界磁添加励磁制御。
2004年1月7日昨日、自分の未知さを知ってしまったので、ちょっと勉強してみました。
どうせ、いつかは戦うことになっていたあいてなので、いい機会だと思って。
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ウムラウト
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界磁添加励磁制御とは。
少なくとも私が見た限りでは、確かに抵抗制御に毛が生えたようなものだと思いました。
でも、なんか開発当時(1980年代)の人々には、これがエラく画期的な技術に思えたそうです。
ってか、今でも界磁チョッパ制御車が界磁添加励磁制御に改造されるっていう事例もあるようなんで、今でも画期的と思っている人は多いんじゃないでしょうか。。
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開発開始は…1970年年代といったところでしょうか。
当時、すでに東急(8000系)をはじめたくさんの私鉄が、モーター(以下電動機)の界磁(物理の実験なんかだと、永久磁石になってる方の磁石。ちなみに、模型や中学校の実験で使うような小さな電動機はここが永久磁石だが、電車くらい大きなモノになるとここも電磁石にしているらしい。)の部分を、チョッパ装置を用いて制御する、界磁チョッパ制御を採用していました。サイリスタチョッパとかいう謎な機械を駆使することで、ONとOFFだけで電圧や電流の調節ができ、熱となってしまう無駄なエネルギーが一切うまれなく、さらに今まで電動機で発生した電気を抵抗器で捨ててしまっていた発電ブレーキに代わって、発生した電気を架線に戻すことができる回生ブレーキを採用できるという画期的な制御方式です。界磁だけにサイリスタチョッパを用いるので、値段も安くできたそうです。国鉄でも、1979年にはサイリスタチョッパ制御なるものを導入(201系)。こちらは、電機子(回ってる軸の方)にもチョッパ装置をつけた、贅沢なものだった。らしいです。
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しかし、界磁チョッパやサイリスタチョッパといったチョッパ制御は、複巻電動機(界磁の部分と、電機子の部分を直並列の回路でつないだ電動機)を使わなければならないため、いままで使われていた抵抗制御で用いる直巻電動機(界磁と電機子が直列につながっている)が使えなくなってしまい、財政が傾きつつある国鉄には、大変な負担でした。
さらに、複巻電動機は、大変デリケートである、という欠点も抱えています。
そのため、従来の直巻電動機を使用することができ、かつ省エネルギーな制御方式の開発が待ち望まれていました。
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そこで開発されたのが界磁添加励磁制御です。
ここで注意すべきなのは、界磁チョッパ制御と界磁添加励磁制御は別物である、ということです。これらを混同すると、205系は界磁チョッパ制御だ〜なんて言ってる戯け厨房と同レベとなってしまいますのでご注意を。
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界磁添加励磁制御車は、界磁を挟むような形でMGやSIV(電車内で用いる100Vの補助電源)を電源とした電流添加装置を持っています。
この電流添加装置で、界磁にかかる電流を調整できるため、まるで界磁チョッパ制御のようなきめこまかな電動機の制御ができるようになりました。
さらに、減速時には、界磁に発生した電流(手回し発電機で、豆電球を点けた電流)を、電流添加装置で強めてやることで、逆起電力が高くなり、回生ブレーキを使うことができるようになるのです。
このため、この界磁添加励磁制御は、大変重宝され、特に国鉄ではこれを採用した205系電車を、大量に製造しました。思いつく限りで挙げていくと、現役では山手線、埼京線、横浜線、相模線、南武線、京葉線、武蔵野線、東海道・山陽緩行線(関西地区)、阪和線で、さらに、既に引退した路線としては京浜東北線、中央・総武緩行線があります。また、近い将来、鶴見線に山手線からの改造車が投入されます。
205系以外でも、東海道線(東京・名古屋)の近郊型電車としで投入された211系、名古屋の近郊型213系、東京の2階建て電車215系(1992年)、さらには阪神、名鉄、山陽などの私鉄でも採用されました。
このように、界磁添加励磁制御は、1980年代の全盛期には、大変画期的な制御方式としてもてはやされていました。
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しかし、1980年代後半、VVVFインバータ制御車が登場し、1990年代には、界磁添加励磁制御車の新規製作はほとんどなくなってしまいました。
ま、所詮は抵抗制御。
ヤツの特長部分ですら、VVVFインバータ制御車はそれ以上の性能をもって追い抜いています。
・きめこまかな制御
