車両の加速度 3km/h/s

抵抗制御からVVVFまで。
大いに語れ。

前スレ
車両の加速度 2km/h/s
http://toki.2ch.net/test/read.cgi/rail/1298473449/

過去スレ
車両の加速度
http://toki.2ch.net/test/read.cgi/rail/1279428712/

建て乙

前スレ終了 age

2km/h/sくらいのおっとり加速が好き

207系とか阪急の加速度はちょっときついと感じる
大体2.6から2.8くらいだろうか
2.5が不快に思わない加速度の上限かな

曲線通過時の許容遠心力は0.08Gで起動加速度に直すと2.8km/h/sに相当する

保守

阪神ジェットカーはトルクを稼ぐために762mmの小径車輪使ってるよな
5500系からは860mmになったが

>>9
VVVFは万能だね

阪神9000もなんか加速時の乗り心地が好きじゃない。

E233系の引張力ってどれくらいだっけ
各番台別で

それくらい自分で計算しろよ

分かった
諦める

209系って結構無茶してたよな
95KWモーターで4M6Tは乗車率120%を基準に出力算定してたはず
他社は250%で出力算定するのに

毎回同じような話題だね。

それはゆーたあかん。

りんかい線70-000形
6M4Tなのに4M6T相当の加速度に下げられていた

そりゃ205と足並み揃えなきゃいかんだろ。

故障して2M13Tで東京駅の地下から上がった217って、どんな感じに加速したんだろ？
引退の時に、イベントで再現…なんてムリかな。

>>21
地下線基準としては、後続列車が先行故障列車を地上に押し上げる能力を求めていて、
両国の上りが30/1000、標高差が−35m〜＋10mの45mで、
15連の日常の加速度が2.2km/h/s。
速度制限が80km/h。
という条件で考えると、6M24T→3M12Tでは静止から引き上げ可能な能力があることは確か。

それを2M13Tで這い上がるためには、地下の平坦部で初速80km/hまで加速して、勾配での加速と合わせて地上まで出られるかどうか。
初速度80km/hが高度に転換する分は　ｈ＝V^2／2g＝(80/3.6)^2／(2*9.8)＝25.195ｍ
一方、駆動トルクは脱出可能なトルクの(2/3)しかないわけで、これがどれだけの高度を稼げるか
駆動エネルギー＝FX＝(2/3)×(30/1000)×g×（45／(30/1000)）＝(2/3)×45×ｇ→(2/3)×45＝30m 分は持ち上げられる。
だから初速分25mと合わせて45m高をギリギリ登れた計算。

緊急用にトルクを増やせるモードがあれば、その分が余裕になって楽々脱出できるというのが結論。現実に起きた事実と一致。

編成救援は線内の最大勾配で起動することが条件
助走とかアホか

>21
だれがわざわざそんなヒヤヒヤする作業をするんだよw

>>23
よく嫁！
15連編成を1ユニット2両だけ通電で引き揚げたことがあって、どういう条件なら地上に引き揚げられるのかの解析。
すでに、そういう作業をしたんだよ。
217系の通常のトルクじゃ上がれないが、+50%増しモードがあるか、初速80km/h以上なら2M13Tで地上に出られるという話。

そういや209や217は乗車率200か250%まで起動加速度一定だよね
車両重量と人員重量計算すればどの位トルク出せるか分かるかな

あげ

>>26
その目の子のトルク推定として、常用平坦地加速度2.2km/h/s、故障編成を後続編成が押し上げ、脱出勾配30/1000、
というデータを使って逆算してるわけ。

２編成だと質量が２倍になるから加速度が半分。これが勾配加速度を上回るのが絶対条件。
2.2／2 ［km/h/s＝1000m/3600s^2＝1/3.6 m/s^2］＝0.30555555 [m/s^2]
一方勾配加速度＝ｇ sinθ≒ｇ ｔａｎθ＝9.8×(30/1000)＝0.294＜0.30555　[m/s^2] だから脱出可能と判断できる。

３ユニットの牽引力はＦ＝ｍα≒（30トン＋人10トン)×15両×0.3055555＝183.3 [kN]＝18.71 [トン]
→１ユニット２両あたり 6.24 トン、くらいかなぁ。

>>28
ちょっとベタで計算してみた。

加速度2.2km/h/sというのは、加速力にすると2.2×30.9＝約68kg/t
Ｍ車が半分になったと言う事で、加速力も半分の34kg/t

勾配抵抗30kg/t分、起動抵抗3kg/t分を引いても、1kg/tで加速できる計算。
0.03km/h/sだが転がり始めたら起動抵抗分は無くなるし。。。
これ、勾配上での値だから、東京駅からだと、全く問題無く速度を上げれる。

>>29
それは後続車が押し上げる場合の計算。

驚かれてるのは、１５両編成３ユニットのうち２ユニットをカットして１ユニットだけで這い上がったってこと。
その場合、勾配途中からでは難しそうで、それこそ東京駅あたりから加速して初速80km/hくらいで登り始めないと高架上までは上がりきれないかもしれないと。

>>30
平坦地加速距離Ｌ＝Ｖ^2／（2α)＝(80/3.6)^2/(2*(2.2/3.6)/3)≒1212m
高速域で加速が弱くなるのを考えても2,000mほど加速すると80km/hに達して、フルノッチを続ければ、
そこから30/1000の坂を、標高差で45m登り切れるって訳だが、
加速力が勾配抵抗の2/3強しかないから、次第に速度が下がるのに合わせてVVVF制御ができるってことだ。

>>30
あ、そっか。。。
6M9Tでの加速度が2.2km/h/sだったよね。すいません。
だから、実質的な加速力は68kg/t÷3だから、約23kg/tで、30‰では起動できませんね。

出力の計算上、問題なく起動・押上ができるかもしれないけど

勾配上に曲線が含まれる
線路が濡れている（特に降り出したばかりの雨や五月雨時）
付随車やユニットカットしたＭ車ばかりに乗客が集中乗車していて
モハはガラガラ

だとどうなるのだろう。
いくら出力を上げたところで空転して上がれないという問題が起こりそうな気がする。

新京成800形と阪急5100系はMT比変更により加速力と最高速度向上を図った珍しい例
後者はMT比を変更しなかった編成でも限流値アップで加速力向上を図っている（しかも単純に限流値を上げただけでなく配線を交換したらしい）

>>22
随分前の話だが、以前故障で2Mになってしまったと思われる209に乗った
故障した車両が有るから加速が悪くなっている、と放送が入っていたから多分そうだと思う
空転が酷いのか前後に激しく揺れながら加速する、本当にヨタヨタした走り方だったな
速度は40キロも出てないと思う
車両はしばらくしたら客を降ろして回送になり（多分東十条）、車庫に帰った

そういや209ははじめのころハデに空転して速度がのらないことがよくあったな
後の方になると気にならなくなった

>>35が初期のころの話だとすると、いまは改善してるのかも

E231の2M8T
http://www.nicovideo.jp/watch/sm6748813

編成出力760kW、平均出力76kW/両ｗ

E233系は1ユニット潰れて4M6Tになっても通常ダイヤで運転できる設計なのか
209系とかだと加速度が大幅に低下し確実に遅延する

221系、100km/hまで75秒。
当時のMT比1:1かつ高速設計の車両は概ねこんなもんかね

>>39
だからわざと加速力抑えてるんでしょ。

>>40
あの当時の120km/h対応の近郊型は、311・221・811と揃えた様にMT比1:1だったな。
721だけは2:1で最初から高性能だったが。

一方、束の215系は4M6Tで120km/hとした

>>42
限流値弄ってるんだろうけど、120km/h到達にはかなり時間と距離が掛かりそうなので、品鶴線で一瞬120km/h出せる程度だろうねぇ…

>>42-43
弱め界磁率も35%から30%にしている。

>>43
車重とレイアウトからSSなんていつも1分は遅れてたよ。

>>45
215が湘新入ってた頃の品鶴線は最高100km/hだったと思うが、10連2ドアであの構造では苦しいだろうな。

いくら二階建て、車重が重いといっても、
あの構造じゃ立客はそこまで乗れないということを考慮してたのかもね
極端な例はサンライズの285系

>>44
弱め界磁率を35%から30%に変更したところでいかほど高速性能が確保できるのか甚だ疑問だな。
駅間の長い運用に突っ込まれてることを利用して無理やり120km/h運転してるとしか思えない。

いやいや高速域でのその差は実に大きいよ
120km/hにおける引張力でいうと215系（WF30%）が2.5tf/ユニットなのに
対しほぼ同じ足回りの211系（WF35%）は1.6tf/ユニットにしかならない

