レオスタット(Rheostat)に関する私的考察
Sept 27, 2008.
目次
- レオスタット(Rheostat)とは
- なぜ、レオスタットを使うのか
- レオスタットを選ぶ4要素
- レオスタットの抵抗値の選定
- レオスタットの許容容量・許容電流・許容電圧の選定
- レオスタットでの運転に適した鉄道模型
- レオスタットの種類
- なぜレオスタットが使われないのか
- レオスタット写真集
- レオスタットメーカーへのリンク
レオスタット(Rheostat)とは
Sept 27, 2008.
レオスタット(Rheostat)とは鉄道模型では古くからお馴染みの電力制御用の素子で、陶器製のボビンに抵抗線を巻いた2端子の可変抵抗で琺瑯(ホーロー)被覆が施してあったり、不燃性塗料による被覆が施してあったりするものです。
最近ではホーローボリュームと呼ばれることも多く、実際には3端子の可変抵抗の内の2端子分のみを使って「レオスタット(Rheostat)モードで使用」と謳われる場合も多いです。純粋な2端子の可変抵抗の需要が余り多くないために、このような便方が用いられています。2端子のレオスタットは、恐らくは現在では販売されていないでしょう。私自身も、数十年前に2端子の製品を見た記憶はありますが、その程度でしかありません。容量は最低でも5W型以上の場合が殆どであり、大きくなると1000W型などと言うモノもあります。
東京電音製レオスタット、左右共に25W型。このメーカーの製品は取り扱い販売会社が「ソリスト」→「イーグローバレッジ」と変わっていますが、現在ではほぼ市場流通していないと思います。但し、レオスタットはどのメーカーの品物であっても、大抵の場合、外観は極めて類似しています。
レオスタットを使ったパワーパック内部、西澤工業製NP-3型。これはNゲージ用パワーパックなので出力電流も0.5Aと小さいので、恐らくは25W型と思われるモノが使われています。抵抗値は100Ωですが、Nゲージ用のパワーパックに使われているレオスタットは100Ω程度のモノが多いようです。
レオスタットの主な用途は電力調整用で、鉄道模型のパワーパックで速度制御(＝電圧制御)に使われるほか、比較的高級な乗用車でのメーターパネルや室内照明の明るさを無段階に調整できるような車種で使われています。磁器製の巻芯に抵抗線を巻いてあるために、電気的には非常に丈夫です。
レオスタットに限らずこの種の抵抗器は定格無視で目一杯の負荷を掛けて発熱させると300度前後まで温度上昇するのですが、仮に赤熱するほどの過負荷にしても大抵の場合はビクともしません。このようなレオスタットの電気的な強さは半導体回路では考えられないことであり、電気的に荒っぽい使い方をされることが多い鉄道模型には最適な素子であると言えます。
「赤熱してしまっても大丈夫なのか？」と言うと、、、余り感心は出来ませんが、大丈夫です。冷ましてから使えば理想的ですが、高熱になっている状態でも使えないことはありません。但し、当たり前ですが赤熱している状態で触ったりすれば大火傷必須ですから図に乗って危ない使い方をしてはダメです。
パワーパック(パワーユニット)で使用する際のレオスタットの配線方法はごく簡単です。電源と、モーター(列車)と、レオスタットを直列に繋ぐだけで速度調整回路が出来上がります。本当にたったこれだけの回路で済みます。
現在普通に市販されているレオスタットには、上の写真のように「A」「B」「C」の3つの端子があります。古い製品では「A」「B」の組み合わせか、「B」「C」の組み合わせか、このいずれかの2つの端子の場合があります。上の回路図のように使う限りは2つの端子だけで足りるので、古い製品では端子は2つです。
普通にオーディオ機器の音量調整回路で電圧制御する場合は入力側は「A」「C」を使い、出力側は「A」「B」または「B」「C」を使います。音量と言うのは電圧が高くなれば音が大きくなるし、電圧が低くなれば音が小さくなるのでこのように使います。“入力側は「A」「C」”としているのは、このレオスタットよりも前段に接続する装置から見た入力インピーダンスを一定とするためです。