半導体技術が進歩した今日では、VVVFインバータ制御車で、コンピュータによって交流モーターを理想とされる動き方で動かすことができ、あとはソフトさえうまく作れば、界磁添加励磁制御車なんか比にならないきめこまかな制御ができるのです。
・省エネ
界磁添加励磁制御車205系の回生ブレーキが空気ブレーキにかわる速度は、約25km/hなのに対し、VVVFインバータ制御車E231-500系では、0-2km/h(通常は停止に至るまで回生ブレーキを用いるが、条件などにより多少早まる)です。
さらに、抵抗制御車103系に比べ、205系は2/3の電気を必要とするのに対し、VVVFインバータ制御車は、E231系よりも古い209系でさえ、1/2以下の電気で走行することができます。
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ちなみに、私は散々真ん中辺りで205系を崇めるような発言を行なっていましたが、決して好きなわけじゃありません。
む し ろ 嫌 い で す 。
東1000番台・1100番台・1200番台・5000番台は嫌いじゃないけど。5000番台はVVVFだし。
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字数の関係で(？)VVVFインバータ制御については本日は詳しく触れないでおきます。
一応 勉強したんだけどね。
でも、界磁添加励磁制御ほどは難しくなかった気がする。
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関係ないけど
年賀状が、この期に及んで4枚も増えた。しかも1枚は、なんと2年連続でこっちからは出したのに返してくれなかった人でした。
努力は報われた。
純回収率(回収分/初期投資)は、
53枚/62枚で、約85.483870967741935483870967741935%。
実回収率(全回収分/全投資分)は、
55枚/64枚で、85.9375%。
だいぶ上がりました。元旦の悲惨な状況に比べれば。
元旦は、13枚/62枚の20.967741935483870967741935483871%。終ってた。
ちなみに、ここで用いられている怪しげな用語は、すべて私の造語です。一定の目安としては利用できますが、決して公式のものではないという点に十分ご注意ください。
それから、明らかにこちらから出す必要のない「ModelsIMON」と「T.I.A.(’65創設)」は除いてあります。。
どうせ、いつかは戦うことになっていたあいてなので、いい機会だと思って。
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ウムラウト
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界磁添加励磁制御とは。
少なくとも私が見た限りでは、確かに抵抗制御に毛が生えたようなものだと思いました。
でも、なんか開発当時(1980年代)の人々には、これがエラく画期的な技術に思えたそうです。
ってか、今でも界磁チョッパ制御車が界磁添加励磁制御に改造されるっていう事例もあるようなんで、今でも画期的と思っている人は多いんじゃないでしょうか。。
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開発開始は…1970年年代といったところでしょうか。
当時、すでに東急(8000系)をはじめたくさんの私鉄が、モーター(以下電動機)の界磁(物理の実験なんかだと、永久磁石になってる方の磁石。ちなみに、模型や中学校の実験で使うような小さな電動機はここが永久磁石だが、電車くらい大きなモノになるとここも電磁石にしているらしい。)の部分を、チョッパ装置を用いて制御する、界磁チョッパ制御を採用していました。サイリスタチョッパとかいう謎な機械を駆使することで、ONとOFFだけで電圧や電流の調節ができ、熱となってしまう無駄なエネルギーが一切うまれなく、さらに今まで電動機で発生した電気を抵抗器で捨ててしまっていた発電ブレーキに代わって、発生した電気を架線に戻すことができる回生ブレーキを採用できるという画期的な制御方式です。界磁だけにサイリスタチョッパを用いるので、値段も安くできたそうです。国鉄でも、1979年にはサイリスタチョッパ制御なるものを導入(201系)。こちらは、電機子(回ってる軸の方)にもチョッパ装置をつけた、贅沢なものだった。らしいです。
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しかし、界磁チョッパやサイリスタチョッパといったチョッパ制御は、複巻電動機(界磁の部分と、電機子の部分を直並列の回路でつないだ電動機)を使わなければならないため、いままで使われていた抵抗制御で用いる直巻電動機(界磁と電機子が直列につながっている)が使えなくなってしまい、財政が傾きつつある国鉄には、大変な負担でした。
さらに、複巻電動機は、大変デリケートである、という欠点も抱えています。
