電車の事について

質問

こんにちわ
毎日電車に乗っている者ですが疑問があります
電車の架線は１本ですが
モーターは直流なのでしょうか？
定格は何ボルトですか？
その場合変電所でＡＣからＤＣに変換されているわけですね？
３相ＡＣのほうがパワーがあると思うのですが？
もしＤＣだったら何でＡＣよりＤＣ何でしょうか？
わからない事だらけです
よろしくお願いします

回答No.4

ultraCS · ベストアンサー

国内でも新交通システムにはゆりかもめのように三相交流で電化している鉄道があります。これは、ゴムタイヤでタイヤを帰線として使えないこと、側壁が連続しているのでそこにトロリー線を敷設して集電シューで集電するのであれば二本でもでも三本でも構造的には大差ないためです。

三相交流だと、レールに一相、残り二相が架線からの集電となりますが、屋根乗に二列パンタグラフが必要で、ポイント部での架線の絶縁が複雑になることなどから、現在残っているのはスイスのユングフラウ鉄道くらいです。
余談ですが、ロンドン地下鉄の様な四レール方式での電化であれば、第三軌条、中央軌条、走行レールそれぞれで三相交流送電は可能ですが、ポイント部の絶縁の複雑さは想像を絶しますね。

高圧交流電化、一時期は確かに地上設備が廉価に出来ると言うことで広がりましたが、車両のコスト高や高圧絶縁設備、ATき電のオートトランス、BTき電のブースタートランスなど5-10Km程度に設置する施設などのコストを考えると新幹線のような大量送電が必要な区間以外ではそれほど有利でもなく。JR西のようにアーバンネットワーク拡充時に大阪直通優先で北陸本線米原～敦賀を直流化した事例もあります。
近年の交流電化事例は新幹線開通区間を除くと筑波エクスプレス守谷以遠、阿武隈急行、仙台空港鉄道がありますが、TXは地磁気観測所の制約、仙台空港と阿武隈急行は東北本線への乗り入れが理由でしょう。

なお、現在最新の電動車は、パワーエレクトロニクスの進化で直流電化でも三相交流に変換して誘導電動機を駆動します。交流電化の場合でも一旦直流にして三相交流にしています。

お礼

大変詳しく説明していただいて良くわかりました
有り難うございます

回答No.3

jaham

電車の電源供給は　架線と線路（レール）で行ないます

三相交流の場合には3本の給電線が必要です

単相交流もしくは直流なら　給電線は2本で済みます

昭和初期からの電車は　直流です
電圧は　600Vから1500Vです　軽便鉄道には300V程度のものもありました
現在運行されている鉄道は1500V程度が多いです
変電所で電圧を調整し直流に変換して電車線に給電しています
大容量の半導体整流器が実用化されるまでは、水銀整流器を使用した非常に大掛かりな設備でした
しかし　直流モータは、制御も動力性能も電車には非常に良くマッチします

交流電車が登場したのは昭和30年代です　直流より設備が単純で安価だからです
しかし、電車のモータとしては（交流モータは）、制御も容易ではなく、動力特性もあまりよくありませんでした

また　給電は架線とレールだけですから単相です　電圧は2万V のはずです

その後　大容量の半導体整流器が実用化され、電車内で直流に変換したり、VVVFを採用することで、制御も動力特性も向上し現在に至っています

以上は　電動機（モータ）の基礎的な事項です

なお、電圧が高くなるほど、綜合効率は良くなります　しかし　安全や保守保安の面からは問題が多くなります、それも絶縁材量の性能の向上で改善されています

この程度のことは　少し調べれば判ることです

お礼

有り難うございました
良くわかりました

回答No.2

TooManyBugs

架線電圧は日本ではDC1500VかAC20000V(新幹線は25000V)50/60Hzが標準的他にDC 600,750Vや国外ではDC550V,3000V,AC15000V(16 3/2Hz),50000V等があります。

モーターは従来は直流モーターでしたが近年はインバーターを使用した3相ACモーターが使用されています。

直流に変換しているのは電車の運転には直流直巻もターのほうが運転の特性に合っている(電圧と速度が比例する)ことと交流直巻モーターでは整流子の整流不良が起きてしまうこと(このためにドイツなどでは変電所で相変換してAC15000V 16 2/3Hzとしています)。

３相では送電に架線が２本いるため設備や保守に手間が掛かること、３相モーターでは速度が自由に設定できないなど鉄道には不向きであるためイタリアなどでかつて使用されていましたが現在はスイスなどの一部の登山鉄道などで使用されているのみです。

お礼

大変良くわかりました
有り難うございます

回答No.1

AVENGER

交流、直流、交直両用とありますよ。
交流は２万ボルト、直流は1500ボルトじゃなかったですかね？

お礼

有り難うございました