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VVVF車 MT比の違いと加速度の差
- VVVF車のMT比が異なると加速度にどのような影響があるのか調査しました。
- VVVF制御の電車でMT比が異なった場合、加速度にはどのような差が生じるのか詳しく解説します。
- MT比が異なるVVVF車の加速度について調べました。同じ出力の電動機と歯数比の電車でも、MT比が変わることで加速度に違いが生じることがあります。
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No.2続きと言うか補足です。 JR東日本では、E233系の導入を筆頭にM率を上げてる車両が多くなっています(全部ではないですが)。例としてE233系とE235系に置き換えた路線を見てみると ・中央東線 :233系0番台(6M4T) 加速度3.0Km/h/s ・京浜東北線:233系1000番台(6M4T) 加速度2.5Km/h/s ・常磐緩行線:233系2000番台(6M4T) 加速度3.3Km/h/s ・東海道本線:233系3000番台(6M4T) 加速度2.3Km/h/s ※付属編成(2M3T)や231系(4M6T)の加速度も2.3Km/h/s ・京葉線 :233系5000番台(6M4T) 加速度2.5Km/h/s ・横浜線 :233系6000番台(4M4T) 加速度2,5Km/h/s ・埼京線 :233系7000番台(6M4T) 加速度2.5Km/h/s ・南武線 :233系8000番台(4M2T) 加速度2.5Km/h/s ・山手線 :E235系0番台(6M5T) 加速度3.0Km/h/s 上の一覧を見て頂いて判るとおり、M率を上げてるからと言って決して加速度を上げてるわけてではありません。また、E233系が導入されている路線も結構多くなっています。全然旧性能車ではありません。 京浜東北線・根岸線では、路線の都合上最高速度が95Km/hに抑えられていますが、209系(4M6T)を使用していた時と同じ加速度を使用しています。山手線に至っては、加速度凄そうに見えますが、E231系500番台の加速度と変わりはありません。 要するに、MT比が変わったところで、「その路線に適した加速度をプログラミングで制御」しているのに過ぎないわけです。何故M率を上げるのかは、何度も申しておりますが「1ユニット故障しても残りのM車でダイヤを保てる様にする」為であり、加速度を上げる為にM率を上げているわけではありません。 最近ではE129系の様に全車M車(1M1Tを0.5M0.5Mに分ける方法)化させ、どちらかが壊れても自力走行が出来るようにしています。 JR西日本も同様で、207系の様にT車率を高める車両を作っていましたが、最終的には3M(0.5M×3)の様に全車をM車化する動きになっています。 それだけ、ダイヤ維持を重視しているのかもしれませんね。 最後に、E231系500番台を転用して6M4Tになっているのは、元々6M5T車であり10号車(サハE231-4600番台)をE235系の10号車(サハE235-4600)に改造転用しているので残りは10両。結果6M4Tで転用しているわけです。
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- longrailjpn2018
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- FEX2053
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>「京急1000型オールM編成の加速がすごい」 これは、明らかに「仕様上そういう設定になっている」からです。 京急の場合、昔から加速力は国鉄のそれより大きく設定されて いますので、他社から乗り換えるとそういう気は確かにします。 >「山手線の231系500番台の加速がすごい」 これは「そう思い込んでいるだけ」です。起動加速度の仕様上の 設定は209系と変わりません。E235系は、仕様上大きくとって 遅れ回復時の余裕に使ってますが、ダイヤが変わらないので。 むしろ、いきなりフルノッチを投入するか、1ノッチで流すか という、運転手の扱いの差による加速感の差の方が大きいですね。 YouTubeの画像は「直接比較しているものが少ない」「比較して いる場合でも、その時のダイヤの状態や運転手の趣向などが一致 してない」ことが多く、あまり信用しない方がいいです。
お礼
なるほど! 前回の質問に続いて詳しく丁寧にご教示いただきまして、大変ありがとうございました。
- washi-washi
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>しかしながら、YouTubeなど動画投稿サイトには「山手線の231系500番台の加速がすごい」とか、「京急1000型オールM編成の加速がすごい」といった動画がアップされています。 E231系近郊タイプは、加速度2.5km/h/s 山手線で使用されている(た)E231系500番台は、加速度3.0Km/h/s 東京メトロ直通のE231系800番台は、加速度3.3Km/h/s 京急1000形については、加速度3.5Km/h/s 上記の加速度を見て頂ければ、凄いのはよく判りますが、そもそも論で言えば「そのようにプログラミングされているから」と言う事です。 直流モーターは電流と電圧でモーターの回転が変わります。しかし、交流モーターは周波数と電圧で回転が変わります。要はスピードに応じて電圧を変え周波数を変えて行き最も適した組合せで走行するように制御しているのがVVVFなわけです。 >同じ出力の電動機と歯数比のVVVF制御の電車で、MT比が異なった場合は加速度に対する影響はどのようになるのでしょうか。 あなたの質問に直球で答えるならば、VVVF制御であろうと界磁制御であろうと抵抗制御であろうと、M率が上がればモーターにかかる負担は減り加速が楽になります。 何より「粘着性」が上がるので動輪が空転しなくて済みます(動輪にかかる力量が少なくて済むから)。 一方、M率が下がればモーターにかかる負担も増えますし、粘着性が下がるわけですから、空転を起こす可能性もあがります(動輪にかかる力量が増えるから)。 だからと言って、M率を上げても加速度を上げれば粘着性は下がりますので空転を起こす可能性も上がります(一気にスピードを上げると動輪にかかる力量が増します)。 どれを選ぶかは、鉄道会社によってマチマチだとは思いますが、M率を上げてスムーズに加速して行って貰えれば、車内にいる乗客にかかるGも減りますから、やたらと加速度を上げるのは御免ですし、6M4Tならば1ユニットが壊れた時に出せる出力性能に合わせた加速度であれば十分ではないかと思います。
お礼
なるほど! 前回の質問に続いて、詳しく丁寧にご教示いただきまして、大変ありがとうございました。
えぇと。 加速力を上げるということは、モーターの力があれば良いだけじゃありません。 モーターのギヤから繋がっているギヤの歯に大きな力がかかることになりますので、設計以上の負荷をかけるということは、ギヤユニットの寿命を短くすることにつながります。 また、速度に関しても、何でもかんでも早くすれば良いのではなく、設計回転速度があり、それを超えると、ベアリングなどの負荷が一気に大きくなります。 つまり、寿命が短くなります。 寿命が短くなるというのは、安全性も落ちてくることになります。 そんなことをやって意味があるのでしょうか? どんなにすごいといっても、その加速度などは設計上で作られているか速度でありそれを超えるものではありません。 現在の構成からモーターを増やしたからといって、速度を上げて寿命を短くしたって、収益が上がるわけではありません。それどころか寿命が短くなるわけですので、整備のための修理期間と修理費用がかさむことになるわけで、メリットがありません。 オールモーター車にしましたので、電気代が上がりましたから、運賃を上げます。 あなたなら納得されるかもしれませんが、多くの人は、そんなの必要ないでしょう。と納得しないでしょうね。 鉄道は趣味やお遊びではなく、経済産業なのですからね。
お礼
なるほど! 詳細かつ丁寧に解説していただき、ありがとうございました。
お礼
なるほど! いやいや!恐れ入ります。 一つ一つ詳細丁寧に解説いただきまして、大変ありがとうございました。