東方鉄道競技禄   作:ケミカル08

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今回は8割がWIKIPEDIAから引用しました。


解説編 201系のスペックとVVVF制御

・第1話 D仕業

 

201系について

 

この作品に出てきた201系は、JR京葉線のK4+54最終編成をモデルにしてます。

この編成、4両と6両の列車が連結されている編成であるが貫通幌がないため、6号車から7号車に行くことができません。この車両は、現在京葉線内を走っていません。

 

主電動機について

 

モデルの201系の主電動機は、直流直巻電動機 MT60形 (150kW) である。

利点は

・出力特性は、始動時にもっとも大きなトルクを発生するが、回転数の上昇に伴い逆起電力が発生して電流が減少するため、トルクが減少しながら回転力が増していく。など

欠点は

・「整流」でブラシや整流子の磨耗が起こる為、保守に手間がかかる。

・高回転域では、遠心力の影響で整流子が破壊する危険がある。

など

 

起動加速度について

 

この201系はMT比によって起動加速度が変わります

 

M…モーターを積んだ列車

T…モーターを積んでない列車

2.3km/h/s(2M2T・4M4T)

2.5km/h/s(6M4T)

2.8km/h/s(4M2T)

となっている。

 

制御装置にて

 

制御装置はサイリスタチョッパ制御

弱め界磁制御

(CH1/HS36・CS53・CS53A)

らしい。

 

次に、VVVFインバータについて

 

等作品では第4話 VS妖夢 勝者は誰だ!?の冒頭に出てきたVVVFインバータ制御装置について説明します。

 

V…Variable

V…Voltage

V…Variable

F…Frequency

の頭文字を取って、VVVF制御(ブイブイブイエフせいぎょ、スリーブイエフせいぎょ)と呼ぶが、鉄道分野以外で一般に「電動機の可変速駆動制御」などと呼ばれるものに含まれる。家電分野ではインバータ・エアコンなどに使われる。

 

・半導体素子を用いた直流を交流に変換する装置は → インバータ

・直流電化区間で運転される鉄道車両の補助電源装置は → 静止形インバータ

・電圧-周波数比例モータ制御は → VVVFインバータ制御

・鉄道関係(技術解説)は → 電気車の速度制御

 

専門過ぎてわからない人もいるでしょう。だが、心配することなかれ、作者もわからないから。

 

VVVFは和製英語である。

 

この技術は鉄道車両(電車、電気機関車)、自動車(電気自動車、ハイブリッドカー)、エレベーターといった輸送用機器やファン、ポンプ、空調設備、圧延機などさまざまな産業用機器、さらには家庭用電気機械器具(家庭用エアコン、冷蔵庫、洗濯機他)などで広く利用される。

 

世界で初めて営業運転に投入されたVVVFインバータ制御車両は、1979年に就役した西ドイツ国鉄(現・ドイツ鉄道)120型電気機関車と言われている。

 

利点

・回転数の制御が事実上無段階で可能であるため、加速・減速時の衝動を軽減できる。

・従来の制御方式と比較してきめ細やかなトルク制御が可能であり、粘着力の向上とそれによる動力軸数の減少、あるいは実効出力の高い交流電動機の使用と相まって加減速性能、更には高速性能の向上が可能である。

・ したがって、電動車と付随車の比率(MT比)を小さくできるため、電動車1両あたりの製造コストが若干上昇したとしても、編成全体では低コスト化が可能である。

 

欠点

・VVVFインバータに限らず、多くのパワーエレクトロニクス機器の問題として、高調波による電磁ノイズを発することが挙げられ、鉄道ではATC等、微小な信号電流を扱う装置に影響を与える懸念がある。(名古屋鉄道や都営地下鉄新宿線においてVVVFインバータ搭載車の投入が遅れたのは誘導障害対策が大きな要因)。このため、実際の路線への導入に当たり、パワーエレクトロニクス機器の発するノイズが信号機器に悪影響を与えないよう、車両と信号機器を組み合わせて確認試験を実施し、問題のないことを確認している。特にJRや大手私鉄ではVVVFインバータの導入にあたって試作車を製造、または在来車を改造して試験車とするなどして、入念な試験が繰り返された。また発車時・停車時に発生する音が耳障り[5]であることが挙げられる。詳細は誘導障害を参照のこと。など

 

今回はこの辺で。

 

次回予告

JR横浜線に戻った海翔は、223系で運用を行っているが、周りの人からは、「なんで関西の車両をつかってるの~?」みたいな馬鹿にしたような声が聞こえていた。

そんなある日、妖夢とのリベンジマッチ、そして蓬莱山輝夜とのダウンヒル。

海翔は勝てるのか!

次回、東方鉄道競技禄「進化した妖夢と蓬莱山輝夜」(割と本気で)。次回も見てな。




次回予告も付けましたが、規約違反になってしまいそうなので、しばらくしたら消すかもしれません。ご理解とご協力をお願いします。
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