利用 電容 達到 飛輪 效果

[風凌]

飛輪的效果很多人都很喜歡，但是不是每台車都有飛輪，而且有些車的飛輪效果很差例如LL SD-7..
所以小弟想到了何不利用電容的充放電來做飛輪效果.....（電子電路中，也有類似的應用，只是不一定是用電容）
而且好處是施工簡便...

市售電容大概可區分為陶瓷電容，及有正負及之分的電解質電容（特殊電容例外）
而陶瓷電容容量通常較小，在這邊並不適用，所以小弟就拿了一個6800μ16V和一個4700μ25V的電容來測試（μ值大小，可簡單的視為可儲存的電量大小，也就是會影響飛輪效果的明顯與否.......而V值則是最大可允許的工作電壓大小，以我們玩火車的店壓來說，選擇16V或25V都沒差）...

但是用電解質電容來做飛輪卻有一個問題.....那就是反向偏壓的問題......
因為火車是利用一正一負，或是一負一正的交換來控制前進後退的....
而有正負極的電解質電容，在極性接反時，會燒毀或爆炸（這是小弟在考甲級電匠時學到的）....

所以小弟初期想利用二極體來控制當前進、或後退時，來分別對不同的電容充放電，但是電路圖畫了一個禮拜後，宣布無解....無法單以二極體的排列組合來做控制...
此時只好加入電晶體來作為自動的充電切換控制了....不過因為忙而停頓了一週後....

想說乾脆兩顆電容，一正一反硬上...反正爆了再說.....
所以就有了昨晚的實驗.....

結果電容沒爆，可能是因為我們在玩的電壓還不算高的關係吧...
而且還有一個意外的結果...

現在電容接著，持續測試中....

下面就是昨關實驗的照片...


先將控制器切到二的位置，測量無車，未加電容時的電壓...


顯示為6.6V


就是這顆6800μ16V的電容


接上軌道後，電壓居然升到7.6V，整整增加一伏特，而控制器完全未動，此時軌道上依舊無車（車車在跑時，確實速度也較快，聽馬達聲就知道了，有明顯的改變）


接著換上這顆4700μ25V的電容


電壓提昇的程度一樣7.6V


兩顆一起上用腿夾住軌道，此時兩顆電容是一正一反....


車車上場跑，電壓降低0.2V，試車主角是TOMIX的DE-15柴油機車頭
而且此時前進、後退都有飛輪效果，而且與馬達上的金屬飛輪最大不同處，就是當電源切斷時，車燈也是慢慢暗下的....（若只裝單一電容時，就只有前進或後推，單一方向有飛輪效果）


現在小弟把兩顆電容，直接將接腳以正負相反方向，直接插入控制器的供電電線的孔中，作為接下來一週的運轉測試....（小弟的電線不太一樣，是因為小弟另外做了一個區段供電切換器，而電先是用2mm的線先接到那邊去的）

[rhinohcp]

好棒的點子,有機會我也要試試! :D

[Typhoon]

嗯!!可以有沒有考慮過直接將小陶瓷電容(1~3u)並聯在馬達上? 或選用無極性大容量的電容(不確定是否有這種東西)呢?小弟只是思考以較簡單的方式來做,避開可能的障礙.風凌大大的設計應該是以大容量的電容蓄電以緩衝馬達的斷電時間.

[CKH]

是不錯很好我現在的場景就是用它不過我另外又再接一個開關，這樣就可選擇電容用或不用，電容我好像是用1？？？？μ？V忘記了總之我覺得電容用大一點就儲電長一點，電容+-串聯接軌道+-要用並聯的方式。

[風凌]

嗯!!可以有沒有考慮過直接將小陶瓷電容(1~3u)並聯在馬達上?

這個無效...因為容量太小（已實驗過較大的陶瓷電容），小弟試過1000μ的都還無啥飛輪效果

或選用無極性大容量的電容(不確定是否有這種東西)呢?

我也找過了，可惜沒被我找到..

.風凌大大的設計應該是以大容量的電容蓄電以緩衝馬達的斷電時間.

是的，這就是電容飛輪的基本構想... :o

小弟想把電容裝在煤水車中，以增加美觀，或也可裝在篷車中，以電線與機車頭相連......想法很多，但是因為小弟較懶，也因時間較少，所以不一定會完成..


另外.犀牛老大若要如法炮製，則要多並聯幾顆電容才會有足夠的電量（注意，不是串聯喔），因為您是燈神嘛... :P

[Typhoon]

其實,小弟還有一點關於飛輪的疑問不過限於自身的專業知識不足,怕提問後版上大大不解小弟再問什麼,在這裡借風凌大大的分享主題順便一問

飛輪在機械結構上又稱為惰輪或慣性輪使用的目的無非是透過維持慣性保持動能而增進傳動效率. 但在實際應用的例子上除了傳動外還有運用在保護傳動機構上,例如動力經過一組減速齒傳動, 瞬間斷電時馬達其實不會立刻停止會依慣性繼續轉動, 但是因為慣性的力道不足以帶動減速齒, 因此整個機構瞬間煞停, 也因此容易造成減速齒的磨損. 而如在馬達動力輸出前端加裝一個惰性裝置則可以緩衝此一問題.