最高速度同士で比較をすれば211系は110km/hで2.1tf/ユニット弱で
これと2.5tf/ユニットとの比は211系と215系の重量比と同程度だから、
ざっくりいえば215系の最高速度付近における加速は211系における
それと大体同じぐらいということになる

>>49
その211はMT比2:3の時？

今月の鉄ピクにJR東日本の運転士のちょっとした記事があるが、三鷹の103-1000・1200は3ノッチでも100km/h行けたんだね。

>>50
それは何故？

実は下り坂だったとさｗ

>>50
そうなんだよね。性能図を見たら別に不思議でも何でもないんだけど、103系は高速は無理という先入観があるから
信じれないって感じになってしまう。
ちなみに103系の3ノッチは57%界磁なんだよ。だから、高速でもずいぶんと伸びる。

あと、103系の8M2Tとか6M1Tという、加速度やら最高速度を語る上で、とっても重要な情報が語られにくいってのが
今迄のファンの方が加速度を語る上で弱い部分かなと思う。

そういや川島先生が書いてた片町線の103系は
高速が出せるよう改造され〜　ってのはどういうことだろ。

>>54
たぶん、弱め界磁がきちんと35%になっていないのを改善したって奴じゃないかな。

101系にしても103系にしても、抵抗を使って調整してる関係で、抵抗体の熱の持ち方によって
実効弱め率ってのが変わってくるんで。
103系の場合は、35%界磁のはずが40%近かったりしたので、それをちょちょいと35%以下になるよう
な改造をしたやつをさしてるのかも。。。

1990年頃に吹田工場と明石電車区の研究発表が元だから、まだ淀川区に103系がいるし。
でも、緩急運転してるわけでもないので、片町線でメリットがあるかどうか微妙な気もしますけどね。

うわあ、詳しいかつ即レスありがたし。

223系スレで本線の221系の起動加速度は引き下げられたということの
ソースを求めていたが結局行き着いたのは2chの書き込みだけだった
実測は2.1なのかな？　公称2.5だけど

>>50
そうです
そういえば215の力行限流値設定が出てきたんですが、空車440A満車460A
とのことで、計算はしてませんがこの幅の狭さだとおそらく座席定員乗車まで
しか想定してないですね

それとその記事読んでみましたが東がE233で初めてトルク制御を採用した
という記述は誤りですね
これは209からです（まあ運転士は乗らない車両にはあまり詳しくないから…）
　宇田賢吉氏も何故ノッチの電流制御（同じ意味です）を採用しないのか！と
　書いてましたがその時点で西にもその手の車がありましたし
あれ、でも205の先頭車化改造車に苦情を申し立てているということは
八高・川越の209に乗ってないとおかしいよなあ、あれぇー？

>>55
>>50後半の件もその辺関連してくるでしょうね
中央総武緩行−営団東西なら駅間短めで頻繁に高速からのブレーキ扱いが
ありますから界磁コイルは設計時の想定並みにホットなはず（ということは
設計どおりの高速性能になるはず）です

>>57
車両技術209号62ページに221、223-0、207-1000、223-1000の加速力曲線を
比較した図が載っているのですが（記事自体は223-1000の解説）、
それの221は起動加速度が2.1km/h/sで描かれています
なお同じ図が同218号23ページ（こちらは223-2000の解説記事）にもあります

国鉄301系って手元の資料だと8M2T編成空車時で編成重量が約298.8tぐらいだとか。
とすると起動加速度も考慮すると限流値280Aぐらいだったのか。限流値低くて高加速ならさぞかし高速性能も良かっただろうね。
製造コストのせいで継続して製造されなかったのが惜しまれるな。

>>60
そう、すごい速いよ。

こいつを6M4Tにして103系の変わりにしたら、201系が出るまでもなく、103系の後継通勤形電車になったんだけどね。
金がかかりすぎたんでねぇ。

湯水の如く金を使っていいなら、301系が103系に代わる通勤形で良かったんだけどねぇ。エアサスだし。
高速もアルミ車体で軽い分103系以上に走るし。

>>60
東西線系統では、301と103-1000・1200より営団5000の方が、性能的に苦しそうだったのね。

>>57
２２１が起動加速度2.5の場合、中速域以降はどうなんでしょうか？

０→１２０km/h加速は２２３-1000相当の性能？

>>63
限流値高めてるだけなんで、特性領域は変わらない。
ただ、中速域は限流値増によって電流が多く流れてるから引張力は大きいと思う。

>>43
登りは本当に走らない車だと聞いた
無理もない
平坦な所なら転がっていくるんだろうけどな
285も伯備線を見る限り苦しいんじゃないか

の割に中央東線の臨時列車に使われる215

215系は時代錯誤してしまってるような気がする
当時VVVF車が登場していたのに何故か界磁添加励磁制御で登場したが

JR東じゃまだ901系しか出ていないでしょうに…
何でも新機軸を（実用という意味で）先取りすりゃいいってものでもないよ。

>>68
207系900番台も

>>65-66
115がMT比2:1なので加速性能は劣ってそうだが、中央東線内は最高100km/hだろうから問題無いでしょ。
八王子以西は曲線が多いので、100km/hまで出せる区間がそんなに無いし。

>>46
211系が110�q/h出してたから、215系もそれくらいは出してたと思う。

>>71
215系は211系に比べて重くなっているのを限流値を上げて同等の起動加速度を確保しているんだとか。
とすれば、限流値が増えた分定格速度が低くなって、中〜高速域にかけては211系に比べて多少鈍いんじゃないかと思う。
110km/hぐらい出すことはそりゃ出来ただろうけど、そこまで加速するためには211系以上に時間や距離が必要だっただろうね。

弱め界磁率が30％だから実は大差が無いのではないかと

元々215系は120km/h出すような設計だったし

直流モータ特性は、界磁から電気子に鎖交する総磁束に関係して、弱界磁領域では印加電圧一定だから速度反比例なんだけど、
鉄道モータでの弱界磁率というのは、磁束そのものではなく、励磁電流で言うから、
界磁の磁気飽和が大きく効いて、励磁電流は33%だというのに、並列フルステップ速度の1.5倍程度で弱界磁フルステップ速度になってる車種が多いから、
その場合に特性に直接関わる弱磁束率は１／1.5＝66%が実質というわけだ。

だから弱界磁率18%なんていう鉄道モータがあっても、飽和磁束でみると60%そこそこだったりして、走行特性数値には直接影響しない。
弱界磁率50%も33%も特性に大きな違いが現れない基本的な理由がこの界磁磁路の飽和現象で、ま、1.2[Wb/m^2＝T]くらいから磁気飽和する。

特性比較をしたい場合は、弱磁束率で論議する必要があり、
それは特性図から、（並列フルステップ速度／弱界磁フルステップ速度）を求めて論じなければいけない。

それは旧車だと弱界磁1段、2段というのがあるようだから、限流値から逆に各速度を拾う必要がある。
新性能国電は倍以上の段があるようだから扱いは楽だと思うが。

やっぱ界磁接触器による制御こそ最高だな。

>>74
みなさん電鉄用主電動機（のローカルルールである励磁電流比）前提で35%だ30%だ
とやっておられますから唐突に磁束基準で話をされても混乱するだけかと
35%→30%といえば新性能国電の主制御器1ステップ分ぐらいには相当しますから
「その程度だ」と認識していればそれで十分議論が成り立つわけです

それと中段（だから弱界磁率18%〜磁気飽和する）には大いに異議があります
少なくとも電鉄の使用環境を前提として考えれば特性は大いに変わるといえるでしょう
均衡速度が10km/h単位で変わるのに、それで違いがないなんてことはない

>>65
簡単に検証してみましたが実用的に加速できる（α=0.3km/h/s程度としました）のは
15‰で85km/h、20‰で80km/h、25‰で70km/hぐらいですか、粘っても精々そこから
5km/hか10km/hぐらいなんで走らないという感想になるのも致し方ありません
285についてはあとで調べておきましょう

>>66
中央東線の山線区間というと勾配と一緒に曲線（制限速度がちょうど↑ぐらい）も
セットになってますから、特急のように一刻一秒を争うとかいったことがなければ
その制限速度で維持するのに必要十分な加速力さえあればいいのです

>>76
励磁電流が33%弱界磁なのに、特性を左右する有効磁束は67%くらい、
ほぼ同車種の他社モータが45%励磁で、有効磁束が67%だったなんてのがあり得るんで、
MT54など同一モータの使い方の話なら、励磁電流の増減で、特性の増減が単調だという話をしてもOKだけど、
設計の違うモータ同士の比較で、励磁電流減少率で話をしては、大きく間違えることが多いという指摘です。

