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。

高機能電源③電源電圧vs車両速度の関係

高機能電源の設計を着々と進めてます。 そのプロセスを記事にしても役立たないので、解り易さを優先します。 3回目は電源電圧と車両速度の関係を明確にします。 これが速度計設計の基礎データになります。

【中山平駅対向ホームから駅舎を臨む】
対向ホーム待合室がある踏切階段前から駅本屋、カメラでしか見れない風景です。


1.実速と感覚速度の違い
従来線電源速度計仕様を決める際に以下実験を行いました。 TOMIX/マイクロエース/新幹線車両は評価しておりませんので、あくまで参考値としてご覧ください。

KATOキハ52は電源電圧12VでR315カーブを飛び出す勢いでエンドレスを周回し、10周所要時間から実速換算すると280km/hでした。 キハ52は2V強で走行開始するので、6Vの結果から電源電圧と速度がほぼ正比例する事も解りました。

露太本線エンドレスでKATO Hyper-Dを使いD51+オハ35系編成を感覚60km/hで定速走行させた周回時間の実速換算は75km/hでした。 つまり感覚速度は実速の0.8倍でした。

【『露太本線走行電源速度計追加など』より転載】
私たちはレイアウト走行車両を少し離れた小高い丘からの視点で見る機会が多く、車内で速く感じる100km/hが、この写真の視点だと80km/h程度に感じるのと同じ事です。


2.車種による速度の違い
同一ノッチ最高速がDCとD51列車で全く違ったので、確認実験を行いました。

電車(EC)より電気機関車(EL)が遅い事は皆さん実感されてると思います。 定量的評価の結果、D51列車はキハ58系編成より1.4~1.45倍遅い事が解りました。

【『露太本線走行電源速度計追加など』より転載】
そこで感覚速度の違い補正を含めDC/SL列車種別切替スイッチを設けて表示変更する設計を行いました。 1.4~1.45倍でなく部品都合で1.5倍になってますが、まあ誤差の範囲と言う事で(汗) もう一つ本記事作成過程で「変だな~」と感じ解った事があります。

実験3結果を計算すれば電源電圧7Vのキハ58系編成実速120km/h、12Vで240km/hと解るのに、実験1結果キハ52単行12Vで280km/hに基づき速度計設計してました その結果、速度計表示が実速の80%でなく91-95%と感覚速度補正量不足でした。(滝汗)


それから5年間、当社にはC57やC12、DD51が配属されました。 D51データをEL/DL/SL全てに適用するのは乱暴過ぎるので追加実験を行いました、 非在籍のECはDCと同じ、ELはDD51相当の前提で進めます、やはり少し強引かな?。 各種車両所有者からデータ提供いただければ盛り込めますが、そこまでの精度追求は不要かもしれません。

【左からKATO C12/KATO D51/KATO C57】
KATO蒸機3両の速度比較が非常に心配でした、動輪径1400mmのD51/C12に対してC57は1750mm、動力ユニットギア比が同じならC57は1.25倍の速度で走行します。

と言うのも、お手伝いしたJAM2018『た625』さん出展品トーマスプッシュプル列車は、当初トーマスとパーシーの計画でした。

ところが動輪径差による速度の違いで協調運転できませんでした。 これは協調運転想定外のスターターモデルなのでTOMIXの責任でなく使い方の問題でした。 KATOがC57は旅客用だからD51より高速でも良いと考える可能性は十分あるからです。

KATO蒸機3形式比較は意外な結果でした。 C57とD51は全く同速度、C12だけ少し速いのは自重影響で列車牽引時は全て同速度になると推定してます。 D51重連カプラー外れで前補機先行を数度経験しており、それが有力な傍証になると考えています。

【左KATO D51、右KATO DD51】
この実験の為に購入したままだったDD51を開封しました、蒸機とDL、車種も違えば動輪径も違う、速度が違えば列車種別選択スイッチを3切替にする必要があります。 

実験の結果D51とDD51は同速度でした、KATOは機関車を同速度にする形式毎の細かなギア比調整してます、凄い!。 これなら現代版DD51後補機SLイベント列車の協調運転ができるかもしれません。 なおDD51は低速性能良好でHyper-GでHL常点灯できませんのでコアレスモーター搭載車と解りました。(HP製品情報に書いてあるかも?)


3.電源電圧と列車速度の関係
蒸機形式による速度差も蒸機とDLの速度差もないと確認できました、多分ELも同じだと思われます。 ただしKATO製品の結果で、他社製品は所有してないので未確認です。 実験結果から電源電圧と列車速度の関係表を作成しました。

2V走行開始条件でまとめました、1M5-6両編成の列車速度とお考えください。 この表を基礎データとして速度計を設計し、ノッチ1~4の最高速度=最高電圧を決めます。

【JAM2018会場にて】
皆さんは市販電源速度調整ダイヤル2/3~3/4上限、8-9Vで走行させる事が多いのではないでしょうか? 感覚速度でEC/DC120-130km/h、EL/DL/SL80-90km/hの実用最高速妥当性がこの表からも読み取れると思います。


ではまた。