このコンテンツでレオスタットを取り上げているのはあくまでも鉄道模型の速度制御(≒電圧制御)が目的ですから「前段に接続する装置から見た入力インピーダンス」などと言う事は無関係なので、使用する端子は「A」「B」の組み合わせか、「B」「C」の組み合わせか、と言う事になります。
こんなチャチ臭い回路で鉄道模型の車輛の速度制御が出来るかというと、モーター(列車)もレオスタットも固有の抵抗値がありますから、電流が流れれば電圧降下が発生します。この時に、ツマミを廻して抵抗値を変化させれば、モーターとの電圧降下の按分比が変わります。モーターとレオスタットでの電圧降下の按分の仕方を変化させて車輛の速度制御するのが、レオスタットの鉄道模型の世界での最も一般的な使い方です。
「回路に流れる電流を変化させて、モーターに掛かる電圧を変化させる」のが鉄道模型での最も基本的なレオスタットの使い方です。
モーターで100％電圧降下させるようにレオスタットを調整すれば(廻せば)、モーターは最大速度で回転します。逆にレオスタットで100％電圧降下させるようにレオスタットを調整すれば(廻せば)、車輛は止まったままになります。こんな簡単な使い方の素子も滅多にありません。
それでは、レオスタットの3つの端子を全て使うのはどのような場合なのかと言うと、スピーカーの音量調整などのように電圧を調整するような場合です。スピーカーに限らずアンプなどのような音響機器の入力段に入っている音量調整用ボリュームなどは3つの端子を使って、言い換えると「ポテンショメーターモードで」電圧を調整するために使うからで、このような使い方をする限りはレオスタットと言えども3つの端子が必要になるからです。但し、レオスタット自体は余り高周波特性が宜しい部品ではないので、アンプの入力段の音量調整用などに使われる事はありません。巻線抵抗の類がオーディオ機器の電源回路に使われる事はあっても、音声回路に使われないのと同じ理由です。普通の直流2線式の鉄道模型では、扱う電気の種類はあくまでも直流であって周波数特性云々と言う話とは無関係なのでレオスタットをはじめとする巻線抵抗を使っても不都合な点はありません。直流は、強いて言えば「超低周波」なので周波数特性を考慮する必要が無いからです。
閑話休題、鉄道模型の車輛の速度制御をするための素子としてのレオスタットの使い方には回路設計上のコツが必要です。上述の通りレオスタットを使った鉄道模型用パワーパックでは自分が運転したい列車とレオスタットを直列に接続して、お互いに電圧降下する際の抵抗値を按分することで速度制御をしています。そのために、電圧降下を按分(あんぶん)する最適な割合が個々のモーター(列車)ごとに決まっています。レオスタットの抵抗値をゼロにすることはできるし抵抗値自体を変化させることはできますが、モーターの抵抗値をゼロにしたり変化させたりすることは出来ないからです。
例を挙げると、レオスタットの抵抗値が小さ過ぎると全然スロー運転が利かないでラビットスタート気味になるし、レオスタットの抵抗値が大き過ぎるとつまみを廻してもさっぱり走り出さずに、最後の最後までレオスタットのツマミを廻して行くと突然走り出す、なんて言う現象が起きます。あくまでもレオスタットを使ってモーターの回転速度を制御することは「モーターでの電圧降下とレオスタットでの電圧降下の按分(あんぶん)の仕方を変化させ」と言うことでしかないので、使用するモーターが違えばレオスタットの抵抗値も変える必要があります。
レオスタット自体は大きくて重くて値段も比較的高いので世間の流れとは全く違う場所を流れている存在ですが、そのせいもあってレオスタットの選び方、使い方を書いたサイトも書籍も発見することが出来ませんでした。私自身は率直に言って因循姑息なクソジジイの境地に達していますし、この種の問題を科学的に？明らかにもしない、明らかにする能力も無いくせしてレオスタットの批判をするような輩は大嫌いなので、敢えて時代の流れに逆らってレオスタットの布教を思い立ったような次第です。ロクに使い方を知らないくせに風評被害を垂れ流すことは、SNSで他人を誹謗中傷しているのと大差無い愚行でしかありません。判ったか、世田谷の某鉄道模型専門出版社。判ったら自己批判しろ。
なぜ、レオスタットを使うのか
Aug 1, 2023.