一般的な特性の話をしたいのなら、励磁電流基準の弱界磁率は全く不適で、
総磁束基準での「弱磁束率」で討議しなければ、物理的に何を比較するのか意味がなくなります。

早く気付いて止めるべきでした。

で、各モータには有効磁束センサーなど装着されていませんから、その確実な推定法としては、
電気子逆起電力から推定していくのが実用的、すなわち、供給電圧から電機子電圧降下（＝電機子抵抗×電機子電流）を
減じたものが逆起電力の大きさ∝電機子鎖交磁束となるわけで、
抵抗起動領域ではほぼ定電流で、その最大電圧は並列フルステップ時＝弱界磁直前境界ステップ、

弱界磁中で同じ電流同じ電圧の最高速度というのが、磁束を速度比例で減らした点、
すなわち（１／速度比）の磁束になっているから、速度は上がっているのに、供給電圧、電流一定でいる、
その上限こそが、弱界磁領域の上限、最少励磁点であり、さらに高速部は特性領域で速度反比例で出力が下がります。
励磁が33%なのに、磁束は67%というんじゃ、励磁電流で走行特性を云々できないでしょう。
（同一モーター内の、使い方の違いを言うんなら別ですよ。他機種のモータは励磁電流じゃ比較できないってことです）

結局引張力曲線読めって所に帰結するんだね。

途中で送信してしまった。

モータの機種によって特性違うし、入力パラメータを操作して
出力パラメータがどう変動するかを個別に考えるしかないわな。
制御をどう変えるかは比較的柔軟性あるけど、
それだけじゃ出力見えないわな。

引張力曲線くれ

>>77
ああつまりMT54とMT61のWF35%を一緒くたにするなとかそういうことですか？
何かから電動機性能を推定するとかそういうことでもしたいのかと思ってました
それなら特性曲線の類が世に出てますからそれで用は足りるよってこと
だったんですが
確かに前スレだったかであったMT61と他機種との比較話（低速寄りに振った
代わりにWF35%として〜というのがどれだけ意味があるのか、とかね）だと
そういう視点が必要です

続いて285です
加速力曲線からなんでさらに簡単な検証になってしまいますが、
>>76に示した基準でいうと15‰で80km/h、20‰で70km/h、25‰で60km/h
さらに285には電力制限モードがあって、ちょっとこれの使用状況が
分からないんですがこれだと15‰で65km/h、20‰で55km/h、25‰で45km/h
ぐらいになってしまうかな（うーん厳しい）
まあまだ定出力制御域なんでそこからの伸びが215より随分よろしい
（均衡速度はこれらより20〜25km/h上）ですけどね
伯備線は381が最大6モハで走っているぐらいですから多分電力制限を
受けないでしょうし、25‰で80km/h均衡なら「そんなもん」でしょう

>>80
どの車だい？そんままうｐはさすがにまずいからいじくり回す時間がかかるぜ

>>78-79
特性曲線なんか条件によって変わる現象をまとめて視覚化したものだからねぇ。
推測もいいけど、そういったグラフ類を記号化した上で読み取るに越したことはないと思う。

>>82
特にどの車というわけではないけど、先の211と215の特性の違いとかそういうのを語る上で、
そういう引張力曲線とかの資料も一緒にうｐしてもらえると説明しやすいだろうし、皆もわかりやすいかな、と思っただけ。

乗車率N% 勾配N% って条件下での話はできそうだな

勾配だから(V)m/(H)Kmか

２１１-5000（２Ｍ１Ｔ編成）は１１０km/h辺りで加速が急に悪くなる気がするんだが
東海の２１１-0って１２０km/h改造時に限流値・弱界磁変更しているの？

ブレーキの強化とヨーダンパ設置だけじゃなかったっけ

>>87
そもそも性能的に120km/h出せる状態で、小改造のみで120km/h対応にしてるんだと思う。
体感的に、起動加速度が高いと、高速域に入った時に急に加速度が落ちたように感じる、というのもあるかもしれない。
例えば京急の800形だって理論上の高速域での加速度はJR東の通勤型各形式よりも高いんだけど、
実際に乗ってみると低速域との対比や2100形などで感じる加速の先入観からか、高速域が鈍く感じるよね。

京急800形の高速域は京成赤電レベルだったかな？

80km/h以上は103系並。100km/hに達するのが精一杯。

103系をどういう条件下で使用したとき？

そこまで深く考えてない。単に103系の80→100km/hに似た体感。

ニコですまんが
http://www.nicovideo.jp/watch/sm4363968

京急800形の電流計を眺めてみると、30km/hちょいぐらいまで400〜450Aで抵抗制御、
そこから10km/hぐらい電流が上がって45km/h前後で600Aぐらいになってそこで針が止まるからそこから定出力領域。
電流が上がるのは増スベリとかと同じ概念なのかな？そして70km/hぐらいで電流が減り始める。記憶だから多少間違ってるかも。

定トルク?講義でやったな

>>95
それはあり得るよ。
通勤用の場合、抵抗起動領域で空転しない範囲のトルクに留めて、
トルクが速度反比例で減る弱界磁領域では界磁をもっと弱くして電機子逆起電力を減らし電流を増やしてトルクを減らなくすれば、
定加速領域を弱界磁領域内まで広げられる。
電流が増えた分は界磁電流も増え電機子電流を抑制する自己平衡性（＝直巻き特性）があるんで意外に使われてるかも。

応荷重制御のある車両で、乗車率が想定限界より小さい範囲で走ってれば、加速途中で一旦電流が増えてもおかしくない。
全電動車マンセイ時代の私鉄電車のモータなんか、全界磁定格75kW、弱界磁定格85kWなんてのがザラだったから、
速度による冷却風量の差というよりも、最初から弱界磁領域の電流値を大きく取ってたんじゃないかねぇ。

普通に抵抗制御車なら、弱め界磁の段数が全界磁に比べて遥に少ないので、尖頭電流が大きくなる。
だから、平均電流は弱め界磁に入ると大きくなるのが普通。

運転工学関係のテキストでは、全界磁の場合は限流値プラス20A程度を平均電流に、弱め界磁に入ると更に1.1倍に
するような計算方法をとる。
実際のノッチ曲線を追えば、その当たりはよくわかる。

特に、端子を出して界磁を弱めていた旧形国電の場合は、弱め界磁に入ると尖頭電流が大きくなりすぎるために、
モハ７２とかでは、全界磁は限流値210Aだけど、弱め界磁に入ると限流値を180Aに下げている。

平均電流値が弱め界磁に入ると上がることから、多くの抵抗制御車は見かけ上、弱め界磁では出力アップになってる
とも言える。

>>84-85
今やってるのでちょっと待ってね

>>95
＞電流が上がるのは増スベリとかと同じ概念なのかな？
そうです
確か電気車の科学の紹介記事にそのような記述がありました
一気に上げるんじゃなくてちゃんとパターンを組んでるのが小粋
ですが暴力的な加速のせいですぐに終わってしまうのが残念

楽しみにしてますね（＾＾；
できれば回生ブレーキノッチ曲線も…いえいえなんでもありません（＾＾；

>>98
旧国時代の弱界磁だと１段だけなんてのがあって、仰るとおり定電力領域もくそもなかったんだけど、
４〜５段あると「定電力領域」を仮想できる。
新性能国電の時代はその口だから、
モータの方も、全界磁より大きな弱界磁定格を定めるのが現れる。
（国鉄車では見掛けなかったが・・・・私鉄車はふつうに）

>>101
そうですね。新性能国電の場合は、ほとんどが弱め界磁で出力アップしてるので、実際には
110kWの103系で弱め界磁120kWと称しても問題は無かったとは思います。
同様に120kWのMT54系は130kW程度と言えたのでしょうが、ややこしいので全界磁定格だけで
呼んだんでしょうね。

287系の加速へぼすぎ
1.6km/h/sって・・・。

国鉄特急型に合わせてるだけ。

起動加速度が低い→へぼいなどという安易で短絡的な考えはやめような。

225系の270KWモーターを力行時にフルに活用したら100キロ近くまで定加速度域になるという恐ろしい状況になるはず
それに電気馬鹿食いして変電所能力が追い付かなくなる恐れがある

321/225/287のWMT106シリーズ採用って、回生容量の拡大が目的だったよね。

201系で150kWモータ採用したのに似てるな

力行に関しては精々160kWぐらい使ってれば良い所かねぇ

西の通勤･近郊型は定加速度領域は40km/h強で終わるし

>>102
＞　新性能国電の場合は、ほとんどが弱め界磁で出力アップしてるので、

えっ？そうなの？新性能国電101系で、弱め界磁領域で電流増（＝出力増）という動作は記憶にないけど？

同じMT46を使い回して101〜151系に使った上、101では応荷重制御を止めてたというんなら
定出力制御の方が実態にあってると思いますけど？
雨天で先頭のクモハ101が激しく空転することが多かったのも、応荷重制御を止めてたことで納得なんだけどねぇ。

