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モータの測定データ KATO製電気機関車 第3期 フライホイール型モデルのモータ

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■ 測定方法

 ● 測定対象シリーズ
KATO製の電気機関車について第3期のモデルは、EF70が登場してからおよそ20年後に、左右分割型からフライホイール型に進化した。 これによって、走行性能の改善がうたわれ、スムースな低速走行性能がセールスポイントとされた。 このモデルで使用されているモータ特性を測定した。
 ● 測定装置
モータ特性を測定しよう その7  出来た」で報告した装置を使用する。
 ● 測定方法
右の写真に示すように、モータホルダを測定台に固定し、そのホルダーにモータをセットした。 モータの一方のフライホイールには糸をかけてモータトルクを測定し、他方のフライホイールには白くのマーキングを付けて回転数を計測する。

 下記にそれぞれのモデルの測定結果を記載する。 順番は、品番や発売時期から推定した年代を想定し、なるべく古いものからリストアップしている。

 モータの写真は製造時にモータ外套やマグネット部分に付与されたマーキングを記録するため上下の面を撮影し、さらに裏面側撮影時にはモータホルダーに装着した状態で撮影している。 このモータには品番やロット番号が記されていないが、マーキングは仕様変更などの目印と思われ、解析時の貴重な手掛かりとなるのでは無いかと想定したものである。

 

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■ EF81-81 号機

モデルの品番 3021-1
モデルの品名 EF81 一般色
発売時期 1997年
入手時期 2011年 中古ジャンク品入手
分解調査等 マイコレクション EF81 81 一般色
動力車の調査 KATO EF81-81

 モータのマーキングは白色のみ。

 上の段のグラフは無負荷状態でのデータであるが、不思議なデータに遭遇した。 6ボルト以下では何故だか電流値が大きくなっているのだ。 回転数が小さいほど電流値が上がっているのは、回転抵抗が増加したと思われるが、機械的な原因では考え難い。 通常は回転数が高いほど抵抗が大きくなるのが常識である。 それでは電気的な理由だろうか? モータの専門家ならば経験している現象なのだろうか? 負荷状態でトルクを測定したものを下の段に示す。 5ボルト以上では正常なデータであるが、4ボルトではバラバラだ。

 以前実施した調査でも、この不安定な作動は報告されているが、クリーニング後には正常に戻っていたようであるが、今回は元に戻ってしまっているようである。

 でも、モデルとしては低速では難があるものの、通常には走行しているので引退させる必要は無いである。

 

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■ ED75-1001 号機

モデルの品番 3028
モデルの品名 ED75 一般形
発売時期 1999年
入手時期 2010年 中古品入手
分解調査等 マイコレクション ED75 1001 一般形
動力車の調査 KATO ED75-1001

 モータのマーキングは白色のみ。

 

 このモータも不安定な動作を呈している。 4〜5 volt 付近に何かが有る事が判る。 共振現象なのだろうか? この現象も以前の調査と同じ現象である。

 

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■ EF64-1032 号機

モデルの品番 3023-1
モデルの品名 EF64 1000  一般色
発売時期 2010年 再生産品
入手時期 2011年 新品入手
分解調査等 マイコレクション EF64 1000番台 一般色
動力車の調査 KATO EF64-1032

 モータのマーキングは白色と青色。

 

 以前の調査結果と殆ど合致しているが、電流値については全般的に低下している。 これは運転時間に従って回転抵抗が減少した影響ではないかと推定する。 グラフをよく見ると、5ボルト近辺で特性が少し変化している気がするが、ED75-1001号機の場合と同じ現象なのだろうか。

 

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■ EF66-51 号機

モデルの品番 3047
モデルの品名 EF66 後期形
発売時期 2011年 再生産品
入手時期 2011年 新品入手
分解調査等 マイコレクション EF66 51 後期形
動力車の調査 KATO EF66 51

 モータのマーキングは白色と青色。

 

 外見上は異常無く回転しているように観察されたが、電流値がやはり異常値を示していたので、トルク特性の測定は中止した。 先回の調査ではこのような異常は認められなかったので、戸惑っている。 いろいろいじくり回した為なのだろうか。 とはいっても単なる分解組付け程度で、モータ自体は分解してないのに!

 2〜4ボルトにかけて電流が異常に上がるのは、以前実施したモータを停止して状態での値よりも小さいものの、似たような現象ではないだろうか? 整流子の部分で何かシュートしているのでは無いだろうか? 5ボルト以上ではこの現象が無くなるのも不思議である。

 

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■ EF510-1 号機

モデルの品番 3051-1
モデルの品名 EF510-1
発売時期 2006年
入手時期 2007年 新品入手
分解調査等 マイコレクション EF510-1
動力車の調査 KATO EF510-1

 モータのマーキングは白色と青色。

 データから見ると正常なモデルの一つと言える。 しかし4〜5ボルト付近で電流の値のバラツキがやや大きくなっているので気になる点である。 他の部分のデータが揃っている分目立つのである。

 

■ まとめ

 同じ形式のモータが揃っていたので、その中の5セットを選んで測定したが、正常と思われるデータが得られたのはわずかに2セットだけであった。 これにはいささか驚いているが、他のモデルも測定してこのシリーズのまとめを実施しよう。