「なぜ、レオスタットを使うのか」と言えばこれは結構簡単な理由でして、直流運転を始めた最初期には鉄道模型用の手軽な電圧制御素子としてはレオスタット以外には選択肢が無かったからです。
交流運転であれば単巻摺動トランス(いわゆる「スライダック」)を使えば車輛の速度制御は簡単ですし、カワイモデルが以前には直流2線式用のパワーパックにも単巻摺動トランスを使っていた事を考えればこの事は比較的簡単に想像がつきます。私が自作した「スライドトランス使用のパワーパック」のようにトランスを2個使うような回路設計はコストが嵩み過ぎて商業的には話になりませんが、上述のカワイモデルのパワーパックやカツミ製のタップ切換式のパワーパックなどでは電源トランスだけで速度制御できてしまう点は便利ですが、その代わりに専用トランスを調達しなければならないので少々厄介です。
現在のように電力制御用の大出力のトランジスタやFETなどが簡単に手に入るのであれば、速度制御はベース電圧・ゲート電圧を制御してやれば済む事なので小さなボリュームがあれば済むので実に簡単です。然し乍ら、直流での運転が普及し始めた最初期にはそんな気の利いた半導体出力素子は普及していなかったので、結局はレオスタットを使うのが簡単で確実だったと言う事です。
レオスタットを選ぶ4要素
Sept 27, 2008.
鉄道模型の車輛の運転速度を制御する素子としてのレオスタットを選ぶためには4つの要素に留意する必要があります。抵抗値、許容容量、許容電流、耐圧、以上の4点です。
レオスタットの抵抗値の選定
Sept 27, 2008.
「レオスタットの抵抗値を選定する」と言うこの項目には率直に申し上げて、余り電気的、数学的な裏付けはありません。実際に、レオスタットを使った回路にモーターを接続した時の操作感は如何であるのか、換言すれば、私がどのような印象を受けたかと言うことに過ぎません。(パワーパックの)レオスタットのつまみを廻して行くと、車輛は徐々に加速して行き、廻しきれば最高速度で安定して同じ速度で走り続けます。この時の「徐々に加速して行」き方が、私の感覚に合うか合わないかと言うことです。私が自分自身で書いている文章なので私自身の感覚に立脚して書いていますから、抵抗値を選定した結果は私の感覚には合致します。当然乍ら、私以外の方の感覚に合致する保証は全くありません。それでも、大部分の方は余り違和感を感じない程度の結果は出るだろうと思っています。
先ず、モーターの無負荷時の内部抵抗を求めます。ごく簡単で、直流12Vをモーターに印加した際にモーターが消費する電流を測定します。電流値が判れば、後はオームの法則に従って計算するだけです。こうして得られた内部抵抗値を5倍した数値程度が妥当なレオスタットの抵抗値となります。「妥当な」と言うのも曖昧な表現ですが、レオスタットを廻した際の車輛の速度変化の具合が私には自然に感じられる定数が「5倍」と言うことでして、3倍とか7倍とかにしても絶対にダメと言うことではありません。それでも、5倍程度が丁度いいんじゃないかと思いますけど、、、以下、実例を挙げます。
第1例
私が持っていた(愚息に押し付けちゃった)5インチゲージ鉄道模型用のモデルニクス社のTD8207型モーターは無負荷で12V印加すると2.8A程度流れます。この測定結果をオームの法則に基づいて計算すれば約4.29Ω(＝12V÷2.8A)と言う結果になり、これを5倍すれば21.5Ω(＝4.29Ω×5)です。実際には21.5Ωなどと言う数値のレオスタットは市販されていないので、直近の数値のものの中から20Ωのものを使うことになります。
