計があるのは良いですねぇー。



ここで駆動コイルが本当にNGか検証してみます。ショートした時の抵抗値です。



6Ωって事ですね。



こちらも同様です。



では、ハズしたNGと思われるコイルの抵抗値も測ってみました。



あれ?電気的には問題ナシですね。



どれもOKでした。



実際の使用方法ですけど、純正品では、こんな風にコントローラーの側面にポイント切替スイッチを取り付けて使います。



こんな風になっていて、何個も連ねて取り付けられるのです。



では、ここにはどれだけの電圧が出ているのでしょうか?測ってみました!



では、ワイヤレスタイプのコントローラーも測ってみました。



コントローラーによってマチマチですが、基本は12Vではないかなと・・・。まぁー、最低7Vあれば良いのかなと?



さて、そのポイント切替スイッチはどんな構造なのでしょうか?前にも分解した事がありますけど、バネが入っていて大変です。



こんな風に電子回路は無くて、原始的にバネの力を応用して、交互に極性の変わるパルス電圧を出力します。

実際にLEDでその様子を確認した動画が下記にありますが、これなら6Pのハネ返りのトグルスイッチでも実現可能です。
確かにパルスにはなりませんが、そこは操作する人の技で何とかなります。

LEDで確認する動画




駆動コイルはここに装着するのですけど、別に無くても手動で操作は可能です。



電気のプラスとマイナス、磁石のSとNをうまく利用している訳です。



これが自作のポイント切替スイッチですが、今思うとこの写真にヒントがありました。


ここで症状をまとめてみます。

純正品ならば問題無い。
駆動コイルが1つのポイントでは問題無い。
駆動コイルが2つだと動作しない。
動作しない場合も手動で操作すると、特定の方向は動作する。ただし、1回のみ。
動作している場合も連続してテストいると、やがて動作しなくなる。
以前は動作していた。


そんな感じで、イマイチ原因が特定が難しい感じです。

故障状況の動画

ところが、ここから進展がありました。



動作中に駆動コイルの電圧を測ってみたら・・・。あれ?7V以下ですね。

うーん、これは電源がダメなのかと?
でも、電源はアメ横で買った12V5Aのスイッチング電源だけど、これがダメなの?

だったら、純正の電源から供給してみようかなと・・・。



こんな感じで、配線を外してみの虫クリップで外部から給電してみました。



あらら、もっとダメですね。
そりゃー、どう見ても純正品の方が非力な電源ですしねぇー。
でも、純正品のコントローラーと純正品のポイント切替スイッチだと問題無い訳ですよ!

電流計を眺めていて、やっと原因がわかりました。
駆動コイルを2つドライブすると2Aくらい電流が流れるのです。

電流計の動画

つまり、オームの法則ではV=IRで電流が増えると電圧降下も増えてしまう訳です。
それで電圧が規定より下がって動作しないのだなと・・・。

だったら、電圧をもっと上げるか?いやー、それは邪道だよって訳で、Rを減らす方法を模索しましたね。



スイッチの配線を見ていたら、何と母線からのDC12Vが細い線で順に配線されていました。つまり、最後のスイッチは
かなり線が長くなって電圧降下も増す訳です。その最後が今回動作不安定なポイントに割り当てられていた訳です。
そこで、太い線で電源に近い部分へバイパス配線してみました。



そうしたら、電圧も一気に上昇して、動作は快適になりました。
何だ!こんな簡単な事にどうしてもっと気が付かなかったのかなと・・・。
基本は大事だと言う訳です。

うーん、そうしてみると、過去に何回かポイントが不良だと思って交換していましたけど、それは濡れ衣だったかも?