方式の概要 [ ] に、従来使用されてきた調整器を小容量の方式に置き換えるかたちで、東洋電機製造製の世界初のサイリスタによる界磁チョッパ制御装置が2847にて長期実用試験が開始され、同年に日立製作所製の同制御装置がに量産形式として世界で初めて採用された。 以来日本では従来から複巻電動機を使用していた会社を中心として各社への導入が進んだ。 でも採用が検討され、試験車両のを用いた界磁チョッパ制御の試験が行われたが、構造が複雑で・整流子の点検周期の短い複巻電動機に対する保守現場からの反対もあり、結局界磁チョッパ制御は本格採用されることはなかった。 国鉄で省エネ化が強く求められた1970年代後半には(制御器の製作・保守コストは跳ね上がるが)直巻電動機が使用できる電機子チョッパが201系・203系で採用され、それに続く205系では起動から高速域までの特性により優れる、従来のを用いたが開発・実用化された。 後者の方式はJR初期の新型車両にまで幅広く使われることとなる。 大手私鉄を中心に、界磁チョッパ制御を採用した車両が多数製作されたが、からが主流となったため、2018年現在では新造される車両に採用されることがなくなった。 制御方式 [ ]• で起動・力行する。 全界磁定格速度に達した後、分巻界磁側に流れる電流をチョッパ制御することで直巻界磁側に流れる電流を少なくして直巻界磁を弱めて()、電機子内での逆による速度制御を行う。 減速時は分巻界磁側に流れる電流をチョッパ制御することで分巻界磁側の電流を大きくして分巻界磁を強めることで、電機子内で逆起電力を発生させて、回生制動を行う。 利点・欠点 [ ] 利点 [ ]• が値の大きい電機子回路を直接制御するのに対し、本方式は容量の小さい分巻界磁電流のみを制御するため、の容量を小さく抑えることができることから初期コストにおいて優位となる。 が使用できることから、消費電力量の節減が期待できる。 電流0A(ゼロアンペア)制御を行うことにより、チョッパ制御を行う速度域では力行・制動操作に対する応答が極めて良好であり、これを利用してを実現することも可能となる(例: 等)。 また、力行、惰行、制動の切り替わり時のショックを小さくすることができる。 なお、定速制御は界磁チョッパ方式特有のものではなく、分巻電動機と(マグアンプ)の組み合わせでに登場した、「電車(オートカー)」と呼ばれるなどの例がある。 分巻界磁電流を増やして逆起電力を高めて、その分の速度を低くできる。 使用する電動機が複巻電動機なので、回生制動による逆方向電流が直巻界磁巻線を流れて分巻界磁による磁束を減らし、発電電圧(逆起電力)を抑える自己平衡性を持つ。 弱め界磁起動をすることで起動時のショックを小さくすることができる。 欠点 [ ]• 力行時の定引張力領域(起動時からおよそ全界磁定格速度の前後まで)では抵抗制御であるため、電機子チョッパ制御のような連続制御による粘着性能の向上、ならびに加速時の前後衝動の改善はを併用する必要がある。 直流複巻電動機は架線電圧が急激に変動した時に、一時的に大きな電流が流れる特性があり、過渡特性がやや悪いため、直流直巻電動機よりもブラシの摩耗が激しく、点検・交換周期が短くなる。 電機子チョッパ制御に比べて低速域で回生ブレーキの効く範囲が狭く、回生「打ち切り」速度が高い。 採用事例 [ ] 東急8000系の界磁チョッパ制御装置• (試験車)• (元東急8500系)• (元京王3000系)• (元東急8500系)• (元東急8090系)• (全車廃車)• (上形式の制御装置をはじめとした走行機器類を流用し車体は新製)• (京成3600形を。 現在は消滅)• (3次車 8506F 以降、2次車までは、また現在全車両が素子のに改造されている)• (全車廃車)• (全車廃車)• (全車廃車)• (全車廃車)• (初期の一部の編成)• 1500番台・1600番台で採用。 1700番台では使用のVVVFインバータ制御が採用されている。 また現在1600番台の一部が順次IGBT素子のVVVFインバータ制御に改造されている。 (事業用車、改造で取り付けられた )• (事業用車、改造で取り付けられた )• (全車廃車または他社譲渡)• (量産車としては世界初、全車廃車または他社・国外譲渡)• (現在は全車IGBT素子のVVVFインバータ制御に改造)• (1次車は抵抗制御、全車廃車)• (第9編成までのデハ3000形・デハ3050形は抵抗制御、全車廃車または他社譲渡)• 第16編成以降とデハ3100形は新製時から界磁チョッパ制御。 第10 - 15編成は界磁抵抗制御から改造。 (現在は8251・8255Fを除きIGBT素子 、一部 のVVVFインバータ制御に改造)• (全車廃車)• (モハ2197・2198はVVVFインバータ制御)• (全車廃車)• (10080系・一部のリニューアル編成の中にはVVVFインバータ制御車も存在)• を併用することで加速のショックを減らした。 (元東急8000系)• JR伊東線に乗り入れるため、JR線内を走行する史上初の界磁チョッパ制御車である。 (元京王3000系)• (元京王3000系)• (1230系は界磁位相制御)• (モ5750形とモ5850形のペアのみ、モ5650形は、、全車廃車)• (上記1000系の機器流用車)• 一部車両は抵抗制御の2410 2430 系車両と編成を組んでいる。 (1969年3月31日竣工の2847に分巻界磁制御器を置き換える形で東洋電機製の試作品が搭載され、長期実用試験に供された。 世界初の実用界磁チョッパ制御車である。 1988年廃車)• (1978~1981年の更新時に順次既存の分巻界磁制御器と交換で搭載された。 また2311・2331は1978・1979年にAFE試験車となっている。 全車廃車)• 6330F(2009年11月廃車)• (2016年度のリニューアル車はIGBT素子のVVVFインバータ制御(駆動)へ改造)• (現在順次IGBT素子のVVVFインバータ制御へ改造中。 元7310のみGTOサイリスタ素子によるVVVF制御車(現在はリニューアルに伴い電装解除の末中間車化))• (改造で取り付けられた。 全車廃車)• (現在は全車IGBT素子のVVVFインバータ制御(6200系50番台)に改造され形式消滅)• (バーニア制御併用。 現在順次IGBT素子のVVVFインバータ制御へ改造中)• (元東急8590系) 出典 [ ].
次の方式の概要 [ ] に、従来使用されてきた調整器を小容量の方式に置き換えるかたちで、東洋電機製造製の世界初のサイリスタによる界磁チョッパ制御装置が2847にて長期実用試験が開始され、同年に日立製作所製の同制御装置がに量産形式として世界で初めて採用された。 以来日本では従来から複巻電動機を使用していた会社を中心として各社への導入が進んだ。 でも採用が検討され、試験車両のを用いた界磁チョッパ制御の試験が行われたが、構造が複雑で・整流子の点検周期の短い複巻電動機に対する保守現場からの反対もあり、結局界磁チョッパ制御は本格採用されることはなかった。 国鉄で省エネ化が強く求められた1970年代後半には(制御器の製作・保守コストは跳ね上がるが)直巻電動機が使用できる電機子チョッパが201系・203系で採用され、それに続く205系では起動から高速域までの特性により優れる、従来のを用いたが開発・実用化された。 後者の方式はJR初期の新型車両にまで幅広く使われることとなる。 大手私鉄を中心に、界磁チョッパ制御を採用した車両が多数製作されたが、からが主流となったため、2018年現在では新造される車両に採用されることがなくなった。 制御方式 [ ]• で起動・力行する。 全界磁定格速度に達した後、分巻界磁側に流れる電流をチョッパ制御することで直巻界磁側に流れる電流を少なくして直巻界磁を弱めて()、電機子内での逆による速度制御を行う。 減速時は分巻界磁側に流れる電流をチョッパ制御することで分巻界磁側の電流を大きくして分巻界磁を強めることで、電機子内で逆起電力を発生させて、回生制動を行う。 利点・欠点 [ ] 利点 [ ]• が値の大きい電機子回路を直接制御するのに対し、本方式は容量の小さい分巻界磁電流のみを制御するため、の容量を小さく抑えることができることから初期コストにおいて優位となる。 が使用できることから、消費電力量の節減が期待できる。 