2013年06月04日
実験 ヒューズの抵抗はどれくらいサイクルに影響するか
今回は実験ということで
まあ、精密な計測機器があるわけではないので、あくまで目安程度になってしまいますが
さて、ハイサイクルや電装系チューンをやる中で、結構やられているのがヒューズレス化
本来安全対策のためにヒューズを入れているものの、実はヒューズそのものが抵抗となると言われています
お手軽検索でおなじみウィキペディア先生によるとヒューズとは
「ヒューズ(fuse)は、定格以上の大電流から電気回路を保護、あるいは加熱や発火といった事故を防止する部品。電気回路内に置かれ、普段は導体として振る舞う。しかし何らかの異常によって電気回路に定格以上の電流が流れると、自らを流れる電流によって発生したジュール熱が自らを溶かし、切断して電気回路に流れる電流を断つ」 ウィキペディアより
というものです
電動ガンの場合ヒューズが働く事例の多くはギアボックス内で何らかのトラブル(ピスクラ、ギア欠けとか)が発生した際で、目的はこのようなときにバッテリーやスイッチを保護することですね
ただ、ガラス管やATSヒューズの原理としては一定の温度で融解し電気の流れを止めるというものですので、やはりただ電気を流すだけの電線とは抵抗値が異なるわけです
だからこそサイクルにも影響を与えるので、抵抗を排除したヒューズレスという選択があるわけです
確かにヒューズレスはサイクルアップに貢献します
とはいえ、万が一のトラブルの折には被害拡大に直結するリスクのあるものです
特にFET仕様の際にはFETの熱暴走という非常に危険な事態を招きます
では、ヒューズは言われるほど抵抗が大きいものなのでしょうか?
標準的な電動ガンに装備されているガラス管ヒューズは抵抗が高いといわれています
海外製の電動ガンやマルイでもHK416に採用され、広く自動車に使われている板ヒューズ(ATSヒューズ)はガラス管のそれよりも低いといわれています
今回はこの二種類のヒューズと、ヒューズレスのFETスイッチを製作し、実際にサイクルを計測してみたいと思います
テスト用FETスイッチの構成はFETと抵抗という最低限のものです
レシピは以下の通り
FET IRL3713(一石)
動力線 MILSPEC適合品AWG16(1.3sq)
はんだ 千住金属工業製 スパークルはんだ70
コネクタ タミヤタイプミニコネクタ(日圧MLコネクタ)
バッテリー FireFox製リポバッテリー 7.4V1100mA15C
タミヤタイプコネクタは普段使っているT型コネクタに比べて抵抗は大きいですが、コネクタピンの差し替えが容易なため、そして広く普及しているため今回はこちらで製作

