2016年4月11日 (月)

東京総合車両センター公開 その3 首都圏直流電車の主電動機 part7 MT61B MT61C

2015年8月22日の東京総合車両センター公開での直流電車の主電動機展示に沿ったこのシリーズ、今回は MT61B形及びMT61C形 主電動機です。

Mt61b_61c_150822 2015/8/22 東京総合車両センター

MT61形主電動機は本来、近郊形713系向けに開発された直流直巻整流子電動機で端子電圧500V、1時間定格出力150kWでした。サイリスタ位相制御により、他励界磁を導入し、国鉄交流電車として初めて交流回生ブレーキが採用されました。

713_850420_2 1985/4/20 鳥栖
713系900番台 登場した頃の姿

1984年2月1日のダイヤ改正で長崎本線の機関車牽引列車を電車化するために581・583系改造の近郊形電車715系の改造分を補足するために試作編成900番台4編成8両が東急車輌製造と日立製作所で製造され、南福岡電車区に投入されました。しかし、国鉄の財政悪化で余剰となった急行形電車の車体載せ換えおよび近郊形改造による必要数投入に方針転換されたため、試作編成からの量産はなされませんでした。ただ、技術開発の成果は以後に登場した783系、811系、787系、阿武隈急行8100系などに活かされました。

一方で、”省エネ電車”201系を世に送り出したものの、電機子チョッパ方式では製造コストがかかりすぎるため、国鉄は首都圏山手線の103系111,113系、115系置き換え用車両に大幅なコストダウンが図れ、従来の直流直巻式電動機が使用可能な「界磁添加励磁制御」方式を採用した車両の開発が行われていました。

103_205_850323 1985/3/23 代々木
103系と顔を揃えた投入直後の205系

1985年3月のダイヤ改正で横浜線・武蔵野線の輸送力増強を行うことになり、山手線の103系を捻出するための車両が必要となりました。既存の201系を増備するか、新規の形式を立ち上げるかの議論の結果、1984年6月末に次期近郊形システム(界磁添加励磁制御方式:東洋電機製造)の通勤形車両の製造が決まり、1985年1月末に第一編成が落成、デビューまで僅か7ヶ月という短期間の設計・製造となりました。

界磁添加励磁制御は抵抗制御の延長上にあるシステムで、

・力行時は電動機を流れる主回路電流はバイパスダイオードを介して抵抗器に流れることで抵抗制御および直並列制御で加速が行われる。

・誘導分路にある界磁接触器がオンとなり、誘導コイルを接続し、外部三相交流を電源とする添加励磁制御による位相制御で整流・制御された直流電圧による電流で、誘導分路に流れる主回路電流とは逆向きの電流を流して、電動機の弱め界磁制御を行う。

・減速時は誘導分路にある界磁接触器がオンとなり、添加励磁制御で整流・制御された直流電圧による逆向きの電流が誘導分路と電動機の界磁を介して流れ、それにより電動機の電機子での逆起電力の大きさを変えて回生ブレーキを行う。

三相交流電源が必要であるものの、位相制御用の半導体素子は小容量で済み、直巻電動機が使えるといった利点がある一方で、起動時に進段や回路切り替えによる前後衝動がある、回生制動の低速域での効用範囲が狭い(20km/h程度で失効)、直流電動機使用のためブラシのメンテナンス等の問題がありました。

ちょうど国鉄からJRに移行する時代に多くの車両に採用され

国鉄 205系 211系 213系

JR東日本 205系 211系 215系 251系 253系 651系
JR東海 補助電源を直流としている点が特徴 DC-DCコンバータ
211系(6000番台はC-MT64A) 213系 311系 371系
JR西日本 205系 211系 213系 221系(2M方式)

東武鉄道 200系

帝都高速度交通営団 5000系 1989年製造分

東葉高速鉄道 1000形 1995年営団5000系を改造

長野電鉄 2100系 (JR東253系)

富士急行 6000系 (JR東 205系) 8500系 (JR東海 371系)

名古屋鉄道 100系 1800系 5300系 5700系 6800系

京阪電気鉄道 2200系 2400系 1000系 5000系

山陽電気鉄道 5000系

などの採用例があります。

205系の場合、主電動機は713系用に開発されたMT61形を端子電圧375V、定格回転数1530rpm、定格出力120kW 弱界磁率最大35%、最高回転数4600rpmとして使用しています。

制御装置はCS57形となりました。電動カム軸式でノッチ戻し機構も搭載されており、力行時の抵抗制御段数は直列13段・並列11段です。1器の主制御器が8台の主電動機を制御する1C8M方式です。
MT61A, B, C1, C2は冷却ファンが外扇方式か内扇方式かによる区別のようで、AとC1が外扇方式だそうです。京葉線生え抜きの205系は内扇式モーター搭載で投入されていますが、検査時に外扇式と交換されることもありました。

