2007年06月18日

Back EMF

 バックEMFとは逆起電力のことであり、モータの回転数に比例して生じる。DCCでは、直流を給電しているとは言え、実際には時間軸でのの長短パルスで給電している。その積分値が加えられた電力である。

 すなわち、インバータ式電車と同く、場合によってはモータから異音が発生する。有鉄心モータ(普通のモータ)ではリアクタンス(電圧増大時にて電流が増えるのを妨げる働き)が大きいので、そのような音は聞こえないことが大きい。

 給電を休んだ瞬間にDCCのデコーダはモータへの給電線に返ってくる電圧を測定する。すなわち、モータが発電機になって発電した電圧を調べる。もし、その電圧が想定していた電圧より小さければ、回転数が落ちている訳である。直ちに、次の給電パルスを長くする。そうすれば回転数は増加する。勢い余って、パルスが長すぎれば回転が早くなり過ぎ、発電電圧が大きくなるのでそれを検知して、給電パルスを短くする。

 このようなことを毎秒100回位も繰り返す。大したものである。このお陰で多少動きのよくない機関車もまずまずの動きをする。すなわち、低速でも安定した動きを見せるわけである。

 このパルス間の電圧測定の時間は、全く給電されていないわけである。すると、コアレス・モータのようにモータのリアクタンスが小さく、慣性モーメントが小さいロータは、パルスに忠実に回転しようとして、異音を発することになる。初期のデコーダからの音は、プーンとかピーンという音であった。そのうち、乱数を発生させて音の高さを一定にしないようにしたものが登場した。しかし、腹立たしい音であった。特に蒸気機関車には許せない種類の音である。

 Back EMFを掛けないと静かになるかとも思ったが、そうではなかった。パルス幅で電力制御するのは、根本的にコアレスモータの駆動には向かないのである。しかもブラスの機関車では共鳴することがあり、珍妙な音がする。 


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