>>110
普通に抵抗制御で進段していったら、自然と平均電流は上がるんでね。
限流値を上げるという意味ではないよ。

もともと101系の限流値って中央線で380A、総武線や大阪環状線で350Aなんだよね。
抵抗制御だから、当然尖頭電流が発生するんで、平均電流は400Aとか370Aとかになる。
これ、120〜130kW相当で起動してるってことなんですよ。

こんな限流値をとらないとラッシュ時の6M4Tでは2.0km/h/sを下回ったりするからなんですが、
弱め界磁領域に入ると、同じ限流値でも段数が数段しか無いため、尖頭電流の幅が大きくなって
平均電流が更に増えるんで、当然のことながら出力相当で考えると、更に出力アップになってる。

ま、そういうたぐいの意味合いで書いてきたわけですけどね。
応荷重止めていたりしたのは、これらの使用でRMS計算したら、とても持たないと判断したから。
そりゃ、定格300Aで限流値350A以上なら駅間が長くても応荷重は難しかったんでしょうね。

鉄道モーターにおける定格の意味は、●●定格の●●の時間稼働し続けて、絶縁材の耐久上限温度
に達しない最大電流を流した時の値なわけだから、全界磁定格＜弱め界磁定格で、弱め界磁の方が
電流を多く流して定格を上げるってのは不思議な感じはする。

つまり、弱め界磁で全界磁より多くの電流を流せるなら、全界磁でもその電流で流してもモーターは大丈夫なんだろうって
ことで、それなら、弱め界磁定格＝全界磁定格にしても良いわけだから。。。
ただ、鉄道モーターの場合は、定格点を決める際に、実際に走行している条件で、モーターが強制なり自然なりで冷却
される部分を加味してる場合があるから、そういう感覚での話しなのか。。。

例えばMT46は全界磁定格だけど、あれは定格速度がモハ90で使う場合52km/h程度で、十分な冷却風の確保が出来たけど、
MT46Aになって全界磁定格速度がモハ90量産車で46km/hくらいになり、これだと風量の確保が出来ないから、70%界磁に
定格点を持ってきて定格速度52km/h程度の風量を確保したという事例がある。
こんなことだから101系は、平均速度の低い路線に対応しきれなかったわけで、こういう定格点の話だと、全界磁定格だと
実質100kW以下というような話になってくるとは思うけど。

いつも思うけど永尾って例えが古いな。モハ90やモハ72や。
数十年前の車両ばっかり。一体いくつなんだ？？

>>113
今じゃ湯水のように電力が使えるし、設計材料の性能も向上していて、
電力事情や機械的強度を取り上げた文献というのもそれほど多くないからだと思われ。

だからスペック至上主義者のような輩も出てくるわけで。

>>113
悪い悪い。
新しい部分も必要だけど、例えば国鉄末期までの国鉄車両の多くが当てはまるんでね。

モハ90の部分を105系やら119系に変えても、制御面などは結構同じような感じなんだよ。
逆に、書籍を探して貰えばわかると思うけど、新性能車が出た当時には、まだコンピュータで
運転曲線を描くってのも始まったばかりだから、テキストは手計算で運転曲線を描くための
説明が多い。

今は、運転曲線を手計算でなんて書籍って無いでしょ？（運転協会誌が最近、改訂した運転理論の本には載ってたけど）
当時は結構あったからね。今よりも、解説してくれてる本が多いってことは、いろんな点に
応用が利くのでありがたいわけで。。。

最近の運転曲線論文ってシミュレーションネタばかりだからねえ。
省電力ネタとか発熱量ネタとか、計算量が故に最早コンピュータ以外では
事実上不可能な題材が目立つのはこれはこれで面白いけれども。

http://dic.nicovideo.jp/a/%E8%B5%B7%E5%8B%95%E5%8A%A0%E9%80%9F%E5%BA%A6

>>117
うーん、加速力曲線が書いてあるのは良いんだけど、MT比とか、荷重が抜けてるような。
加速力は、簡単に言えば速度ごとの引張力と車重に走行抵抗なわけで・・・・

更に運転曲線を考える上では、時間ごとの走行距離が非常に大事になってくる。
いわゆる、高速域での加速力が高くても、低速での加速力が低い形式の場合は、低速で加速力が大きい
形式に先行されることになり、いくら途中で速度が逆転しても、高速領域で相対速度がわずかな
場合は、なかなか追いつくことができない。
結果として、3kmや4km程度なら113系より103系の方が到達時間が短かったりする。

最高速度が110kmとかだと113系に有利になろうが、例えば95km/h程度の路線最高速度の場合
は高速域での加速力を実際の運転では活かせないことになる。
乗車していたら、速さは感じるだろうが、一定距離の実際の到達時間を比較すれば優劣が逆転
する場合もある。。。。

このあたりは、単に加速度とか加速力だけでなく、運転曲線として作図すると良く見えてくるんですよね。

>>118 自己レス

> 3kmや4km程度なら113系より103系の方が
駅間距離ね。

ただ、113系もJR化後に限流値アップして起動加速度を高めてるものや、115系はもともと限流値が高いので、これらと103系を
比較すると、低速での103系の優位性が低いので、比較的短い距離で追いつかれることになる。

とは言うものの、113系や115系は応荷重装置を使ってない場合が多く、その場合は乗車率によって荷重が変わり、空車だと
速いだろうが、定員以上乗ってくると、荷重に応じて加速度が落ちていく。。。
そうなると、応荷重装置を使ってる103系の加速度の方が優位になり、>>118の説明通り、一定の駅間までは最高速度が低くても
速い時間て到達できることになる。　

このあたりが、見落とされ、単に最高速度が何キロとか、最高速度まで何秒とかだけで優劣を見ると、大きな間違いを犯すことになる。

応荷重装置て、どういう仕組みなんだ？

>>120
車体の沈み具合を測って、気圧抵抗器かなんかを介して限流値の値を調整するようなもんだったと思う。

300%乗車なんて想定していた。1960年代って、あちこちで300%超えていたからね。
民鉄は200%〜250%程度を上限にしている場合が多いけど、私鉄は国鉄より同じ車両サイズでも定員が多かったり
する場合もあるから、一概にどうこうは言いにくいかな。
特殊な例は、加速度4.5km/h/sを誇る阪神のジェットカー。待避駅で急行に乗客が乗り換えることを想定して
満車は100%状態。。。。だからジェットカーに定員の2倍の乗車があれば4.5km/h/sなんて値は出ない。

山手線を4.5km/h/sのジェットカーを走らせたらどうこうと言うのが川島書にあったと思うけど、元々無理な相談だったりする。
この辺は、スペックだけ見ていても見えにくい部分かも知れない。

>>118 >>119
103系の車体に113系の足回りを組み合わせた、仮称105系が実際に作られていたとしても…
京阪神緩行線で使う分には103系との差は無かったのかな？

>>122
205系が出た頃、1960年代に103系に関わるような新形通勤電車のあり方をJREAなどで発表し、実際車両設計事務所でそれらの設計に
携わった川添氏は、鉄道友の会のインタビューで、東海道山陽線などは、もう少し高速のタイプが適してると思うが、消費電力量などを
見ると103系の方が有利であるようなことを答えていた。

東海道山陽線、京都−西明石間で3kmを超える駅間距離は36区間中、わずか8区間。これは2km以下の7区間とほぼ同じ。。。
長い長いと言いながら、高槻と山崎が7km以上あるから、長いイメージがあるだけで、実際には短い区間も多かったりする。

そんなことで、仮想105系の限流値を113系より高めに設定すれば、103系よりも駅間到達時間は幾分短くなってきたとは思う。
たぶん、113系vs103系だと、ほとんど変わらないのでは。。。。
実際、60年3月改正で、日中の京都−高槻が113系化されたけど、改正前から劇的に時間が短縮されたと言う事は無く、改正前と同じくらいの
時間だったし。もちろん、早くなった分、余裕時分に回してる可能性があるので、運転時間だけ見て判断はしにくいけど。

私のイメージとして、東海道山陽線に仮想105系を入れても、そう運転時間には差がない。ただ、運転する側からすると、最高速度付近の
運転が楽になるんだろうなと。そんな風に感じます。

>>123
>仮想105系の限流値を113系より高めに設定
　↓
仮想105系の限流値を(応荷重装置を用いて)113系より高めに設定

113系のように限流値一定だと、乗客が多く乗れば乗るだけ加速度が落ちて不利になってくるので。
　　　　　　　　　　　　　　　　

>>122　　連投すんません。。。

http://club103.kokuden.com/DK1975-01-A.jpg

ここにある 仮想101'系というのが、101系の足回りをMT54の歯車比1:5.6にしたもの。
よく、曽根さんとかも「MT54の通勤タイプは望まれていたが実現しなかった」なんて言ってるけど、こういう試算が出てる
のに「誰が望んでいたのか」。。。とは思う。（一部の鉄道ファンのことなのか？？）

