Nゲージレイアウト国鉄露太本線建設記

運転よりシナリー重視コンセプトで、昭和40年代後半の風景再現を目指しレイアウトを製作中です。映像・画像を交えながら、製作記に加え、随想や旅行記も発信します。2016年9月より延伸線建設に着手しました。

TOMIXの電気設計は出鱈目です!

当初『露太本線の良く解るポイント切替電気講座⑥TOMIX』のタイトル予定でしたが、計測結果から、TOMIXのユーザーを馬鹿にした出鱈目な電気設計が判明しましたので、記事タイトルを変更しました。 筆者は本講座開講後にレイアウト関連調査結果を、

として、信頼性の低さを指摘しました。 しかし使い易いのは事実でTOMIXに頼るしかない方、塗装やバラスト撒布せず組立レイアウトに使用される方も多いと思いますので、今回調査で判明した『電気設計の出鱈目さ』と共に推奨回路を設計し公開します。

先日のJAM会場でもTOMIX設計の不味さを補完する「涙ぐましいユーザー努力」が展示されていました。 何をしてるのか調べたところ、以下の機能でした。
①慢性的通電不良の根源、内部接点を外部へ引き出しリレー切替に変更する。
②コンデンサポイント切替採用、公開動画からかなり高電圧、信頼性に疑問符二つ。


さて、新兵器デジタルストレージオシロの操作を確認し、TOMIXポイント切替スイッチON時間計測実験を行いました。

TOMIXパワーパックN-1001-CLに純正ポイントスイッチをドッキング、ポイントマシンソレノイドコイルを接続して実験準備完了、まずは常点灯出力波形を計測しました。

セオリー通り12Vの幅が狭いパルスが出ています、LEDが応答して点灯消灯を繰り返し、モーターは高周波に鈍感な機器なので止まったまま、常点灯の原理です。 パルス周期は50μsec、つまり20KHzでKATOと全く同じ、コピペじゃないの?、TOMIXさん。


いよいよ本番純正ポイントスイッチON時間計測、ところが測する度に結果が異なり、30msec~100msecまで3倍以上もバラツキました。 KATO・Peco未計測なので断定的な事は言えませんが、3倍以上は精度が低くメカ設計も相当にお粗末です。

ポイントスイッチ切替時の電圧波形を計測しました、電流波形も同じになります。 平均的な計測結果です、スイッチON時間は48msec、約1/20秒です。 11.28Vの切替電圧は最高10.7Vから急降下、ON期間最後は4Vまで低下するコンデンサ切替波形の様です。


何故こうなるのか?、何と驚くなかれ純正パワーパックが純正ポイント切替に必要な電流を供給できない!のです。 ソレノイドをポイントに組み切替試験したところ9/100切替不良発生、その時のスイッチON時間は30msecより短いと推定されます、するとバラツキは4-5倍です。 そして車両走行中は確実にこれより切替不良発生率が高くなります。

【お詫びと訂正】・・・9/15
その後の調査で以下2件の事実が判明しましたので、当記事の一部を打ち消し線で訂正します、ただし、
TOMIX電気設計は出鱈目です!という筆者結論に変更はありません。

詳しくは9/15投稿記事『TOMIX電気設計の検証 その1』をご確認下さい。 筆者の調査不足によりご迷惑おかけし申し訳けございませんでした、お詫び致します。 
★その後判明した事実
1.TOMIX製品に2Aクラスパワーパックは存在せず、全て1.2A仕様でした。
2.TOMIXポイント用サイドコネクターは全機種コンデンサポイント切替方式です。


なお当記事掲載のTOMIXコンデンサポイント切替推奨回路に変更はありません。

確認の為、2A仕様KATOハイパーDを11.28Vに設定し再計測しました、PWM出力なので平均値11.28V が波高値12.2VになりますがスイッチON期間電圧は一定です。 ON時間は68msec、約1/16秒、以降の検証は代表値50msecを用います。 この条件のポイント切替は百発百中、TOMIX2Aクラスパワーパックでも同じ結果になる筈です。