界磁添加励磁制御方式ではありませんが、MT61系主電動機搭載の車両は
JR北海道 721系 JR九州 811系
などもあります。

にほんブログ村 鉄道ブログへ
にほんブログ村  鉄道コム

最後まで読んで戴きありがとうございます。
上のリンクをクリックされると面白い鉄道記事満載のブログ村。もしくは鉄道コムに飛ぶことができます。

その他のカテゴリー

クルーズトレイン スポーツ ディーゼル機関車 ディーゼル機関車DD13/DD15 ディーゼル機関車DD16 ディーゼル機関車DD50 ディーゼル機関車DD51 ディーゼル機関車DD54 ディーゼル機関車DE10/DE11/DE15 ディーゼル機関車DF200 ディーゼル機関車DF50 ニュース ハイブリッド機関車 ハイブリッド気動車 バス 三セク鉄道 事件・事故 事業用車 催事 地下鉄車両 大相撲 客車 客車12系 客車14系 客車20系 客車24系 客車50系 客車E26系 新交通システム 新幹線0系 新幹線電車 旅客機 旅客機 Airbus A300 旅客機 Airbus A310 旅客機 Airbus A318/A319/A320/A321 旅客機 Airbus A330 旅客機 Airbus A340 旅客機 Airbus A350 旅客機 Airbus A380 旅客機 Boeing 707 旅客機 Boeing 727 旅客機 Boeing 737 旅客機 Boeing 747 旅客機 Boeing 757 旅客機 Boeing 767 旅客機 Boeing 777 旅客機 Boeing 787 旅客機 Douglas DC-10/MD-10 旅客機 Douglas DC-8 旅客機 Douglas DC-9/MD-80 series/MD-90/Boeing 717 旅客機 Lockeed L-1011 Tristar 旅行・地域 日記・コラム・つぶやき 書籍 東京メトロ 東京都営地下鉄 民鉄:京成グループ 民鉄:京浜急行電鉄 民鉄:京王電鉄 民鉄:南海電鉄 民鉄:名古屋鉄道 民鉄:大井川鐵道 民鉄:小田急電鉄 民鉄:東急電鉄 民鉄:東武鉄道 民鉄:江ノ電 民鉄:西日本鉄道 民鉄:西武鉄道グループ 民鉄:近畿日本鉄道 気動車 気動車1000形 気動車2000形 気動車キハ100系 気動車キハ110系 気動車キハ11形 気動車キハ120形 気動車キハ126系 気動車キハ141形 気動車キハ150形 気動車キハ181系 気動車キハ183系 気動車キハ185系 気動車キハ187系 気動車キハ189系 気動車キハ201系 気動車キハ20系 気動車キハ25形 気動車キハ261系 気動車キハ281系 気動車キハ283系 気動車キハ32形 気動車キハ35系 気動車キハ40系 気動車キハ45系 気動車キハ56/57/58系 気動車キハ75形 気動車キハ81形 気動車キハ82形 気動車キハ85系 気動車キハE120系 気動車キハE130系 海外の鉄道 特急電車 私鉄 蒸機8620 蒸機9600 蒸機C10 蒸機C11 蒸機C12 蒸機C50 蒸機C51 蒸機C53 蒸機C55 蒸機C56 蒸機C57 蒸機C58 蒸機C59 蒸機C60 蒸機C61 蒸機C62 蒸機D50 蒸機D51 蒸機D52 蒸機D60 蒸気機関車 貨物列車 路線について 路面電車 軽便鉄道 近郊形電車 通勤電車 連絡船 鉄道以外の博物館・展示施設 鉄道博物館 鉄道施設 電機ED16 電機ED60/ED61/ED62 電機ED70 電機ED71 電機ED72 電機ED73 電機ED74 電機ED75 電機ED76 電機ED77 電機ED78 電機ED79 電機ED91 電機EF10 電機EF12 電機EF15/EF16 電機EF18 電機EF200 電機EF210 電機EF30 電機EF510 電機EF53/EF56/EF59 電機EF55 電機EF57 電機EF58 電機EF59 電機EF60 電機EF61 電機EF62 電機EF63 電機EF64 電機EF65 電機EF66 電機EF70 電機EF71 電機EF80 電機EF81 電機EH10 電機EH200 電機EH500 電機EH800 電気機関車 電車101系 電車103系 電車105系 電車107系 電車113系 電車115系 電車117系 電車119系 電車121系 電車123系 電車143系 電車151/161/181系 電車153系 電車155/159/167系 電車157系 電車165/169系 電車183/189系 電車185系 電車201系 電車203系 電車205系 電車207系 電車209系 電車211系 電車213系 電車215系 電車221系 電車223系 電車225系 電車227系 電車251系 電車253系 電車255系 電車281系 電車285系 電車301系 電車303系 電車305系 電車313系 電車323系 電車371系 電車373系 電車381系 電車401/403/421/423/415系 電車417系 電車419系 電車451/453/455/471/473/475/457系 電車481/483/485/489系 電車581/583系 電車651系 電車681系 電車683系 電車70/72系 電車7000系 電車701系 電車711系 電車713系 電車715系 電車719系 電車721系 電車731系 電車781系 電車783系 電車785系 電車789系 電車80系 電車811系 電車813系 電車817系 電車883系 電車_旧形国電 電車BEC819系 電車E127系 電車E217系 電車E231系 電車E233系 電車E235系 電車E257系 電車E259系 電車E351系 電車E353系 電車E501系 電車E531系 電車E653系 電車E655系 電車E657系 電車E721系 電車E751系 電車EV-E301系 電車EV-E801系 電車クモハ42 電車クモハ52

カテゴリー

2019年4月
  1 2 3 4 5 6
7 8 9 10 11 12 13
14 15 16 17 18 19 20
21 22 23 24 25 26 27
28 29 30        
フォト
無料ブログはココログ

日本ブログ村

  • 日本ブログ村