ま、学者さんは新しいことをやりたがるので、古いものを使い続けることを嫌うわけで、ネガティブキャンペーンみたいな
もんかなと思ったりしてますが（笑）

113系が5km以下の駅間では通勤形に対して不利なのは一目瞭然。限流値アップすればこの差は縮まるけど、113系の
限流値は350A固定。。。これを420Aにして通勤区間に投入すると、今度はMT54の熱容量の問題が出てくる。
RMS電流を288A(一時間定格360A×8割)以下にしようとすると、高い限流値で駅間が短いところは使えないので。

>>125
何のことはないですよ、情報や知識のレベルは人それぞれバラバラってことですがな。
つまり、そういう試算がありそれを永尾氏が知っていたとしても、「皆」が知ってるわけではないってこと。
鉄道誌の編集や寄稿者ったって、必ずしも鉄道のプロではないのだから。

今はいい意味で情報が筒抜けだけど、20年も前は情報を集めるだけでも大変でしたから、無理もないでしょう・・・

MT61なんかは通勤型から特急型まで制覇してる割には出力や電力の問題は聞かないな
昔に比べて電力事情に余裕があるんだろうか

おもしろい?のはJRQで、あそこは4ドアロングの通勤型と3ドアクロスの近郊型を持っている
メカ(モーターや台車、制御器)は共通でギア比も同じ。
当然通勤型のほうが高加速度を求められるがMT比で調整
それでもJR最強の加速度を誇ってたりするけどな

>>121
> 山手線を4.5km/h/sのジェットカーを走らせたらどうこう
山手線なら、9M2Tとかできれば多分…いや、すると消費電力量が半端じゃないか。
ジェットカーは短編成だから可能って側面もあるんでしょうね。

>>126
電気工学を専門にする大学教授が、例えば熱容量的な部分での優劣がわからないわけがないと思うのよね。
ピクトリアルの何号だったか忘れたけど、そういうことをきちんと解説していたこともあるし。

不利と思われる部分で、趣味誌レベルではあまり突っ込みが入らないようなことはあえて語っていないフシもある。
ちなみに、元になった記事は、JREAにも電気車の科学にも書かれてるもの。この両誌は曽根さんも良く引き合いに出す。
ま、その号を都合良く見てなかったと言うことなんだろうけど。ちなみにこの表は電気車の科学1975年1月号のもの。

ジャーナルの1983年くらいの号で119系が直列制御にしたことについて「抵抗による損失が大きすぎる」だののたまった
方だから、確かに「え？」って思う記述が多いのも事実なんですけどね。
MT55を直並列などしたら、電気ブレーキが使い物にならないし、MT54の直並列ならMT55の直列の方が抵抗損は少ない。

ちょっと考えれば答えが出てくる部分なども、たぶん趣味誌レベルと言う事で、あまり精査せずに記事を起こしてるような
感じが多々あるのよね。それだけ趣味者がバカにされてるってことなのかなと最近思う。（どうせ誰も反論できないだろ的な）

>>128
ジェットカーに限らず、高加速度をうたっている形式の多くが全電動車で空転が起こりにくい構成になっている。
MT編成で加速度3にした小田急2400形なども空転や滑走に悩まされてるし2800形も2.8だと空転しまくりという
ような記事が、どちらもピクトリアルの私鉄増刊に書かれていたと思う。
そんなことで10両編成だと8Mは必要になろうかと思う。

ただ、本質は250%以上の乗車効率があった山手線などで、定員を超えると加速度が落ちていくジェットカーを
入れた場合、4.5km/h/sという加速度は得られず、3km/h/s台に落ちるってのが問題。(5271形を想定)

応荷重装置の設定を空車〜300%に変えるなら、全電動車でも4.5km/h/sなど無理。
たぶん3.8km/h/s程度じゃないかな。オールMでね。
それにサハを入れたら、、、、、3.3〜3.5km/h/sって、無理な仕様にした上に、対して特徴のない車になってしまう。
8M2Tで3.3km/h/sなら103系と同等だしね。

ある路線で高スペックで走れても、それが他の路線でも同じように使えるかどうか、そこが本来問題になるんだけど
スペックだけを追うと、そこが見えにくい。要はスペックに書かれた内容で日本中、どこでも走れると勘違いしてしまう。

それ以前に山手線にそんな高加減速車を入れたら乗客が怒るかもなｗ

地下鉄対応車の3.3km/h/sでもお腹いっぱい

>>130
今現在6M5Tで公称3.0km/h/sだから、動軸1.5倍にすれば
定加速の範囲をどこまで取れるかは別にして行けそうな気がして。

仮に粘着と250％応加重時の電流が問題ないとしても、
朝ラッシュ時なんかはかなり早い時点で定出力に入るような
代物になるのは想像に難くないですけれど。
そもそも、正直所要時間短縮は不要とすらも思いますし。

ただ5秒程度のはずとはいえ、停車時間の長い主要駅で次列車進入までの
間隔を縮められる効果は意味があるんじゃないのかなと。
自分の意図としてはこっちがメインですね。

E231辺りだと、転用時にMT比の変更でデチューンすることも
比較的容易なんだろうなという思いもあり。
MTユニット組むような構成でなく、MMユニット+T車という構成だから
線区に合わせた組み換えは難しくないのだろうと思うのですよ。


>>131
まあ確かに、現時点でも一段ブレーキ掛けてくれるウテシ氏に
当たったときには転倒しそうになる光景見るわけで。
加速でもアレならそりゃクレーム出ることになるでしょうｗ

山手線にジェットカーを〜なんちゃらかんちゃら〜で1周○分短縮できる!!
…ってそもそも山手線って1周どころかそんな長い区間乗らないよね。
まあ特に東側において速達種別があまり充実してないから長めに乗るとしてもせいぜい半周ぐらいか。
ジェットカーにしたら何分短縮できるって川島書にあったのか忘れたけど、まあ多めに見積もって10分ぐらい？
半周でおよそ5分。客からすれば大きな時短なんだろうけど、
わざわざお金かけてM車だらけに改造して(理論上はE231を8M3Tにすればジェットカー並みに出来なくはない)、
走行機器の保守点検の手間だの消費電力量だの空転のリスクだの、そんなものを背負ってまで高加速にして、
結果的には1周10分短縮と。自分だったら割に合わないと判断すると思いますねえ。

>>134
早く移動したいなら西側は湘新、東側は縦貫線を使えば良いだけの話だからな
山手線自体のスピードアップは意味無いよな

>>134-135
乗客の利便よりも所要時間の短縮によって必要編成数がどれだけ
減るかという事の方が鉄道会社にとっては重要だと思う。
まあ、総車両数は減っても電動車の総数は増えそうだから高加速
にしてもコスト削減は見込めないだろうな。

乗車率300％で加速度4.5km/h/sなんか出したら中の乗客が将棋倒しになる危険性があるんじゃないか？
阪神ジェットカーはそれで乗車率が一定以上になると加速度が落ちる仕様になってる？

>>137
熱容量の問題だと思うが。
それに乗車率300%ってのはむしろ身動きが取れないような状況だよ。

実際にジェットカーの運用見りゃ分かるけど退避が多いから
それで何とかあの加速度でやっていけるのだろうね

まあVVVFの5500系は退避が少なくても問題はなさそう。

>>137-138
5271形の説明書しか持ってないから、新しいのはわからないけど、この形式の場合は75kWモーターで一時間定格電流
が285Aなんだけど、加速力曲線に電力曲線も書いてあるんだけど限流値は470Aで、平均電流は500Aを超えてるような
感じなのよね。

500Aで一時間定格電流の175%になっているわけで、こんな電流を流し続けたら、それこそモーターが焼ける。
特に、ジェットカーと言えばオフブレーキ運転が有名で、力行して惰行なしで電気ブレーキをかけるってことは、それだけ
モーターに電流が流れっぱなしになるってことだから、待避がなければとても走れない。。。

ちなみに、応荷重装置の上限を300%にしようとすると、100%以上乗った場合に、更に電流を多く流さなければならなくなる。
電流を上げればトルクが増すから乗客が増えても加速度を維持できるわけだから。

こういう資料を見たら、300%なんて無理だよなぁ。100%でも待避駅があってこそなんだろうなって思う。
それを、ぐるぐる回る山手線なんて。。。大崎と池袋で毎列車車両交換をしなきゃなんなくなる。

強制通風式にすればおｋ

>>141
国鉄も103系の設計時にジェットカーについても検討してるようだから、たぶんジェットカーのような
高加速車の採用となると、強制通風も考えたと思う。
どの程度の風量を確保すれば良いのかはわからないけど、ある程度は改善されるだろうね。
ただ、当然ブロワーは消費電力量にプラスされるんで・・・

今のかご形のモーターだと考えられないことなんだろうけどね（笑）
冷却風のモーター内での動きも結構当時は試行錯誤していたみたい。

どっかの国で満員なのに加速度が７以上ある車両って無かったっけ?