第2例
以前にKATOが販売していた16番ゲージ(≒HOゲージ)の鉄道模型の国鉄165系電車の3輛セットは12Vで0.55A消費するそうです。この事より内部抵抗を求めると約21.8Ω(＝12V÷0.55A)となりますから5倍すれば109.5Ω(＝21.9Ω×5)です。実際には109.5Ωなどと言う数値のレオスタットは市販されていないので、これまた直近の数値を選んで100Ωのものを使うことになります。ニシザワ製などのNゲージ用の古いパワーパックで、レオスタットを使用しているものだと概ねこの程度の抵抗値のものを使用している筈です。
第3例
鉄道模型としてはごく標準的な使用電圧である12V印加した際に1A流れるモーターがあったとすれば内部抵抗は12Ωですから、これを5倍すれば60Ωとなります。これまた60Ωのレオスタットなんて市販されていないので、直近の数値を選んで50Ωのレオスタットを用意すれば宜しい、と言うことになります。
鉄道模型用として考えたレオスタットの最適な抵抗値は、モーターの仕様が違えば異なるのだと言う事が以上の事から判ります。大雑把な傾向を表現をすれば、消費電流の大きなモーター(列車)には抵抗値の小さいレオスタットが適しているし、消費電流の少ないモーター(列車)には抵抗値の大きなモーターが適しています。仮に屁理屈的な理想論を言うならば5輛の機関車があったとすれば5種類のレオスタットを用意する必要があると言うことです。パワーパックのレオスタットをその都度交換して運転するなどと言うことは出来ませんから、現実的にはレオスタットの抵抗値を変えた5種類のパワーパックを用意しておいて、走らせる機関車に応じてパワーパックを交換することになりますが、これも良く考えてみれば車輛を増備する都度新しいパワーパックを調達しなければならんと言うことですから厄介な話です。
レオスタットを使って鉄道模型を快適に運転するためには、車輛の内部抵抗というか、消費電流に応じた抵抗値のレオスタットを選んでやる必要があります。もっとも、大昔の車輛は大飯ぐらいだし、最近の車輛は小食だし、或る程度似たような傾向は見られるのでソコソコの処で手を打っておけば実用的には2、3種類のパワーパックがあれば用は足りると思います。「5輛の機関車があったとすれば5種類のレオスタットを用意する必要がある」と言うのは、極論を書いた方が読み物としては面白いから大袈裟な事を書いただけであって、100輛の機関車があれば100台のパワーパックが必須、などと言うことはあり得ません。
要するに、レオスタットの使い方をロクに知らない程度の奴らが鉄道模型雑誌を編集して風評加害を垂れ流すから、レオスタットを使うと速度制御がしにくいとか、レオスタットを使うと低速運転が出来ないとか言う奇怪な噂が一人歩きしてしまって、レオスタットが嫌われる大原因になったと言うことです。金が掛かろうが手間が掛かろうが、車輛のモーターの種類に応じたレオスタットを使ってやれば、車輛の速度制御は快適に行うことができます。それでもラビットスタートになったりするのは、単に車輛の出来が悪いだけ、手抜き整備しかしていないだけ、対応策を書かない雑誌の出来が悪いだけと考えて宜しいでしょう。
レオスタットの選定
Sept 27, 2008.