而小火車的傳動機構是透過馬達過減速傳動齒來帶動小火車, 買車時老闆曾說過小火車不要瞬間煞停,齒輪容易壞掉, 因此小弟認為加裝了飛輪的LL SD7在這點的表現遠優於Kato MicroACE的蒸機(小弟的蒸機均無安裝飛輪), 可是版上的大大通常認為LL SD7的飛輪效果不佳, 這點困惑小弟甚久如能解惑有如久旱逢甘霖, 感恩!!

[rhinohcp]

小弟認為有飛輪的車(LL SD7)當然比無飛輪的蒸機好,但與KATO其他有飛輪的車比起來
SD7就真的比較遜色一點! :D

[風凌]

LL SD-7 的飛輪因為質量太輕了.....所以效果不彰.....
有點看得到，吃不到的感覺...

[Typhoon]

糟糕!!小弟又犯錯了...感謝犀牛王大大的當頭棒喝....因為小弟手邊N的只有LL SD7有飛輪因此無法正確比較差異, 所以想了解一下其他車種的飛輪的狀況, 例如飛輪是否比較大顆或是比重較大或是安裝位置不同而可產生較優的運作狀態, 還有飛輪的作用是否與小弟臆測的用途相同.

之前爬文時, 有看到飛輪相關討論, 重點似乎是放在車車可滑行的距離或是運轉較順暢, 前者應該只是一時興起的討論, 後者造成小弟不少疑問(但總不好在大家熱烈反映時跳出來說, 我不這樣認為....... ,不當場被K昏才怪), 以馬達動力傳動的立角度來看, 馬達軸本身就具有惰性運轉功能(以手旋轉馬達軸,軸會依慣性旋轉至摩擦的反作用力制動到完全停止), 外部加載惰性負重似乎畫蛇添足, 因為增加負重需以較大的電能運作馬達, 惰性運動所帶來的效益需高於馬達運轉時所需的效益值,小弟主要是想了解其中的原委菁華原理... :D :D

PS.小弟接觸小火車僅近3個月,粉多事是真的不懂,不是裝的,希望不會造成大家的誤會

[風凌]

小弟車齡也只有幾個月，只是從唸書時就開始玩電玩到現在，所以有一點剛好可應用的地方，剛好拿來跟大家交流一下... :o

[Typhoon]

風凌大大:其實您採用的方式真的粉棒, 請您不要誤會喔 :D :D
小弟對於小火車就好像三歲小朋友一樣,充滿了"為什麼?"的疑問,抓到機會就問可能會太過唐突希望您與線上前輩們不要介意喔!

[Kenny]

飛輪的效果很多人都很喜歡，但是不是每台車都有飛輪，而且有些車的飛輪效果很差例如LL SD-7..
所以小弟想到了何不利用電容的充放電來做飛輪效果.....（電子電路中，也有類似的應用，只是不一定是用電容）
而且好處是施工簡便...

市售電容大概可區分為陶瓷電容，及有正負及之分的電解質電容（特殊電容例外）
而陶瓷電容容量通常較小，在這邊並不適用，所以小弟就拿了一個6800μ16V和一個4700μ25V的電容來測試（μ值大小，可簡單的視為可儲存的電量大小，也就是會影響飛輪效果的明顯與否.......而V值則是最大可允許的工作電壓大小，以我們玩火車的店壓來說，選擇16V或25V都沒差）...

電容的單位是 F (法拉).
u = 10 ^-6 (10的負六次方=micro)
較大的電容通常是電解質電容..
另外有分極性還有如鉭質電容

[Kenny]

嗯!!可以有沒有考慮過直接將小陶瓷電容(1~3u)並聯在馬達上? 或選用無極性大容量的電容(不確定是否有這種東西)呢?小弟只是思考以較簡單的方式來做,避開可能的障礙.風凌大大的設計應該是以大容量的電容蓄電以緩衝馬達的斷電時間.

無極性較大的電容可以找找麥拉質或稱塑料電容, 不過最大電容值並不會很大.比較常見是 103/104
不過它們的體型都不適合裝在 N 車上

[jinn_haw]

其實之前也從網站上找到一個自製控制器的電路圖，其中也是利用電容充放電的原理來達到飛輪效果。做成完成品後效果真的很不錯，自己也玩得不亦樂乎。可緩起步和緩停車，大概花個一百多元買材料就行了。 :D :D

[Curtis]

直接把兩顆極性相反的電容接在軌道上，還是有" 爆 "掉的危險，由其是大容量
數千 u 的電解電容，爆炸的效果更可觀，記得以前在實習教室時插在麵包上的
電容炸掉的情形，至今還記憶猶新。

其實很簡單的方式，而且只要用" 一顆 "電容即可，在控制器外端的輸出埠，其
電源極性是會隨使用者的切換而改變，但這個功能通常是由一個" 6P3段 "的開
關達成，一組線直接連接到輸出埠，另外兩組線分別反向接到電路的輸出端，
這個輸出端是電源供應電路的電源輸出端(通常標示為 VCC)，其極性應該是固
定的，所以電容接依照正負極接到電源輸出端即可。

這部份必須拆開外殼才能改造，你可以試試看，不過我的作法並不會加電容，
而是直接用手慢慢的轉動電壓控制鈕，一樣也可達成，而且更有駕駛的樂趣。