電流0A(ゼロアンペア)制御を行うことにより、チョッパ制御を行う速度域では力行・制動操作に対する応答が極めて良好であり、これを利用してを実現することも可能となる(例: 等)。 また、力行、惰行、制動の切り替わり時のショックを小さくすることができる。 なお、定速制御は界磁チョッパ方式特有のものではなく、分巻電動機と(マグアンプ)の組み合わせでに登場した、「電車(オートカー)」と呼ばれるなどの例がある。 分巻界磁電流を増やして逆起電力を高めて、その分の速度を低くできる。 使用する電動機が複巻電動機なので、回生制動による逆方向電流が直巻界磁巻線を流れて分巻界磁による磁束を減らし、発電電圧(逆起電力)を抑える自己平衡性を持つ。 弱め界磁起動をすることで起動時のショックを小さくすることができる。 欠点 [ ]• 力行時の定引張力領域(起動時からおよそ全界磁定格速度の前後まで)では抵抗制御であるため、電機子チョッパ制御のような連続制御による粘着性能の向上、ならびに加速時の前後衝動の改善はを併用する必要がある。 直流複巻電動機は架線電圧が急激に変動した時に、一時的に大きな電流が流れる特性があり、過渡特性がやや悪いため、直流直巻電動機よりもブラシの摩耗が激しく、点検・交換周期が短くなる。 電機子チョッパ制御に比べて低速域で回生ブレーキの効く範囲が狭く、回生「打ち切り」速度が高い。 採用事例 [ ] 東急8000系の界磁チョッパ制御装置• (試験車)• (元東急8500系)• (元京王3000系)• (元東急8500系)• (元東急8090系)• (全車廃車)• (上形式の制御装置をはじめとした走行機器類を流用し車体は新製)• (京成3600形を。 現在は消滅)• (3次車 8506F 以降、2次車までは、また現在全車両が素子のに改造されている)• (全車廃車)• (全車廃車)• (全車廃車)• (全車廃車)• (初期の一部の編成)• 1500番台・1600番台で採用。 1700番台では使用のVVVFインバータ制御が採用されている。 また現在1600番台の一部が順次IGBT素子のVVVFインバータ制御に改造されている。 (事業用車、改造で取り付けられた )• (事業用車、改造で取り付けられた )• (全車廃車または他社譲渡)• (量産車としては世界初、全車廃車または他社・国外譲渡)• (現在は全車IGBT素子のVVVFインバータ制御に改造)• (1次車は抵抗制御、全車廃車)• (第9編成までのデハ3000形・デハ3050形は抵抗制御、全車廃車または他社譲渡)• 第16編成以降とデハ3100形は新製時から界磁チョッパ制御。 第10 - 15編成は界磁抵抗制御から改造。 (現在は8251・8255Fを除きIGBT素子 、一部 のVVVFインバータ制御に改造)• (全車廃車)• (モハ2197・2198はVVVFインバータ制御)• (全車廃車)• (10080系・一部のリニューアル編成の中にはVVVFインバータ制御車も存在)• を併用することで加速のショックを減らした。 (元東急8000系)• JR伊東線に乗り入れるため、JR線内を走行する史上初の界磁チョッパ制御車である。 (元京王3000系)• (元京王3000系)• (1230系は界磁位相制御)• (モ5750形とモ5850形のペアのみ、モ5650形は、、全車廃車)• (上記1000系の機器流用車)• 一部車両は抵抗制御の2410 2430 系車両と編成を組んでいる。 (1969年3月31日竣工の2847に分巻界磁制御器を置き換える形で東洋電機製の試作品が搭載され、長期実用試験に供された。 世界初の実用界磁チョッパ制御車である。 1988年廃車)• (1978~1981年の更新時に順次既存の分巻界磁制御器と交換で搭載された。 また2311・2331は1978・1979年にAFE試験車となっている。 全車廃車)• 6330F(2009年11月廃車)• (2016年度のリニューアル車はIGBT素子のVVVFインバータ制御(駆動)へ改造)• (現在順次IGBT素子のVVVFインバータ制御へ改造中。 元7310のみGTOサイリスタ素子によるVVVF制御車(現在はリニューアルに伴い電装解除の末中間車化))• (改造で取り付けられた。 全車廃車)• (現在は全車IGBT素子のVVVFインバータ制御(6200系50番台)に改造され形式消滅)• (バーニア制御併用。 現在順次IGBT素子のVVVFインバータ制御へ改造中)• (元東急8590系) 出典 [ ].