レオスタットの許容容量は、余り大した意味を持ちません。容量は単なる電圧と電流の積算結果に過ぎないからです。10000Aで0.01Vならば100W(＝10000A×0.01V)ですが、同様に10000Vで0，01Aでも100Wです。100V・1Aも、1V・100Aも、どちらも100Wです。100Wのレオスタットは普通にパーツ屋さんで買うことが出来ますが、10000V印加することが出来たり、10000A流すことができるような品物が売られているとは到底思えません。容量値が使用する負荷(＝模型の列車)の消費電流量よりも多ければそれでヨシとして、それ以上は深く考える迄のことも無いと思います。
多少真面目に考える必要があるのは、レオスタットの許容電流は主にワイパー(と言うか、集電ブラシ状になってカーボンブラシが付いている部分)の電流容量で決まると言うことです。同じ電力容量でも、抵抗値が違えば巻線の太さが違いますから、抵抗値の低いレオスタットになるほど許容電流は多くなり、抵抗値の高いほど許容電流は小さくなります。この辺りのことが書かれている本は見た記憶がないのですが、RSコンポーネンツのカタログに拠れば25W型で100Ωのものは許容電流が0.5Aですが、同じ100Ωのもので250W型になっても許容電流は1.52Aにしかなりません。容量が10倍に増えても電流値はやっと3倍に過ぎないと言うことです。
一方、レオスタットの許容電圧もちゃんと決まっておりまして、同じくRSコンポーネンツのカタログに拠れば25W型で100Ωのものは許容電圧が50Vであるのに対し、250W型で100Ωのものは許容電圧が152Vとなります。その一方で25W型で4.7Ωのものの許容電圧は10.8Vに過ぎないのに対し、25W型で4.7kΩだと許容電圧は343Vとなります。尤も、鉄道模型で使っている分には最高電圧は12Vだとか、精々18V、24Vなんて辺りでしょうから、実質的には無視しても良いような事柄です。
なお、此処に書いたのはRSコンポーネンツのカタログに載っている内容の引用に近いものであり、RSコンポーネンツのカタログに載っているレオスタットはヴィシェイ製品だった筈です。他社製品でも同じ考え方が応用できるかどうかは定かではありません。但し、普通の鉄道模型で使っている分委はそれ程過大な電圧・電流にはならないでしょうから走らせる列車の消費電流がレオスタットの許容容量の範囲内に収まっていれば特に神経質になる必要は無いと思われます。但し、あくまでも普通に鉄道模型に使っている限りにおいてではあります。
レオスタットでの運転に適した鉄道模型
Sept 27, 2008.
レオスタットの抵抗値と、モーターに限らず運転する負荷(＝列車)の内部抵抗値とが1：1で対応するような使い方をするのであれば、最初から最適値にしておけば済むことなので一番レオスタットでの運転に適していると言えます。例えば、5インチゲージ以上の大きさの乗用鉄道模型の車輛などは動力車1輛ごとにコントローラーを用意する(＝車輛ごとにコントローラーを載せておく)のが普通ですから、どんな車輛であっても最適値のレオスタットを用意することは簡単です。特に5インチゲージの鉄道模型に限らず、乗用に使用するものは流れる電流も大きいし負荷変動も激しいので過負荷になることも多いです。電気的に丈夫なレオスタットは頼もしい相棒と言えます。
都合が悪いのは消費電流が大きくて大食漢の車輛と、小食で消費電流の小さい列車が混在している状況です。言い換えれば消費電流の大きい車輛だけとか、或いはその逆であるとか、消費電流が揃っている列車同士の中でやり繰りするのであれば、特に問題はありません。例えば最新型のNゲージの消費電流の小さい車輛と、消費電流の大きな大昔の3線式Oゲージの車輛を1種類のレオスタットだけで快適に運転しようとしても、それは無理な相談です。
こうやって考えると、レオスタットなる代物は随分と厄介に思えるかも知れませんが、ご自身の鉄道模型歴が長くて多種多様な消費電流の車輛をお持ちになっているような方が、たった1台きりしかパワーパックを持っていないとも思えないので、実際には複数のパワーパックを揃えるなんざ、別に大した支障になんかならない筈です(我田引水)。なによりも可愛い車輛を走らせるのだから、その車輛が気に入っている抵抗値のレオスタットを持っているパワーパックを使ってやれば済むことです。
レオスタットを否定する序でにもうちょっと絶望的なことを書いておきますが、全ての動力車の消費電力を統一しよう!!とかってことは、、、徒労に終わります。何故かと言うと、同じ消費電力に揃えてあったとしても、重連、三重連とすれば、列車全体としては消費電力が自動的に変化してしまうからです。動力車が編成中に1輛しかない電車を2編成重連にして分割・併合して遊ぼうと思っても、消費電力が変動してしまうので却下されます。普通は素直に多少のことには目を瞑って1台のパワーパックを使いまわすか、列車の消費電流に応じた複数のパワーパックを用意する口実にするか、まぁ、どちらかでしょうなぁ。
レオスタットの種類
Sept 27, 2008.