電圧波形計測結果を電流グラフ上にプロットします。 1Aと2Aパワーパックで安定動作領域の面積=実効パワー比は約20倍です、不安定動作領域込みでも10倍です。 筆者は協力者提供の実績データから、1.52A/10msecで十分切替可能と判断しています、その背景説明は省きます。(技術論は目的外なので質問にはお答えできません)


TOMIXは安物パワーパックを買う客は、10回に1回ポイントが切り替わらなくても文句を言わないと高を括っているのでしょうか?、N-1001-CLは欠陥製品です
★一方高級パワーパック使用または別電源でポイント駆動するユーザーは、切替必要時間の数倍も電流を流し続ける
粗悪な『純正スイッチ』によりソレノイド損耗を強いられます。

設計不良をカバーする為に、こんなオプション部品(¥900)を用意しています。

更に、こんな物(¥4,800)を切替不良に悩むユーザーに買わせようとしています。

ダメな製品は基本設計からやり直さない限りダメなのです。
これらの部品を買わされた皆さんは、TOMIXの被害者です。

電気は嘘をつきません、計測結果を基に元電子回路設計技術者の筆者が、自信を持って断言します。
TOMIXさん、御社の電気設計は出鱈目です!


★推奨回路公開
以上述べた様にTOMIXの電気設計は出鱈目で、こんな設計が通用する業界は他に見当りません。 しかし既にTOMIXポイントを使用されている方も多数居ると思いますので、TOMIX用コンデンサポイント切替推奨回路を設計し公開します。


開講時に推奨しないと書きましたが訂正します、TOMIXポイントはコンデンサ切替の方が確実に動作し信頼性が向上します、粗悪な純正ポイントスイッチで毎回必要以上の電流を流す事なく、ポイント切替電流波形が常に一定になるからです。

最初に確実動作必要時間10msecに対して、多くのTOMIXコンデンサポイント切替採用者仕様、12V/2200μFの電流波形を眺めてみます。 ピークは少し高いですが安定動作領域面積=実効パワーは約1/3です。 動作が渋くなれば切替不良が発生します。

推奨回路はポイント切替電源の変更です、12Vから13.6Vに13.3%上昇させます。 13.6V電源は15Vアダプターと整流ダイオードで構成します。 ポイント連動及びソレノイド2個入り両渡り線使用時には2倍の電流が流れます。 整流ダイオードはサージ電流に耐える設計がされており数msecであれば定格2Aを超えても壊れる心配はありません。


秋月電子扱い15VACアダプターは3.34A仕様が最大、その下は1.6A仕様で役不足です。 連動、両渡り線使用時は3.68A、定格の110%電流を必要とします。 この仕様でも動作すると筆者は推定してますが、万全を期すには別途15V/4A電源をご用意ください。

推奨回路13.6V/2200μFの電流波形です、安定動作領域面積=実効パワーは約2/3と2倍になっています。 20%高いピーク電流がスタートダッシュターボとして作用します。

車の発進加速に例えるとこんな感じです、途中経過は違いますがソレノイドを作動させ、ポイント切替完了するまでの確実性は1.52A/10msecとほぼ同等だと考えます。


なお、推奨回路を使用される際は、本講座で解説した信頼性・安全性向上策を併せて採用される様お薦めします。 引き続きKATO推奨回路の設計を開始しますが、実績データ、基礎データ共に全くありません。 少々時間がかかります、予めご了承ください。


★最後に
筆者は鉄道模型メーカーに一切係りありません、またTOMIX製品で痛い目に逢った経験もありません。 業界を代表する歴史あるメーカーは、ユーザーの事を考え製品設計している筈だと皆さん考えるでしょう、筆者もそう考えていました。 ここでは、
お客様に買っていただく商品(≠製品)は、どうあるべきかの観点で論評しています。
TOMIXはまともに動かない製品を販売し、お客様を騙し続けています。


TOMIXカタログを様々な電子機器が飾っています、一事が万事どんな設計なのでしょうか、メーカーを信じ被害に逢う同好の士を思うと心が痛みます。 TOMIXには電気回路設計技術者も製品評価技術者も居ない様です、100%外注丸投げなのでしょうか。


電気知識を必要とせず、誰でも簡単に楽しく遊べる製品開発で市場拡大を牽引してきたTOMIX自身が電気が苦手ではシャレにもなりません


ではまた。

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