山手線の加速度向上はピーク時列車本数増に寄与する?

南武支線の205系は加速度高いよ！
って書こうと思ったけど、なんか加速だけで性能が分かるかボケとかどうでもいい理由で叩かれそうで怖いな、このスレは

というわけで
せっかくだから205系のMT比別の起動加速度を学術的なことを含めて教えてくれくれ
あとE231系とかのVVVF車がMT比で起動加速度が変わらなかったり、VVVFのスイッチで変更できるという理由も

悔しさがにじみ出ている、そんな含蓄のある発言ですなぁ。

>>145
＞どうでもいい理由で

一番肝心な所をどうでもいいって思うなら、
「ボクの思う一番こうせいのうなでんしゃ」とかスレ立てればいいじゃん

何処に行ってもリソースは有限なんだから、
結局「どう配分するか」なのにねえ。

絶対的な高性能なんてありゃあせん。
単なる0-40km/h加速度番長＠着席定員100名以上とかなら、
EH500の最大荷重設定で客車2両くらい牽かせるとか、訳分からんことになるし。
狭軌電車のパワーウエイトレシオトップがスペーシアだからって、
運用条件合わなきゃ最適解にならないわけだし。

まず条件ありきでしょ。やっぱり。

>>148
>まず条件ありき

その通りなんですが、なかなかそういう風に言ってくれる記事は無いですよねぇ。
どこかの私鉄でやっていたら「できるはずだ」とか、そんな流れが多いように感じます。

そりゃ、やろうと思えばできるけど、かなり無駄が発生するんだがなぁとか。。。
条件によって適正な設定が変わるってのが、あまり語られていないんですね。。。残念ながら。

そういえば房総各線に209系が投入されたけど、全体的に中・高速よりの特性の形式(113系・211系など)が集まっているのに
209系でちゃんと走れるのかしら？速度種別は4M2TでA3だけど113系の4M2TはA12だし、駅間距離や速度制限からの再加速を考えても
おそらく定格速度40km/h程度の209系で同じダイヤを走れるのかな？または房総向けに改造された際に特性が変更されたとかかな？

定格速度は電動機の定格回転数（2,350rpm）から約51.4km/h。
40km/hなのは制御器側で調整した定引張力領域でしょ。

211系が2M3Tで走ってる訳だし、それに比べりゃ209系は問題ないっしょ。

>>150
なんというか加速の感覚がE217にかなり近くなってるから、変更したんじゃないかな
運転台の後ろから速度計とトルクメーター(209のモニタ装置にあるのか分からんが)を見たわけじゃないから分からないけど

>>147
というか、元々ここはそういうスレだったはず
「性能なんて知らん、加速が良ければそれでいい」って人が「〇〇は加速が低いから低性能〜」とか「阪神は〜京急は〜」とか、繰り返し同じようなことを書いていたネタスレだった
で、途中から103系がどうのこうのとかのレスが付いて今に至る、と

>>154
そりゃまあ、そうなんすけどね

なんちゅ〜か、
今の有用なスレだから覗いてる身としては
どうしたものかと…

むしろ定加速領域が異様に長い車とかに萌える

>>156
65km/hまで定加速の阪神5500系とか？
ってかVVVFは定加速→特性が多いよね

>>154
>>155
まぁ、いいんじゃない?
どっちの話題を排除するというものでもないでしょ
難しいことはわからないけど乗ってみての感想というのはアリだろうし
元の>>145には荒れそうな要素は見あたらない

むしろ荒れる元なのは、中途半端に知識があって比較論に持って行き
背景を知らずに「○○系は低加速だから糞」という流れではないかと

>>156
うちのところは定加速10秒で残りは120Km/hまで定出力だな・・・
ソフト更新で特性域が消えた

>>159
京成みたいだけどどうなん

>>156
極端な例挙げると、500系新幹線は定員時185km/h辺りまで定加速だっけか。
在来だと287系なんかあれで1.6km/h/sだから結構長いんだろうな。

VVVFインバータ制御だと、定加速領域を低速にする必要がないんだよ。
あれは抵抗制御の起動抵抗損を小さくするために低く取り、本来は定電力領域と考えられてる弱界磁モードで速度比例で電流を増やす制御をすると、
見かけ上「定加速領域」が高速にでき、速度２乗で増える起動抵抗損を小さくできるから103など通勤車両程フルノッチが低速になっていった。
かって40km/hだったのが32km/hに落としたら(32/40)^2＝64%の起動抵抗損失に抑えられる。これが103省エネマジックの基本の一つ。

VVVFインバータ制御の極端は、PMSM（永久磁石同期電動機）で、
インバータの最大電圧に達した以上の高速域ではモータの発電電圧をインバータ出力に抑えるための進み位相電流が流れるので、あまり高速域は使えない。
車だとモータ巻線にタップを出して高速化を図る例があるけど、鉄道じゃねぇ。そんなんでPMSMを使った車両の定加速域は
抵抗制御や、誘導電動機の場合よりずっと高く取るか、高速走行の必要ない地下鉄車両で採用しやすい。
今後どう転ぶか判らないけど、自己平衡で発生電圧を合わせてしまう誘導電動機で逝くか、スベリ回転ロスを嫌って高効率PMSMで逝くか、
なかなか読めない。車はPMSMだが。

>>162
抵抗制御による熱損失を低減するために定加速領域を小さくすることはわかったが、
その後の界磁制御時に電流を増加させて起動時と同じ引張力を確保するという制御方法をとるとなると
それが損失ではないにせよ、そこまでの速度域をコンスタントに抵抗制御とした場合と比べて
電流の増加の分むしろ消費電力自体は大きくなりゃしません？

>>163
当然！出力は電流比例です。
弱界磁領域を「定電力領域」とも呼ぶのは限流値一定制御をしてるから、架線電圧一定を乗じて「定電力」になるんでしょう。
軸界磁領域で電流を増やせば、出力も増えます。
起動時は粘着限界以下のトルクじゃないと空転するんで電流を抑えてるけど、弱界磁なら同じトルクを出すのに電流を増やすでしょう。
そんな設計をする高加速車のモータだと、弱界磁領域の定格出力が、全界磁定格より大きかったりする。全電動車75kW／85kWとかね。

>>164
×　＞　軸界磁領域で電流を増やせば、出力も増えます。
○　＞　弱界磁領域で・・・・・・・・
スマソ、見落とし訂正

弱界磁領域まで定トルクにするには、電流は速度比例で増やすってことです。
その上限速度に達したらそこから上は通常の定電力制御＝弱界磁制御。

そういうことでしたか。
だから定格出力に「○%界磁」などの注釈が付けられる場合があるんですね〜。

>>166
もっと踏み込めば、加速パワーは、「速度×加速力」だから、
定トルク領域というのは、すべて速度比例出力領域であり、
電流一定の範囲では電圧が速度比例、
その上の電圧一定範囲で定トルクにするには電流を速度比例に制御するってこと。

抵抗制御の場合には、そのモータ電圧と架線電圧の差を抵抗に負担させるので、
フルノッチエネルギーと同じか、直並列制御で１／２のエネルギーを抵抗で消費するし、
電機子チョッパーでは電力がコイルに一旦蓄積されて電圧変換されるので抵抗損がない。
モータにとってみれば、端子電圧の問題だから、原理的にはチョッパーも抵抗制御も関係ない。
リップル損くらいが違うかなぁ。

札幌の地下鉄はその気になれば加速度8.0km/h/sとか出せそう

313系の0番台と5000番台で加速が違った。特に80km/h以上で。
ソフトで調整しているのかな

何を今更
いつの話だよ

>>167
私鉄が主に界磁チョッパー車という抵抗制御車で済ませ、電機子チョッパーはほとんど採用しなかった理由は、
回生制動で回収できる電力の方が、起動抵抗損よりずっと大きく、コストパフォーマンスが良かったこと。

回生制動のない103系では、最高速度の運動エネルギーを全部熱にして捨てて停車する訳ですが、
回生制動車は一部を架線に送り返して他車で消費、これが起動抵抗損よりずっと大きかったと。
仮に並列フルステップ速度が32km/hで、最高速度64km/hとすると、
直並列制御時の抵抗損は、並列フルステップ速度の運動エネルギーの１／２、
運動エネルギーは速度の２乗比例だから（32/64)^2＝１／４だから、
抵抗損は最高速度のエネルギーの１／８に過ぎないから、回生制動でそれ以上の電力を得られれば、安い界磁チョッパーで足りる。
（３倍の最高速度と仮定すると　１／１８　の抵抗損失で、ますます高価な電機子チョッパーを採用するメリットが小さくなる）

