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鉄道模型実験室 　電圧降下の時間推移（４）

■　はじめに

　 先回報告した「電圧降下の時間推移（３）」に続き、KATO製の電気機関車に戻って同じ実験を実施することにした。　今回は、手持ちのKATO製の電気機関車の中で、新しいモデルであるEF510-510号機を対象とした。　先回のKATO製電気機関車EF81-81号機では、電圧降下量の増加が非常に大きかったので、今回のEF510-510号機でもその時間推移に注目して実験した。

 

 

■　実験方法とその結果

　電圧降下の時間推移を観察する前に、速度特性と牽引力特性を測定した。　その結果は、「マイコレクションのEF510　500番台　カシオペア色」にてEF510-510号機の測定結果を報告しているので、参照ください。　測定は先回の反省を踏まえて、電圧降下量の変化の影響をすくなくするため、測定するデータ量を減らし、素早く測定するようにした。　そして、電圧降下量はEF81-81号機よりも小さいが、時間経過による変化に注目しよう。

　また、性能測定の実験前のクリーニング方法は、分解して各部のクリーニングを実施したが、時間推移の実験では、レールと車輪のみ方法Ｃのクリーニングを実施した。

　実験条件は、無負荷状態、（ と言っても測定車を牽引しているので、1.3グラムの負荷が常に掛っている ） で、黙々と周回させて、その時の様子を測定している。

　走行条件は　

である。　そして、0〜240回（ 0〜120周） までは連続走行させている。　時間は35分間連続走行させた。　ここで、夕食の時間となってしまったので、実験を中断し、翌日その続きを再開させた。　再開に当たっては、測定のためのパソコンのセッチングと、測定装置の各部のスイッチをONしただけで、クリーニングなどの操作はしていない。　そして241〜540回まで45分間走行させる。　その後、レールのみを方法Ｃにてクリーニングして実験を再開すし、5411〜690回まで20分間走行させる。　レールのクリーニング効果が、直ぐに無くなったので実験を完了した。

　この実験結果を下に示す。

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　電圧降下量はEEF81-81号機のように、途中から大きくはならなかった。　そして一度は上昇するも、その後だんだんと下がって来るが、理解に苦しむ。　実験再開後は、モータの暖気運転の状態であるので、それに相応して変化したものと推定する。

　そして、電圧降下量が少しずつ上昇してきたので、レールのクリーニングを実施してみたが、その効果は確かにあったものの、直ぐにもとの値まで戻ってしまった。

　今回も、この電圧降下量の挙動変化は、どうも理解できない状態である。　そこで、測定中に気になっていた、Ｄ側とＵ側の変化を解析してみた。

　小生の実験装置は、楕円形のエンドレスレールで、測定台を傾斜させて、負荷を与えている。　その傾斜は右側が上がる構造のため、手前の線路を走る時はダウン状態となり、奥側を走る時は登り状態となる。　そして、その直線のエンド部分で各要素の測定を実施するのである。　このDown とUp の信号をもとに、データを分けてグラフ化したものを右に示す。　

　最初に示したグラフでは、電圧降下量はかなりバラツイテいるように見えるが、Ｄ側とＵ側に分けて表示してみると、せれぞれのバラツキは小さい事が分かる。　それよりも

Ｄ側とＵ側の違いの方が大きいようである。　エンドレスレールを一周する間に、Ｄ側とＵ側が交互に表われるので、車体側の要因ではなくて、レール側の要因である事は、これではっきりと言える。　それでは、なぜ、レールの場所によって汚れ程度が異なるのだろうか？

　今回の実験は、無負荷状態、即ち測定台を水平にして実験しているので、Ｄ側もＵ側も同じ条件であると思っている。　しかし、Ｕ側はじわじわと上昇して行くのに、Ｄ側はアップダウンを繰り返している。　レールをクリーニング後もすぐに下がらず、じわっと下がって、その後、急激に元に戻っている、いや汚れてしまっている。　どうも不思議な現象である。

 

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■まとめ

　今回の実験も腑に落ちない結果となってしまった。　やはり、１個や２個の測定データで判断するのは危険であるとの教訓なのだろうか。