次の0t・28. 0t ・4両編成 電動車35. 0t・27. 0t 編成重量 8両編成:254. 0t 6両編成:198. 0t 全長 18,000 mm 車体幅 2,760 mm 全高 3,969 mm 4,050 mm(パンタグラフ付車両) ・S形ミンデン台車 FS513形・FS013形・FS013A形 ・SUミンデン式台車(4両編成電動車) FS562形 140kW 130kW 駆動方式 4両編成: 8両編成: 界磁チョッパ車 84:16 5. 25 VVVF車 85:14 6. 07 編成出力 8両編成 3,360kW 6両編成 2,080kW - 併用 ・ 京成3600形電車(けいせい3600がたでんしゃ)は、(57年)から導入されたの。 本稿では2013年3月末までにされていた 芝山鉄道3600形電車についても記述する。 この節はなが全く示されていないか、不十分です。 して記事の信頼性向上にご協力ください。 ( 2014年11月) 輸送力増強および形式の、の置き換えを目的に、1982年6月から(元年)7月にかけて6両編成9本の計54両が製造された [ ]。 本形式の第1編成となる3608以下の編成はで落成し、1982年(昭和57年)6月7日・翌8日に東急車輛からを牽引車として金沢八景からを経由してに搬入された。 その後等を経た同年土曜日から営業運転を開始した(当時の1132列車・京成高砂発京成上野行き普通列車より)。 当初は京成線内の運用のみで、都営地下鉄浅草線への乗り入れは行わなかった。 その後、都営地下鉄浅草線への乗り入れは4年半後となる(昭和62年)1月26日より開始された。 なお、本形式は京成通勤車としても都営浅草線を営業運転で走行する車両としても初めての方式やT形ワンハンドル式のの車両となった(ただし3608編成は落成から暫くは浅草線入線は見送られ、自社線限定での運用だった)。 末尾4と5は将来の8両固定編成時を考慮して、末尾9と0は各編成の末尾番号を揃えるために欠番とされた。 京成に限らず都営地下鉄浅草線に乗り入れる各では方先頭車の車両番号で編成名を呼称することが多く、第1編成は「3608編成」と称する。 東急車輛製造は・と同様に付近に凹凸のステンレス板(つりあい梁)が露出しているほか、屋根コルゲートの段差が目立っている。 外観や内装デザインは、基本的にに準じていた。 車体は、実用化されつつあった軽量を京成で初めて採用した。 同様、前面ならびに側面窓上下にファイアーオレンジの帯を配していたが、1991年11月に3668編成、1992年9月から1993年3月にかけて3608 - 3638編成で側面窓上部の帯をファイアーオレンジからブルーに変更。 さらに、1993年9月に3648編成で前面・側面窓下帯をファイアーオレンジから赤と青に変更し、1995年6月までに全編成の変更が完了した。 なお、当初は側面部分の帯が省略されていたが、塗装変更時に帯を貼付している。 側面戸袋部にはの Keiseiロゴを表記したプレートを取り付けている。 3月には、京成グループの導入に伴い、全車両の側面に K'SEI GROUPを貼付した。 前面が切妻から3面折妻になった。 前面のとが横並びになり、合わせてを左右上部に配置し、尾灯・急行灯の視認性が向上した。 前面部分に種別表示器を配置し、前面上部中央の表示器は行先のみとした。 は3500形までの20コマタイプから40コマタイプになった。 なお、前面・側面の種別表示幕は2002年10月12日の種別変更によるに対応させるため、同年7月から9月にかけて全車両の交換を行った。 文字のは細()併用併記タイプとなった。 現在のオレンジ色地はで使用されている)。 前面向かって左側の窓上に幕式の運行番号表示器を設けているが、2003年8月から2004年9月にかけて、芝山鉄道へのリース編成を含めて式に交換している。 