普通に市販されているレオスタットの容量は25Wから1000W程度までです。但し、何分にも容量が大きくなれば嵩張るために、相当に規模が大きい電力用抵抗、ホーロー抵抗などを多数取り扱っている専門性の高そうな販売店であっても店頭在庫は25Wと50Wだけで、それ以上の容量のものの在庫を訪ねると「倉庫から持ってくるから30分経ったらまた来てください」と言うような応対が普通だと思います。簡易倍数系列というか、25W、50W、75W、100W、200W、300W、500W、750W、1000W、なんて言う品揃えが一般的です。
抵抗値の方は、0.1Ω程度から始まって、最大でも10kΩ程度が関の山です。レオスタットと言えども巻線抵抗である以上、容量を増やせば増やすほど大容量・高抵抗のものを作り難くなるのは当然のことです。「容量を増やす」と言う事は簡単に言ってしまえば「流せる電流を増やす」と言う事ですから、使用する巻線は太くしなければなりません。その一方で、「抵抗値を大きくする」と言う事は「巻線を長くする≒長く巻く」と言う事ですから、25W型で100Wなどと言う「高抵抗値・大容量」のレオスタットは相当に頑張っていると言わざるを得ません。
ご参考までに、光和合金製のレオスタットの容量とボビンの大きさの対比をお目に掛けます。このメーカーのサイトに記載されている寸法表が判り易かったので参考に使ったまでで、他意はありません。他社製品も似たような大きさなので、ボビンの直径・厚みさえ判れば、目の前にある品物の容量がどの程度なのかは以下の表を持参してメジャーでも当ててみればほぼ判る筈です。
| 容量 | ボビン直径 | ボビン厚み |
|---|---|---|
| 25W | φ42mm | 35mm |
| 50W | φ58mm | 38mm |
| 100W | φ85mm | 55mm |
| 200W | φ105mm | 65mm |
| 300W | φ115mm | 100mm |
| 500W | φ160mm | 100mm |
| 750W | φ205mm | 130mm |
| 1000W | φ260mm | 165mm |
此処に表示したのは光和合金製のレオスタットです。このコンテンツに写真を上梓してある東京電音製のレオスタットは、これよりもボビンが厚い目です。普通に市販されているレオスタットは抵抗値は表示してあっても容量値は表示していない事が多いですから、買い求める際はこの表をご参考にどうぞ、少なくとも100W型の方が25W型よりも小さいなどと言う事はあり得ないですから。その一方で部品屋さんで売っているレオスタットの大きさが微妙に違うものが並んでいるとすれば、それは恐らく複数メーカーの製品を並べて売っているからでしょう。いずれにしても、判らなければお店の方に尋ねれば良い話です。
なぜレオスタットが使われないのか
Sept 27, 2008.