直巻きモータを外部励磁で分巻き特性にして回生制動する界磁添加制御は
複巻モータの界磁チョッパーより安価で応答が早くて優れた方式で、時期としてはもう少し早く出ても良かった。

回生制動に直列抵抗を入れて高速時の電圧を負担させると制動トルク一定範囲が大きく採れて使い易くなるんだけど、
そういう制御をしてた電車はどれですかね？
電機子チョッパー車201系は高速での回生制動時に抵抗を入れて回生有効範囲を拡げていたみたい。

>>171
ちょこっと良いかな。

界磁チョッパと電機子チョッパ、抵抗制御などの比較を、単純に速度が高いから運動エネルギーが
大きく回生効率が良いからだけで済まして良いのかなって思うのよね。

特に、回生失効についての考えが出てこない点はどうなんだろうか？

また、回生電力に直接的に関係するのは運転曲線上でブレーキを掛けた際の回生可能範囲内の面積
じゃないかと思うのだが。

国鉄が直巻のMT50を回生時に分巻特性を持たすようにした101系910番台は、定格速度以上しか回生範囲が無く、
その結果、回生可能範囲を広げる為に定格速度を著しく下げる必要が生じ定格速度が103系以下という特性
になってしまった。そんなもんだから、高速特性を確保するために、珍しく補償巻線を設けて界磁を15%まで
弱めれる構造にしたはずだけど、それでも回生テストの結果は芳しくなかった。
回生失効が25kmh/h程度だったかな。。。記憶だけで書いてるからなんだけど。

そんなことで、比較するには、回生可能範囲を合わせて考える必要があると思うんだが、何か考え間違えしてるかな？

>>171
電力回生有効範囲が狭いのはその通りですが、起動抵抗損との比較では逆転することはないでしょう。
抵抗損と、回収対象の速度エネルギーは（８−２）倍〜（１８−２）倍も違います。（＝回生可能面積部分）
「−２倍」分というのは並列フルステップ速度以下の回収が難しい分です。すなわちご指摘の部分。
残る６倍〜１６倍の速度エネルギーの半分を抵抗損や、摩擦ブレーキに食わしてもまだ回収量の方が大きいです。
それなら、回生失効すると、そこから先は摩擦ブレーキに食わしても可。
昔は電制に切り替えてましたが、今はVVVF車がその摩擦ブレーキ切り替え方式ですね。

使いやすい回生制動制御の開発で、様々な試行がされて、速度反比例のトルクについては直列抵抗案でトルク一定化可能。
並列フルステップ速度を低くするのは抵抗制御での抵抗損を小さくするため。
そんな小エネルギーの回生に拘らなくても、エネルギーの大きい高速域で稼げれば辻褄が合います。

初期の試行では極端な条件が見つかったでしょうが、（弱界磁15%じゃ制動トルクが小さすぎでは）
その知見から多くの私鉄が採用したのは比較的安定した複巻モータ式界磁チョッパー
＝分巻き界磁制御。
さらにそれなら直巻き界磁を外部電源で制御して分巻き特性とする
界磁添加制御のほうが高速応答で優れている。
という経過でしょう。私鉄はエネルギーが速度２乗比例に早く気付いて、安価で効果の高い方式を使ったと。

>>173　補足
高速で発電電圧が高くなりすぎて、それを直列抵抗に負担させて回生制動するというのが201系の方式のはず。

>>173
ありがとうございます。

えぇ、抵抗制御との差では、どんな運転形態であっても逆転は難しいかなと思います。
ただ、複巻での回生制御だと定格速度程度から上の速度域で回生できると思うのですが、それというのは国鉄で使う場合は
中長距離路線になります。複巻の欠点は電圧が安定しないときにトラブルと言うことで、国鉄では151系のMGが静岡付近での
電圧降下の影響で故障多発というのを経験しているだけに、複巻を導入したくないというのがあったようです。

で、回生に有利な高速からの制動は、中長距離路線になるので電圧が安定しない、逆に電圧が安定する首都圏などの都市圏
の国電はブレーキ初速度が低くなるので、せっかくの複巻での回生を有効に活用できないというジレンマがあったような気がします。
もちろん、用途に応じて電動機を分けたらと言う意見もありますが、あれだけモノを大量に消費する事業体ですから、やっぱり
標準化という動きは仕方ない所かなと思います。

さて、話を電機子チョッパと比較させて貰うのですが、要は、複巻を国鉄が採用するとしたら電圧の安定している都心部分の低速
列車になると考えられます。その場合、ブレーキ初速度は下手したら60km/h台です。
定格速度が40km/h程度のシステムであれば、60→40km/h分のエネルギー相当分しか回生できません。
電機子チョッパで、定格速度が50km/hの場合、50km/h→5km/h程度の回生と、力行時の0km/h→50km/hの部分が省エネですから
この差がどうなのかってのはあります。たぶん、これでも界磁チョッパの省エネ率の方が高いと思うのですが、当時tの国電は
定時運転すらままならないノロノロ運転が多かったので、そういう部分も含めて考えていたのかも知れませんね。

だから、民鉄でも混雑区間では思うような回生率にはならなかったのではと思っています。

国鉄の複巻といいえば、591系のMT59でしょうけど、あれは高速で界磁を制御することでブレーキを安定させる目的で
回生目的ではありませんでした。ただ、界磁チョッパ自体はあのときに試作していますので作る事はたやすかったと
思います。車両設計事務所の方々は秀才の方が多いですから、回生時のエネルギー効率云々などの基礎資料は
当然持ち合わせていたと思いますが、製品は環境に適合して初めて優劣を問われるわけですから、当時の国鉄では
複巻と回生はちょっと受け入れられなかったのでしょうね。もったいないことです。

ちなみに、電機子チョッパにこだわったばかりに、103系の力行時の効率の良さがネックになって201系の試作が遅れた
のも問題でしたね。というより、当初MT55で電機子チョッパをやろうとしていましたからねぇ。。。。定格速度33km程度で
電機子チョッパって。。。。そのため、かなり失敗を繰り返したようですが、ようやく電機子チョッパ用に電動機を作って
よいと言われて、定格速度を高めたMT60が作れるようになったらしく、こういうい部分を見ても、いろんなしがらみの
せいで、開発が進まなかったのがわかりますね。

加速度スレで回生の話とな

>>175
回生時は組替えをしない、という訳でなければ半分の速度まで使えるのでは？
(永久並列の京成3400形が同社の他形式より著しく失効が早い)

私鉄の話としては補償巻線が多用されていたという違いもありますし

>>177
加速度なんてスレタイだけで、実質加速度を含めた車両性能全般に関するスレになってるから問題なし

>>176
複巻の分巻き界磁を使った制御が応答が遅くて駄目だった基本原因が、
分巻き界磁のインダクタンスが大きすぎたことでしょう。

回生制動の制御を分巻き界磁でやるんだってことを、馬鹿正直に分巻き界磁を設けて複巻にしたことが問題なんで、
直巻き界磁を低圧外部電源で制御して分巻き特性にしてやろうという発想になったら、
インダクタンスによる制御遅れは全く問題にならず、直巻きモータをそのまま使えたのに、
それに気付いたのが４半世紀後の国鉄末期205/281系からってのが残念だった。

>>180
×　＞　回生制動の制御を分巻き界磁でやるんだってことを、馬鹿正直に分巻き界磁を設けて複巻にしたことが問題なんで、
○　＞　回生制動の制御を分巻き界磁でやるんだってことを、馬鹿正直に分巻き界磁巻き線を・・・・・

スマソ、意味が通りませんよねぇ。

分巻き界磁巻き線に最大1500V近く電圧をかける界磁チョッパー制御と、
せいぜい30V×８基＝240Vの界磁巻き線電圧降下に対して100Aを供給するか、
２回路並列で120V200A供給と比較すると、
当時の半導体の耐圧から考えると、外部励磁の方が安上がりで行きそうなだけに、
私鉄も含めて新開発に手抜きが有ったのかもしれません。

>>180
http://club103.kokuden.com/MT50.jpg
これが101系910番台の簡単な回線図だけど、私にはさっぱりわかりません。
一応、MGの電源を用いて制御してるように思うのですが。。。

界磁添加励磁制御自体は、EF90の設計時ですから、昭和40年頃かな？
その頃には既に原理自体は確立していて、あとは部品の部分だけだったようですよ。

実際に使い始めたのは205/211系ということで、20年のブランクはありますが、どこかでも
出ていたように、原理は固めれていても、それに見合う部品類が無い事にはどうにもならずで。。。
ただ、電機子チョッパを引きずりすぎたために、他の制御方式に移行するのは遅れたのは事実
でしょうね。電機子チョッパが、あと少しの所で停滞したために、全体的に影響したような気がします。

