交流電車は何故高いの？

質問

交流電車は何故費用が高いのですか？
架線から電気取り込んで、そのままモーターに送るのは無理なのですか？
電気関係はよくわからないので・・・

回答No.3

yokohamatakurou

「費用」ってのは車両費のことですか？それとも地上設備も入れたトータルの値段のこと？それと電車と言ってもいろいろあって、たとえば新幹線の電車は交流だけど、これを直流で実現しようとしたら今よりもっとお金がかかることになるけど。

回答No.2

69015802

それは昔の話ですね。
交流電動機（モーター）の回転速度は電源の周波数で決まるので直流電動機のように電圧や電流を変えるだけで速度を変えることが出来ないので、変圧器で電圧を下げて、その交流を直流に変えて直流電動機を動かしていました。
今はSCRやIGBT,SiCなど高性能の半導体があるので速度制御はインバータという回路を用いてモーターに送る電気の周波数を変えています。ですので特に電源が交流直流で特段の差はありません。
但し直流は主に1.5kvに対し交流は20ｋｖ（新幹線は25ｋｖ）と電圧が高いのでその部分の絶縁を強化しないといけない（例えば碍子を長くするとか電線の被覆を厚くするなど）のでその分多少は余分な費用が掛かるかも。

回答No.1

4500rpm

直流：
・プラスとマイナスの切り替えでモーターの回転方向が変えれられるので、電車の前進後進が切り替えやすいです。
・電圧を変えにくいので、速度制御は電流を変えて行いますが、その制御は抵抗で行い、電気を無駄に捨てることになります。
・高い電圧で送電すると効率が悪い。

交流：
・変圧器で電圧を変えやすい
・交流そのままではモーターの回転方向が変えにくい。
・高い電圧で送電しても、効率が良い（高い電圧で送電して、使うところに近いところで変圧すると損失が少ない）

なので、昔は制御しやすい直流を使用していましたが、最近は、電気制御機器が発達したので、効率の良い交流を使用するようになりました　。

交流を電車で使用するには、電車の変圧器で電圧を変え、さらに整流器で直流に変換します。このため、変圧器や整流器等を必要とするため、直流型電車に比べると車両の製造コストが掛かります。

最近では、VVVFインバータという制御機器を使うようになったので、直流や単相交流から制御しやすい三相交流を作り、効率の良い交流モーターをする車両が増えています。（三相交流モーターは、交流でも前進後進が切り替えやすい）
VVVFインバータも高価ですので車両コストはかかりますが、全体の効率が上がります。