「なぜレオスタットが使われないのか」と言うと、第一に値段が高くて大きくて重いこと、第二にレオスタットの使い方を科学的に解き明かした雑誌記事なんてものが一切無く確信が持てなかったから誰もが半導体に転んだと言うことです。特に後者に関しては、終戦直後に創刊して偉そうに歴史の長さだけを誇っている世田谷の某鉄道模型出版社の責任は重大です。ほぼ、万死に値します。
世田谷の出版社が出しているいかがわしい鉄道模型専門雑誌の記述に関して言えば、「最近は＊＊Ωのレオスタットではゼロに近いスロー運転が出来ないモーターが増えてきた」と言う程度のことしか書いてありませんが、そんな程度のことは単に使用後感想文に過ぎず、雑誌編集者が署名入り原稿に書くような内容ではありません。雑誌記事に書くべきことは「どのようなモーターには、どのようなレオスタットを使えば快適に運転できる」とでも言うようなことです。その種のことを電気的な説明を加えながら書くべきなんです。因みに、こんな馬鹿な文章を書いた編集者は、戦前に帝大をまともに卒業した経歴の持ち主ですが、帝大如きを卒業した程度ではこの程度のことしか書けないのだと言う恥さらしの見本です。
結局、何を書きたいのかと言うと、レオスタットなんてものは電圧制御(車輛の速度制御)の手段の一つに過ぎないのだし、あくまでも趣味のために使うのですから採算性なんてものは無視してしまって、自分の使いたい素子を使えば済むことなんです。商売でしたら採算性は最も重要な事柄の一つですが、趣味の世界にまで採算性なんて持ち込んだんじゃ人生がつまらなくなるじゃないですか。採算性なんて言い出すくらいだったら、鉄道模型なんて道楽は一番採算性の悪い道楽の一つですから、今日限り足を洗った方が効率的な人生を送ることができます。
「レオスタットなんてダメだ」と言う人が余りにも多いこの世の中で、自分一人ぐらいは徹底してレオスタット擁護に廻らなければ、自分自身の存在意義を否定してしまうようなものです。誰もが同じ主張をしているならば、その中で必要なのはたった1人だけで、その他大勢には大した存在理由が認められません。だから私は、最後の一人になるまでレオスタット擁護のために戦い続けます。このぐらい大袈裟で否定的かつ悲壮な考え方をしないと、半導体ばかりが蔓延ってしまってサッパリ面白くありません。
レオスタット写真集
Aug 1, 2023.
レオスタットの現物を目にする機会は、最近では秋葉原、大須、日本橋などの部品屋さんでも少ないと思いますので、写真集風にお目に掛けます。以下にお目に掛けるものは東京電音製の25W型の製品です。
もう少し現実的な処で25W型(右)と、50W型(左)、どちらも東京電音製の製品です。ホーロー抵抗や巻線抵抗を売っている専門店であればこの2種類くらいは店頭在庫を持っている可能性が高いです。なによりも、普通に流通しているレオスタットは、最小でも25W型程度ですし、以前に販売されていたNゲージ用パワーパックでレオスタットを使っている機種は大抵は25W型だったように記憶しています。普通の2線式の鉄道模型は直流2線式ですから、25W型であれば2.08A流せると言う事なので丁度良いくらいの容量でしょう。
東京電音製レオスタットの巻線部分。これはどちらも25W型ですが、左が100オーム、右が10オームです。巻線の太さ・密度がかなり違っている事がお判りになるかと思います。100オームのレオスタットはNゲージが日本国内で売られ始めた最初期に、Nゲージ用パワーパックの電圧制御素子として多用されていたように思います。10オームの方は余り鉄道模型とは関係ない用途に使用されていた筈です。と言うか、普通の直流2線式で最大電圧が12V程度とすると、車輛のモーターの内部抵抗との兼ね合いで低速域での制御がし難いからです。大体これは、オーディオ用のダミーロードを自作する目的で買い求めたものです。
「オーディオ用のダミーロード」と言うのは、パワーアンプのテスト・調整をする際に使用するもので、スピーカーの代わりに使うものです。なんでスピーカーを使わないのかと言うと、(1)実験する際にスピーカーから試験用の音声をそのまま再生したのでは騒がしくてかなわないから、(2)万が一にもアンプに不具合があって実験中にスピーカーを壊してしまうと困るから、と言う理由です。普通のオーディオ用のスピーカーはインピーダンスが8オームの場合が殆どなので、「10オームのレオスタットが丁度良い」と言う事です。
東京電音製レオスタットに使用されている、レオスタット取付金具。パネル面に穴を2つ開けて、パネル面の外側からビス2本で固定します。この取り付け金具自体はレオスタット本体(と言うかレオスタットに使われているボビン)にネジで固定されていますが、電気回路とは無関係で、配線はされていません。このような金具を使うのはレオスタット自体が大きくて重いからだと思われます。5W型や10W型程度の小容量のものであればシャフトの根元に雄ネジが組み込み済みと言うか、雄ネジがたててあります。
こんな容量の小さいレオスタットは滅多には売られていませんが、スピーカーの音量調整に使います。普通のスピーカーは低音用のスピーカーユニット(ウーファー)は音量調整をせずに、効率が高くて音量の大きい高音用スピーカー(ツィーター)や中音用スピーカー(スコーカー)だけを音量調整します。効率が良い分だけ流れる電流も僅かなので、普通の単純なボリュームに毛が生えた程度のレオスタットで済んでしまうので、取付方法も簡単な構造になっていると言う事です。
レオスタットメーカーへのリンク
Aug 1, 2023.