そのため、従来の直巻電動機を使用することができ、かつ省エネルギーな制御方式の開発が待ち望まれていました。
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そこで開発されたのが界磁添加励磁制御です。
ここで注意すべきなのは、界磁チョッパ制御と界磁添加励磁制御は別物である、ということです。これらを混同すると、205系は界磁チョッパ制御だ〜なんて言ってる戯け厨房と同レベとなってしまいますのでご注意を。
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界磁添加励磁制御車は、界磁を挟むような形でMGやSIV(電車内で用いる100Vの補助電源)を電源とした電流添加装置を持っています。
この電流添加装置で、界磁にかかる電流を調整できるため、まるで界磁チョッパ制御のようなきめこまかな電動機の制御ができるようになりました。
さらに、減速時には、界磁に発生した電流(手回し発電機で、豆電球を点けた電流)を、電流添加装置で強めてやることで、逆起電力が高くなり、回生ブレーキを使うことができるようになるのです。
このため、この界磁添加励磁制御は、大変重宝され、特に国鉄ではこれを採用した205系電車を、大量に製造しました。思いつく限りで挙げていくと、現役では山手線、埼京線、横浜線、相模線、南武線、京葉線、武蔵野線、東海道・山陽緩行線(関西地区)、阪和線で、さらに、既に引退した路線としては京浜東北線、中央・総武緩行線があります。また、近い将来、鶴見線に山手線からの改造車が投入されます。
205系以外でも、東海道線(東京・名古屋)の近郊型電車としで投入された211系、名古屋の近郊型213系、東京の2階建て電車215系(1992年)、さらには阪神、名鉄、山陽などの私鉄でも採用されました。
このように、界磁添加励磁制御は、1980年代の全盛期には、大変画期的な制御方式としてもてはやされていました。
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しかし、1980年代後半、VVVFインバータ制御車が登場し、1990年代には、界磁添加励磁制御車の新規製作はほとんどなくなってしまいました。
ま、所詮は抵抗制御。
ヤツの特長部分ですら、VVVFインバータ制御車はそれ以上の性能をもって追い抜いています。
・きめこまかな制御
半導体技術が進歩した今日では、VVVFインバータ制御車で、コンピュータによって交流モーターを理想とされる動き方で動かすことができ、あとはソフトさえうまく作れば、界磁添加励磁制御車なんか比にならないきめこまかな制御ができるのです。
・省エネ
界磁添加励磁制御車205系の回生ブレーキが空気ブレーキにかわる速度は、約25km/hなのに対し、VVVFインバータ制御車E231-500系では、0-2km/h(通常は停止に至るまで回生ブレーキを用いるが、条件などにより多少早まる)です。
さらに、抵抗制御車103系に比べ、205系は2/3の電気を必要とするのに対し、VVVFインバータ制御車は、E231系よりも古い209系でさえ、1/2以下の電気で走行することができます。
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ちなみに、私は散々真ん中辺りで205系を崇めるような発言を行なっていましたが、決して好きなわけじゃありません。
む し ろ 嫌 い で す 。
東1000番台・1100番台・1200番台・5000番台は嫌いじゃないけど。5000番台はVVVFだし。
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字数の関係で(？)VVVFインバータ制御については本日は詳しく触れないでおきます。
一応 勉強したんだけどね。
でも、界磁添加励磁制御ほどは難しくなかった気がする。
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関係ないけど
年賀状が、この期に及んで4枚も増えた。しかも1枚は、なんと2年連続でこっちからは出したのに返してくれなかった人でした。
努力は報われた。
純回収率(回収分/初期投資)は、
53枚/62枚で、約85.483870967741935483870967741935%。
実回収率(全回収分/全投資分)は、
55枚/64枚で、85.9375%。
だいぶ上がりました。元旦の悲惨な状況に比べれば。
元旦は、13枚/62枚の20.967741935483870967741935483871%。終ってた。
ちなみに、ここで用いられている怪しげな用語は、すべて私の造語です。一定の目安としては利用できますが、決して公式のものではないという点に十分ご注意ください。
それから、明らかにこちらから出す必要のない「ModelsIMON」と「T.I.A.(’65創設)」は除いてあります。。
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