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最近の日記::ＶＶＶＦインバータ
- 2005年2月27日（日曜日） 23時21分
- category:鉄道話
えー、yasさんからご質問頂きました「ＶＶＶＦインバータ搭載の車両が走るためには、地上側の設備に何か特別な処置が必要なのか」というものにお答えしたいと思います。
回答から先に言いますと、基本的には必要ありません。実は東上線にも少数ながらＶＶＶＦインバータ搭載の車両がいまして、それは有楽町線乗り入れ用の9050系２編成、昨年11月に導入された50000系１編成がそれに該当します。また有楽町線から乗り入れてくる営団7000系と07系にも、それぞれＶＶＶＦインバータを搭載した編成があります。
それでは、ＶＶＶＦインバータの解説を。といっても文系脳の僕がまともに出来る筈もありませんから、端折りながら簡単にいきます。ＶＶＶＦとは「可変電圧・可変周波数（Variable Voltage,Variable Frequency）」の略で、主に電車の交流三相誘導モーターを動かす為に用いられます。モーターの回転数や出力に応じて、その電圧や電流を可変出来る大変便利なしくみです。
それまでの電車は、直流直巻モーターが主流で、一部直流複巻モーターを使う車両もありましたが、制御方式は抵抗制御と呼ばれるものでした。モーターを抵抗で制御する訳ですね、ってそのままじゃねーか。…コホン、小学校の頃、科学の授業でΩ（抵抗）というのを習った記憶があり、基本的にはそれと同じ考えで良いと思います。架線から取った電気に抵抗を介してモーターへと送り、力行（アクセルオン）では前進する力に変えて、減速（ブレーキ）ではそれを熱に変えると。
直流モーターは速度制御が容易で、電車が登場した時からずっと使われ続けていましたが、最大の弱点は整流子という接点を持つ事でして、接点を持つという事はそこが削れたりアークで汚れたり、人の手を介すメンテナンスが不可欠という事になのです。
交流誘導モーターは、軸受け以外に消耗部品が無く、非常に構造が簡単でメンテナンス面で優位にありました。ただ、電車のモーターとして使うには速度の可変をコントロールするのが難しく、近年になるまで使われる事はありませんでした。しかし、日進月歩のコンピュータ技術やエレクトロニクス技術が発展を遂げると共に、高速かつ緻密なパルスでオンオフ出来るインバータ機器が開発されるに至り、遂に鉄道車両に交流モーターをＶＶＶＦインバータで制御する車両が登場する様になったのでした。
いやあ、僕にはこのへんが限界ギリギリ（汗 間違った記述もあるかも知れませんが、こんな感じでインバータ車両は続々と増えています。最大の理由はメンテナンスフリーにあり、恐らく今後この趨勢は変わる事がないでしょう。現在大手車両メーカーは直流モーターの製造を行っておらず、部品の供給も難しくなっている様ですから。
とまあ、適当に解説をしてみましたが、基本的にどこの路線だろうと電力が受けられればＶＶＶＦインバータ車両は走れます。基本的に、と書いたのは、ＶＶＶＦインバータというより、「回生制動」を行う車両には少しだけ問題がある場合があるからなのです。ＶＶＶＦインバータと回生制動はイコール関係では結ばれませんが、構成上ほぼ100％両方を備えている車両が殆どですからこの様な表現になりました。それはまた次回。
↓ここから続き
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コメント(4)
先生！さっぱり解りません！！
罰として大嫌いなお酒を今晩たくさん飲みます！！
もともとVVVFって交流区間（国？）において開発されたテクノロジというわたくしの曖昧なる記憶はあっていたという確認はとれました。
ようは、むりくり直流電気で交流モーターをまわすと。
そういう曖昧な解釈でここまで生きてきたのですが、どうやら間違っていたらしい…。ていうか合ってるか間違っているかも判断できない。
鬱だ。飲もう。
正直、僕も判っていませんw
本で読んだ不確かな知識をそのまま書いただけなので…
もちっとわかりやすく出来れば良かったのですがね。明日にでも都築を、否、続きを書きますので、その時にも少しかみ砕いた表現を、出来たらやりますね。
yasさん
交流区間であろうと直流区間であろうと、モーターが交流用であれば「コンバーター」といった電気を変換する装置を介して必要な電力を取り出して使います。もし、気になるようでしたら「交直両用、デッドセクション、誘導モーター」等のキーワードで調べてみてはいかがでしょう。
簡単な解説としてはWikipediaも便利だと思います。そこで気になった単語もリンクされていますし。もっとも、インバーターの技術は誘導モーターを制御する上で非常に役立っています。
東京地下鉄有楽町線に新登場の電車
１００００系が有ります。
此の電車は、和光市駅からの
東武鉄道東上線／練馬駅からの
西武鉄道池袋線にも乗入れを
致します10両編成で、ＡＴＣ装置も
有ります。 右側にブレーキ装置／
左側にマスコンハンドルに別れます
ツーハンドルで、架線の直流電源
1500ボルトを交流電源に変換する
ＶＶＶＦインバーターで、屋根に
有りますパンタグラフは、此れまでと
同じ方法で菱形アームでしょうか。