この際に、切り替え器に搭載されている非常発報装置が「発報弱め」スイッチ付きに交換された。 客室側窓は1枚下降式になり、窓配置もドア間・車端部とも2枚となった。 車端側の窓のみ幅が狭い独特のスタイルとなっている。 前面レイアウトは、(昭和58年)春以降のや・の更新でも引き継がれた。 室内のカラースキームなどは基本的に3500形に準じているが、天井部のホワイトが荷棚上まで貼られたことや、先頭車乗務員室前のを廃止したことなどの相違点もある。 この形式より車両間の貫通路はすべて狭幅となり、各車両の上野方に貫通扉を設置した。 車内の写真• 乗務員室背面仕切壁 (左側2枚は遮光幕を閉めた状態) 主制御器は、で実績のある製界磁チョッパ制御装置を京成の通勤車として初めて採用した。 AE形は特急専用車のため直並列制御が省略され定速度制御機能を備えていたが、3600形のACRF-H8140-783Aは直列15段、並列8段、弱め界磁無段階で通勤車に適した仕様とされた。 駆動装置はとされた。 補助電源装置は MG に代わって SIV が初めて採用され、 CP とともに各編成の末尾3と7に配置された。 はモハがFS-513、クハがFS-013である。 クハ3638の台車 は下枠交差式パンタグラフで、各編成の末尾2と6に2台設置された。 88kW を4台搭載している。 以下に落成時期毎の相違点を記す。 落成順序は1982年(昭和57年)6月に3608編成を東急車輌にて製造。 最初の3本は輸送力強化の増備車として落成し、導入ペースも2年で6両編成1編成と遅かった。 よってデビューから4年経った1986年度時点で20両を切る少数派形式でもあった。 デビューから5年以上経ち初めて複数編成新造した。 輸送力強化により1989年 平成元年 7月に新造したのを最後に新造を打ち切った。 よって京成の界磁チョッパ制御車は初代AE形42両と3600形54両の96両と1989年当時の在籍車数の2割程度しか新造されなかった。 3600形は製造年が7年と短く、基本同一設計で新造したが、年代別の差異は以下の通り。 (昭和61年)落成編成から、網棚をからステンレスパイプに変更、また室内で1両あたり4基の充電式予備(停電時の)を設置する代わりに予備を廃止した。 後に増設試験が行われたため、他編成との差異が目立っている。 (昭和62年)落成編成から、同年春の3200形モハ3268・モハ3265の更新時に試用されたを本格的に採用。 後に3618編成も変更された(1994年11月施工)。 (昭和63年)落成編成より側灯と尾灯がLED化され、客室内の客用扉上部は手をつかめるような構造とされた。 3668編成では、空気圧縮機を従来の直流電源のC-2000-Mに代わり、などで実績のある交流電源のAC-2000-Mを試用し、1989年落成編成で本採用された。 1989年6月落成編成からが搭載された。 この機能は、既存編成にも追設されている。 8両編成化に伴う編成変更 優等列車の8両編成化促進を目的に、(平成9年)から本形式の8両編成化が行われた。 6両編成3本をばらして他の6両編成に電動車ユニットを組み込むことで8両編成を組成、余剰となった制御車のうちの4両を方式で電装化して新たに6両編成を組成した。 これにより、界磁チョッパ制御の8両編成6本とVVVFインバータ制御の6両編成1本という構成になった。 この際に8両編成車は方から3両目にを設定して、車両にシールが貼られた。 界磁チョッパ編成• 1997年6月に、6両編成3本を8両編成2本を組成した。 この際に5号車の成田側のパンタグラフが撤去された。 以後、3編成を2編成づつ施工している。 2000年9月に、付近にて3648編成が上で自動車との衝突事故に遭い、モハ3643-3642ユニットは復旧作業のため休車とされた。 その後2001年3月に復帰して元の8両固定編成に戻すまで、暫定編成を組み、3646に一旦撤去した箇所にパンタグラフを搭載した。 2002年1月に3618編成がに入った際、モハ3607-モハ3606の台車に不具合が発見された。 