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ミニチュア電車 （Comstock Images / Stockbyte / Getty Images）
電車モデルは現実世界を模倣する
実世界の鉄道機関車は、車輪を回転させる牽引モーターを作動させるために、内蔵ディーゼルエンジンによって生成された、またはポールまたは第3のレール上にワイヤ搭載された電力を使用します。レールに沿って信号装置を操作するために使用される最小電流を除いて、レールによって電気は充電されません。ミニチュア機関車は、レールを介して直接伝達される電気で動くモーターを使用して、実際の対応物の動作をシミュレートします。
直流への電車
長年にわたり、ほとんどの小型機関車は、全国鉄道模型協会によって標準化されているように、１２ボルトＤＣまたはＤＣで動作していた。 Marklin（ドイツ）などの一部の外国の列車メーカーは交流、またはACを使用しており、それらの列車はアメリカのブランドと電気的に互換性がありません。電圧は縮尺の違いによって変わることがあり、すべてのサイズで電源を使用することはできません。機関車のエンジンやヘッドライトは直流で動作しますが、電柱やターンテーブルなどのアクセサリーは通常交流で動作します。
機関車の動き
直流は電力装置からレールへワイヤによって伝送される。ほとんどのサイズを供給する2レールシステムでは、一方のレールが正極性を持ち、もう一方のレールがグランドとして機能します。機関車の車輪はこの電気のための導管として機能します。正電荷は車輪を通過してエンジンに到達し、ネガティブレール上の対向する車輪を通って放電される。 Lionelコレクタートレインとして知られている027スケールはラインの中央に3番目のレールを持っていますが、外側のレールは正電荷を持っています。
移動の力学
機関車のレールと車輪によって伝達されるエネルギーは、パワーデバイス内のレオスタット（「スロットル」と呼ばれる）によって支配される可変速度で動くDCモーターに配線されています。モータの駆動軸は伝動装置の最初の部分です。接続部はドライブシャフトを「ウォームギア」タイプに接続し、このギアは機関車の車輪に取り付けられているギアボックスに取り付けられています。電源装置で選択された方向に応じて、前方または後方に移動します。
改善点：デジタルコマンド制御（DCC）
ミニチュア列車で一世紀の間使われてきた単純な直流は、いくつかの欠点を持っています。孤立した区間またはランプ「ブロック」は、いくつかの列車を独立して制御することを可能にするが、いずれのブロック内でも機関車は一方向および一方の速度でしか移動できない。この分野における最近の開発であるデジタルコマンド制御（ＤＣＣ）は、各機関車の接続されたデコーダにレールを横切って別々の電子パルスを送ることを可能にする。鉄道セグメントでは、理論的にはDCCを使用して最大9,999台の機関車をさまざまな速度および方向で制御でき、はるかに現実的な運用のための柔軟性が生まれます。この洗練された制御に加えて、ワイヤレスの「ポータブルアクセラレータ」は、パワーデバイスのそばに立たなくても、モデルを介して列車に追従する自由をオペレータに与えました。 DCCは現在、鉄道モデリングで最も急速に成長しているノベルティであり、ホーンとベルの音だけでなく、ニュートラルギアやシフトギアのエンジンサウンドを含む、特定の機関車の轟音を忠実に再現する非常に正確なサウンドシステムも生み出しました。 。
機関車を電化する珍しい方法
一部の高度な愛好家は、電源としてレールを使用することに代わる興味深い方法を開発しました。それらの1つは、架空の配線をモックアップ（カテナリーとして知られている）に組み込んだ人たちによって使用されていますが、実際の世界と同じようにその配線に電気を運ばせることです。しかし、これはまれで珍しい修正であり、ほとんどのモデラーは標準的な電気システムを使用しています。