これ以下、レオスタットを製造販売しているメーカーのリンク集です。このコンテンツでは東京電音の製品を散々使っていますが、今ではこの企業は製造元としては存在しないようです。販売会社としては健在かも知れませんが、少なくともサイトを発見する事は出来ませんでした。この例に限らず、レオスタットを取り扱っているメーカーは減少傾向にあります。そんなに簡単に壊れる素子でもないので、このコンテンツをお読みになった方がお一人様5個位づつ「一生分」としてお買い求めになれば、今年はこの業界は大盛況で年越しできると思います。尤も、それをやってしまうと来年は買い控えで大不況になりそうですが。
光和合金株式会社(https://koowa.com/)
東京都港区芝大門二丁目に本社が在るメーカーで、琺瑯(ホーロー)抵抗などの巻線抵抗器の製造・販売に特化した会社です。工場が港区白金、創業したのが中央区銀座ですから、電気部品メーカーとしては些か目を疑うような住所ばかり出て来ます。「電力型ホーロー可変抵抗器」と言うように記載されているのが、このコンテンツで引き合いに出しているレオスタットの事です。
株式会社チバ・テクノ(https://chb.co.jp/)
神奈川県横浜市港北区新横浜一丁目に本社が在るメーカーで、琺瑯(ホーロー)抵抗などの巻線抵抗器に注力されています。「不燃性塗料巻線可変抵抗器」と言うように記載されているのが、このコンテンツで引き合いに出しているレオスタットの事です。これ以外にもレオスタット的なものは複数取り扱われています。直販されているのも魅力的ですが、上述の「不燃性塗料巻線可変抵抗器(≒レオスタット)」は、余り直販で多数売ろうと言う意欲が感じられないのが残念です。
株式会社タマオームノ(https://www.tamaohm.co.jp/)
神奈川県川崎市多摩区菅六丁目に本社が在るメーカーで、琺瑯(ホーロー)抵抗などの巻線抵抗器に注力されています。「電力型巻線可変抵抗器」と言うように記載されているのが、このコンテンツで引き合いに出しているレオスタットの事です。これ以外にもレオスタット的なものは複数取り扱われており、種類の多さは最右翼ではないかと思います。
富士抵抗器株式会社(https://fuji-teikouki.co.jp/)
京都市北区平野鳥居前町に本社が在るメーカーで、この会社も巻線抵抗・琺瑯(ホーロー)抵抗などの品種が豊富であり、ネット販売にも注力されています。但し、レオスタットに限らずサイト運営には余り熱意が感じられません。インターネットが商売に繋がるとは、夢にも考えていないのでしょう。
序でにレオスタットメーカーでもなんでもないですが、
「西澤工業のパワーパック」と言うコンテンツの宣伝。今ご覧戴いている、このサイト内の別のコンテンツですが、Nゲージ初期にレオスタットを使ったパワーパックを多数販売していたメーカーの製品に関するコンテンツです。模型専業の問屋さんとして著名な「宮沢模型」が取り扱っていたせいもあって、相当に普及している筈です。
これ以外には輸入品でオーディオ用の金属箔抵抗で脚光を浴びた「Vishay(ヴィシェイ)」の製品などもありますが、販売個数単位が妙に大きくて買い難かったりしますから、個人の趣味としての鉄道模型に使うのであれば余り意味がないので名前のご紹介に止めておきます。