VVVFインバータ制御音再現コントローラ
ここでは、HideponWorksで製作したVVVFインバータ再現コントローラ動画を紹介しています.


■VVVFインバータ制御音再現コントローラとは...
DCブラシモータのPWMコントローラにおいて、スイッチング周波数を可聴域にするとモーターから耳障りな磁気騒音を発します。一般的にはこの周波数をこの領域よりも高くして無騒音化を行うのですが、ここではあえて実機VVVFインバータ制御車のキャリア周波数と同じ領域を用い、それらの発する磁気騒音を真似たPWM信号によってパワー半導体をスイッチングし、DCブラシモーターを制御します。そうすることにより騒音発生原理を同じくし、あたかもVVVFインバータ制御車のような磁気騒音をDCブラシモータから発生させることができます。


1.最初期
まずはコントローラから出力される実行電圧(モーター回転数)の上昇に伴って、スイッチング周波数も上昇させることからはじめました。
この騒音ピッチの上昇が、音好きにはたまらないのです(笑)。

(2013/04/06記載)
上記に加えて、VVVFインバータ制御音の醍醐味である『パルスモード変調』を1回加えました。この時期はマイコンを使わずアナログ回路の組み合わせで実装しています。
モード変調も時定数コンデンサの容量をスイッチで切り替えるという荒業でした。

(2013/04/07記載)
減速も行うとこのようになります。実際にブレーキをかけているわけではありませんが、雰囲気は出てます。

(2013/04/07記載)
さらに1回のモード変調を追加し、変調を自動化しました。可変抵抗器で変調位置を調整できますが、今考えるとこの動画での変調タイミングは実機ではありえませんね...
テストとして手始めにNゲージ車両を走らせてみました。対象としているモーターが同じ種類なので、大きさは問題ありません。ただし過電流に注意しないと線路や車両が燃えます(汗...


(2013/04/07記載)
Nゲージ車両で試した後、5インチゲージ試験車両に搭載して走行実験です。なかなか楽しい感じになってきました。
停止しても励磁音が聞こえるのはご愛嬌。

(2013/04/07記載)


2.実車再現編
これまでは"VVVF風味"で製作してきましたが、せっかく実車がインバータ制御である5インチゲージ車両があるのでそれに搭載すべく開発を始めました。
まずはNゲージ車両で試走です。


(2013/04/21記載)【NEW】
5インチゲージ車両に搭載しました、がモータが小さいのに加えて牽引負荷も少ないので音が聞こえにくいです。
AW-2ホイッスルの方が目立っていますね(笑)。

(2013/04/21記載)【NEW】


つづく...


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