テストベットは先日我が家に来た89式空挺ストック
とりあえず今のところFET化しただけ
で、注目の結果は

ヒューズレス 15.19発

ATCヒューズ 14.9発

ガラス管ヒューズ 11.78発

おまけ コンデンサ・ダイオードつき高耐久仕様FET 11.84発
まあなんというか、予想以上に抵抗の影響は大きいです
せいぜい1発/秒前後の差かと思っていたのですが、ヒューズレスとATCの差は予測範囲内で下がガラス管ヒューズの方は予想を大きく上回る差異でした
4発は大きいですね
さらにおまけでやった高耐久仕様(うちで出している「改」バージョンですな)もまた結構差が出ます
やはり「ヒューズレスの方がサイクルは上がる」というのは事実の様です
とはいえ、FETの安全性を確保するためには、やはりヒューズの組み込みはお手軽かつ確実な方法です
特に熱暴走でスイッチ入りっぱなしという状態になるならば、非常に危険な事態であることに変わりはありません
もともと無理のあるメカならば別ですが、ピスクラ、ギア欠けなどは適切な対処を行っていても可能性をゼロにすることはできず、となるとメカボのトラブルはやはり撲滅できない……
ヒューズの交換を行うことでFET自体は復活しますので、被害を局限できるお手軽な手段であるといえるでしょう
まあ、サイクル低下だけではなく、ヒューズ設置にはスペースの問題もあるので設置には条件があるともいえますが、可能な限り設置した方がよいといえるでしょう
まあ、精密な計測機器があるわけではないので、あくまで目安程度になってしまいますが
さて、ハイサイクルや電装系チューンをやる中で、結構やられているのがヒューズレス化
本来安全対策のためにヒューズを入れているものの、実はヒューズそのものが抵抗となると言われています
お手軽検索でおなじみウィキペディア先生によるとヒューズとは
「ヒューズ(fuse)は、定格以上の大電流から電気回路を保護、あるいは加熱や発火といった事故を防止する部品。電気回路内に置かれ、普段は導体として振る舞う。しかし何らかの異常によって電気回路に定格以上の電流が流れると、自らを流れる電流によって発生したジュール熱が自らを溶かし、切断して電気回路に流れる電流を断つ」 ウィキペディアより
というものです
電動ガンの場合ヒューズが働く事例の多くはギアボックス内で何らかのトラブル(ピスクラ、ギア欠けとか)が発生した際で、目的はこのようなときにバッテリーやスイッチを保護することですね
ただ、ガラス管やATSヒューズの原理としては一定の温度で融解し電気の流れを止めるというものですので、やはりただ電気を流すだけの電線とは抵抗値が異なるわけです
だからこそサイクルにも影響を与えるので、抵抗を排除したヒューズレスという選択があるわけです
確かにヒューズレスはサイクルアップに貢献します
とはいえ、万が一のトラブルの折には被害拡大に直結するリスクのあるものです
特にFET仕様の際にはFETの熱暴走という非常に危険な事態を招きます
では、ヒューズは言われるほど抵抗が大きいものなのでしょうか?
標準的な電動ガンに装備されているガラス管ヒューズは抵抗が高いといわれています
海外製の電動ガンやマルイでもHK416に採用され、広く自動車に使われている板ヒューズ(ATSヒューズ)はガラス管のそれよりも低いといわれています
今回はこの二種類のヒューズと、ヒューズレスのFETスイッチを製作し、実際にサイクルを計測してみたいと思います
テスト用FETスイッチの構成はFETと抵抗という最低限のものです
レシピは以下の通り
FET IRL3713(一石)
動力線 MILSPEC適合品AWG16(1.3sq)
はんだ 千住金属工業製 スパークルはんだ70
コネクタ タミヤタイプミニコネクタ(日圧MLコネクタ)
バッテリー FireFox製リポバッテリー 7.4V1100mA15C
タミヤタイプコネクタは普段使っているT型コネクタに比べて抵抗は大きいですが、コネクタピンの差し替えが容易なため、そして広く普及しているため今回はこちらで製作

テストベットは先日我が家に来た89式空挺ストック
とりあえず今のところFET化しただけ
で、注目の結果は

ヒューズレス 15.19発

ATCヒューズ 14.9発

ガラス管ヒューズ 11.78発

おまけ コンデンサ・ダイオードつき高耐久仕様FET 11.84発
まあなんというか、予想以上に抵抗の影響は大きいです
せいぜい1発/秒前後の差かと思っていたのですが、ヒューズレスとATCの差は予測範囲内で下がガラス管ヒューズの方は予想を大きく上回る差異でした
4発は大きいですね
さらにおまけでやった高耐久仕様(うちで出している「改」バージョンですな)もまた結構差が出ます
やはり「ヒューズレスの方がサイクルは上がる」というのは事実の様です
とはいえ、FETの安全性を確保するためには、やはりヒューズの組み込みはお手軽かつ確実な方法です
特に熱暴走でスイッチ入りっぱなしという状態になるならば、非常に危険な事態であることに変わりはありません
もともと無理のあるメカならば別ですが、ピスクラ、ギア欠けなどは適切な対処を行っていても可能性をゼロにすることはできず、となるとメカボのトラブルはやはり撲滅できない……
ヒューズの交換を行うことでFET自体は復活しますので、被害を局限できるお手軽な手段であるといえるでしょう
まあ、サイクル低下だけではなく、ヒューズ設置にはスペースの問題もあるので設置には条件があるともいえますが、可能な限り設置した方がよいといえるでしょう
Posted by 猫工作兵
at 07:51
│実験
あるサイトの同様の実験ではほぼ差は出ない結果だったんですが。
環境の違いですかね。