復旧作業が終わるまでの間、3618編成は落成時の6両編成で運用され、2002年8月下旬に本来の8両固定編成に戻った。 余剰で休車扱いとなっていた制御車のクハ3621・3628・3661・3668を1999年2月に電動車化し、暫定的に以下の4両編成を組んで営業運転を再開した。 4両編成ということででも運用された。 制御装置は、東洋電機製造製使用のVVVFインバータRG633-A-Mをモハ3628とモハ3668に搭載した。 主電動機はTDK-6170-A(社内制式名称KMM6170,出力130kW)、駆動装置はTDカルダン、台車はFS-562形で、これら電装品はと同一のものを用いている。 パンタグラフは8連化の際に撤去した余剰品を流用のうえでモハ3628とモハ3668に搭載したが、設置スペースを捻出するために連結面側のクーラーを1台撤去し、残りの3台もCU-15BからCU-15Cに変更している。 電動発電機と空気圧縮機はになった・3150形の流用品で、ともにモハ3621とモハ3661に搭載された。 電動発電機は容量75kVAタイプのCL-355-B1、空気圧縮機はAC-1000という組み合わせは3200形・3300形と同じ。 にリースされた3618編成 (2011年7月18日) 3618編成は、2002年10月に帯色変更(芝山鉄道のイメージカラーである赤と緑のカラー帯に変更 )と Keiseiロゴプレートの上から芝山鉄道の社名貼り付けなどを行ったうえで、芝山鉄道にリースされた。 カラー帯は赤色はを、緑色は芝山の緑の大地(緑色はの色でもある)をイメージしたものである。 運用は京成の車両と共通運用となっていた。 8両編成のため、自社を走るのは朝夕に限定された。 2013年4月より、リース車両が3500形3540編成に変更されることになり、2013年3月末をもって芝山鉄道へのリースは終了した。 その後は京成電鉄に返却され、芝山鉄道の社章や社名などが外されたが、帯色はそのままで運用に就いていた。 しかし、のちの2013年12月に宗吾工場を出場した際、従来の赤と青の帯色に戻された。 なおのとおり、本編成は2017年2月に廃車となった。 運用 金町線運用 3668編成 8両編成は都営浅草線は入線可能だが、には入線しない。 には対応しているが(成田スカイアクセス)には対応しておらず、6両編成が最長である・や、4両編成に限定されるにもそれぞれ入線できないなど、運用が限定されている(6両編成時代は千葉線・千原線に入線していた)。 そのため、本線系統の優等列車運用や浅草線直通に充当されることが多い。 但し上野・押上-高砂と京成津田沼-成田空港・芝山千代田は8両対応なのでこの区間の普通列車に使用される事はある。 ダイヤ改正以前は日中の快速は発着であったため上野発着の特急運用中心であったが、同改正で日中の快速が西馬込発着に変更されてからは快速での運用も増えた。 かつて存在した6両編成は新3000形とともに普通運用が主体であった。 4両編成は金町線及び-の運用が主体である。 京急への営業列車での乗り入れ運用は存在しないが、先頭車が電動車であることから京急線乗り入れが可能である。 このため、総合車両製作所からの新車搬入の際には、全電動車編成の牽引車としても使用され、まで入線する。 廃車 2017年より廃車が開始され、同年2月に3618編成と3668編成の付随車(3608・3601)が廃車され、3668編成は4両化された。 2019年には3638編成、3648編成、3678編成が廃車された。 脚注 [] 注釈• 『』第33巻第5号、、1999年4月、 91頁。 鉄道ピクトリアル2007年3月臨時増刊号• - 芝山鉄道 2013年3月29日• 鉄道ファン 2017年8月号(通巻676号) 付録(大手私鉄の車両ファイル2017) 参考文献• 1982年9月号 新車ガイド「京成3600形」• 2000年4月号「京成3600形ショートヒストリー 明日を走る3600」• 2007年3月臨時増刊号 特集「京成電鉄」 関連項目 ウィキメディア・コモンズには、 に関連するカテゴリがあります。
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