電動ファン化／PWMコントローラの製作

HCR32のカップリングファンを電動ファン化
（実は２回目の電動ファン化）

その為に、まず電動ファンコントローラを製作。
今回は、新規に自作です。

途中経過なく、いきなり完成形の写真から。
なんだか、メカメカな雰囲気になりました。

サイズは背景のマス目１cmから想像して下さい。

電動ファンは、１機10A弱を２機予定。
ファンメーカーはSPALの予定。

で、PWMコントローラの容量は30Aを選択。
http://rpe-parts.co.jp/shop/72_42.html

筐体は秋葉原で、汎用品のアルミケース。

PWMコントローラのデューティー比は
0-100%でコントロール可能。
PWM変調幅も100Hz～12.8kHzまで8段階に
変更できます。
コントローラのパワートランジスタ冷却用に
ファンを付けました。
コントロールはLow/Mid/Highの３段階。
低温時、ACオンor中高温時、高温時の３段階に
分けて、それぞれボリューム調節可能。
作動中のボリュームインジケータも付けた。
夏場のジムカーナなどを想定して、手動で
強制的にMid/Highに切替可能にしました。
つか、まあ、手動切替機能付き、って響きが
欲しかったんだけどね。
だってボリュームで変更できるわけだから
手動切替と同じなんですよね。

低温時にオフにすることも可能ですが
エンジンルームの熱溜まりを考えると
良くないので、最低でもLowモードです。

AC入れるとMidモードに切り替わります。
また、昔付けていたビリオンのファンコンが
あるので、そのコントロールとも連動させて
Midモード作動させます。

高温になると、純正の補助電動ファンが
作動しますので、それに連動させます。

回路的には簡単で、PWMコントローラの
ボリュームを３つにして、４回路リレーで
切り替えるだけです。

冷却ファン用の電源は、PWMコントローラの
基板上に設置されていますが、電動ファンは
PC用の12V電動ファンで、仕様によると
耐圧13.8vなので、15Ω(1w)を挟み込み
耐久性を確保。

結局苦労したのは、配線をスッキリさせるのと
筐体の加工でした。

配線はスッキリさせないと、冷却ファンで
排熱(排気)し、筐体側面から吸気した時の
エアフローが悪化します。
ケース内右側にヒートシンクがありますが
その周囲に空洞があるのはそのためです。

ちょっと失敗したな～と思っているのは
丁度いいリレーがなくて、大きすぎなこと。
あと、内部の配線に使った電線の太さが
太すぎなこと。
10kΩのボリューム抵抗を切り替えるなら
もっと小さなリレーと、細い電線にすれば
筐体内がもっとスッキリ出来たのに。

本体右側面に、モード切替用の信号を取り込む
中継端子台を取り付け。

本体後ろ側に、電源入出力の中継端子台を
取り付け。

max30Aとなると電線が太くて作業し難い。

本体左側には、入力電源のリレーを取り付け。
リレーはエーモンの30A用。
これを、入力電源とバッテリーに接続して
リレーはアクセサリーに繋げます。


ひとまず、ニッケル水素バッテリーで机上テスト。
問題なく作動。

あとは、アルミシュラウドの製作です。
が、大きくて大変なので外注しよう。
実は、もう図面は作ったので、注文するだけ。


＝＝追加：2016/10/09＝＝
アルミシュラウド発注前に、寸法取り用の
ジャンク品ラジエターで確認。
コアの実寸が、タンクとの兼ね合いで
微妙に異なっていたので、発注中止。
現在のラジエターにも漏れ後が見つかり
ラジエターも新規購入して、改めて寸法を
取り直してからシュラウド作成しよう。

PWMコントローラの作動周波数を決める為
実際のSPALファンとラジコンバッテリーを
使ってチェック。作動は問題なし。
しかし、100Hz～6.4kHzではファンモーター
から共振音が出てしまっています。
周波数を上げていくと、
ブー、クー、プー、ピー、キー、と
だんだん音が高くなっていきます。
12.8kHzにすると、モスキート音レベルになり
ほぼ聞こえない感じになりました。
実車に取り付けたら、エンジンの方が
うるさくて聞こえないと思います。
つか、私の耳では聞こえません。。。

PWMコントローラを作成、購入する時は
この作動周波数に気を付けた方がいいと
思われます。

それにしても、ラジコンバッテリー程度でも
恐ろしいほどの勢いでファンが回るので
少々怖い。プロペラは硬い羽なので
もし触れたら、ちょっと指を切ったくらいでは
済まない感じですね。。。

ちなみに、秋葉原で買ったデジタル風速計を
持っているので、それで調節しようと思います。
安い風速計ですが、簡易的に計測する分には
十分です。(2500円位だったかな)

これをバンパー側、つまりエアコンコンデンサに
密着させて、純正カップリングファンが
吸い込んでいる風速を計測、参考値にして
Low/Mid/Highの設定を考えています。

前に電動ファン化した時は、カップリングファン
よりも、電動ファンの方が、吸い込み量が
大きく、エアコンもよく冷えました。
もちろん、電動ファン１機とかサイズで
変わってきますが、私は出来るだけ大径の
ファンにしているので、冷却能力、風量は
カップリングよりも向上します。

※ 写真は秋葉原で買ったあきばお～の
　HPからの転載です。