>>182
その回路図は一般的な書き方とは違うようで、残念ながら解説がないと動作は良く判りません。
３つのコイル：Ta、Tf、Tｃと、「MAP」というのは何でしょうねぇ？
回生制動用MGの界磁制御コイル？fが界磁電流制御巻線、ａが電機子電流巻線、ｃが外部制御のＴ制御巻線とか、
まだ半導体じゃなく、メカ式制御の雰囲気ですね。。

ｓ40では電力用サイリスターも小容量のが出回ったばかりで、一般市販品は阻止電圧が100Vそこそことか、数10Aの黎明の時代なんで、
そういう意味では「部品がない」のでしょうが、時期がもう少し下って界磁チョッパーの時代ならもっと安価に実現できているはず。

MGが三相でそこからサイリスター位相制御ブリッジという簡便な方式を採用するには、
交流MG化が必要で、それ以降だから採用できたんでしょうかね？
しかし、私鉄は複巻モータの分巻き界磁チョッパー制御に安住せず、直巻きモータの界磁制御に進んでたら良かったのに。
４象限制御ってのは力行のほうまで分巻き制御なんだから、もう一歩で、惜しかった。

＃あんなに急速にＶＶＶＦ化が進んで、界磁添加制御車を追い出すとは予想しませんでしたけどね。これは素子の急速な進歩の反映。

　

>>182
エネルギー回収とコストで見て、高価だった大電力サイリスターを使う電機子チョッパーと、
私鉄で使われた、電力消費全体から見て僅かな起動抵抗損はあるが、安価な界磁チョッパーとで、
コストパフォーマンスが大きく違って私鉄方式が優れていたということでしょう。

晩年の国鉄が採用した界磁添加制御は、直巻きコイルを外部電源で励磁して分巻き特性としてつかうというヒネりを加えた界磁制御ですからね。

界磁制御は抵抗や半導体使うよりタップ式が一番だな。

京阪6000系は221系並に高速域の加速が悪い。

守口市通過後、90km/h〜110km/hで約35秒もかかっていた。
同じ区間で9000系が約12秒、8000系が約15秒だった。（この区間は一部
緩い下り勾配があるので平坦より若干タイムがいい）あと、計ってない
けど、3000系も起動加速はいいけど、高速域はかなり悪そう。

103系1000番台は加速度を上げるためにバーニア制御にしたらしいな
0番台で8M2Tを組んだら2.8km/h/s程度しか出ない？

小田急ＮＳＥの均衡速度が25‰で115km/h、0‰で170km/h
ということらしいけど、30‰＝1.0584km/h/sで計算すると
25‰なら0.882km/hとなる。つなり115km/hでの加速が0.882km/h
あれば0‰では170km/hでるということ？
313系で計ったら、100〜110が9秒（平均加速度1.11km/h/s）、
110〜120が11秒強（平均加速度約0.9km/h/s）だった。（計ったのは
0番台で5000番台は全速度域で0番台より大幅に加速が悪い、あと、
東海道線は常時電圧が高く（1650〜1700Ｖ）、1500Ｖ0‰で計るのは
なかなかチャンスが少ない）京急2100なんかは110〜120（1500Ｖ0‰）
で10秒ピッタリで313系より更に加速がよかった。つまり、加速の減少
と走行抵抗の増大から考えられる均衡速度は313や2100は170ｋｍ/ｈ以上
でるということになるんじゃないか？更に高速域が良さそうな京阪9000系
なんかは180ｋｍ/ｈ以上出てもおかしくないと思う。もっとも0‰均衡速度
に至る以前にモータが許容回転数に達してしまったらだめだけど。

前の話だけど、ＮＳＥの弱界磁域の上限が115km/hよりも上だと、
115ｋｍ/ｈでの加速は313、2100、9000などより低くても、0‰均衡速度
ではそれらより上かもしれない。
wikiでみたらアーバンライナーの場合、起動が2.5km/hで弱界磁域が64〜146km/h
となっていたし、名鉄7500系などは起動2.3km/hで弱界磁域が77〜180km/hと
なっていたので、多分ＮＳＥも弱界磁域が115km/hよりも大きく上かもしれない。

>>183
国鉄のそういうネタは多いよね
制御式振り子なんかも実用化ができそうなんでけど、当時は位置をどうやって車両に認識させるかが無理だったりした

>>189
インバータ車だとインバータの出力周波数というのが制限になったりするかもしれない
最終的にはプログラムで出力してるから、ある一定周波数以上にならないようにリミッタかけてたりとか

昔の話になるが、300系新幹線の登場当時
インバータの設定を在来線用にしてたので、160km/hでリミッタがかかって
それ以上上がらなくなったことがあったとか

>>187
9000系といえば3ノッチでも110km/h出すほど強烈な加速だったな。

しかも3ノッチでも6000系よりも高速性能がはるかにいいと来た。
地味に京阪は高速性能が恐ろしい。

総武快速・横須賀線の113系は6M5Tや8M7Tだったと思うんだけど、それで空車限流値が280Aで応荷重使用の設定だったよね。
地下トンネルのあの勾配を普通に登るのでさえもなかなか苦しかったのでは？

小田急2400形って凄まじかったよな
先頭車と中間車で車体の長さを変えてMT比1:1ながら加速度3.0km/h/sを実現した
しかしモーターを4000形に流用したら加速度が2.2km/h/sと大幅に低下した

MT比が小さい分空転もすさまじかったが。

京急700形も加速度を稼ぐために先頭車と中間車で車体長を変えてたな（先頭車18.5m、中間車17.5m）
しかし加速度は2.7km/h/sと低かった

>>188
バーニア制御は粘着向上のためじゃないのか？
ちなみに1000・1200番台は0番台より限流値を上げている。

1000番台の排熱が千代田線で問題になったのは、千代田線の換気・排熱設備が
チョッパ制御の6000系の使用を踏まえて小規模だったからなのではないかと
勝手に考えているんだが、実際はどうだったんだろう？
30系時代の御堂筋線はかなり換気・排熱は徹底していたようだし。

>>199
小規模と言うより小断面トンネルのそれがおもいっきり出ただけかと
襲ってきたのは煤煙ではなく熱波だったけど…

>>200
でもトンネル冷房とかの換気・排熱設備が十分にあれば
排熱を処理できたという考え方もできなくはない。
だから、千代田線の排熱設備がどうだったか気になるんだよね。
さっきも例に出した御堂筋線の場合、ホームの下に換気口が設けられていて、
抵抗器からの熱を直接排出するようになっていた。
こういう設備云々も原因にからんでくるのではないかと思ったわけですよ。

連投そしてスレチで申し訳ないです。
要するに、本当にトンネルの構造のみが原因なのかってことだね。
千代田線は東西線に比べてトンネル冷房をあまり使用していないという話を
聞いたことがあるもので。

千代田線からは早々に追い出された103が、東西線で問題にならなかったのは、
町屋前後の単線シールドトンネルの存在。
東西線みたいな複線のトンネルだと、床下の熱が対向車線側に逃げていたので
問題にならなかったのだが、単線のトンネルだとこもりがちになる。

単線シールド区間は東西線にもあるのだが

>>198
小田急HE車はもっとずっと極端で、
中間電動車が20m近い19.3m４ドアに対して両端のクハは16m弱３ドア15.4mだったはず。

>>205
中間車も3ドア

京急700形も小田急HE車も、あの車体は加速度のためだけじゃないんだが。

京急700形のような側面配置は、ドアひとつあたりの客室面積が乗務員室の有無に関係なく同じになるから、
ラッシュ時の混雑に偏りが無くなり、一箇所だけ乗り降りに手間取るということもなくせる。
で、1編成の長さに制約があるから、先頭車を延ばして中間車を縮めたわけ。

編成長の制約は小田急でもあって、ホームや待避線の長さが17m車前提となっていたところに
20m車である1800形を入れると、17m車の4両＝64〜68mに対して20m車は3両（60m）しか入れず、
車体を延ばした意味が無くなる。20m車の後に2200形や2400形（69m）が出てきたのは、そのため。

> ドアひとつあたりの客室面積が乗務員室の有無に関係なく同じ
なんか仙台市営地下鉄1000系を思い出した

>>206
HE車にサハなんて有りましたっけ？クハを中間にした８連と違う？モハ（デハ）は４扉ですよ。

>>209
手元の資料によれば HEは両開き3ドア
乗車位置がなるべく他形式と揃うように窓割りを工夫したと どっかで読んだような…

>>210
HE車は、３ドアは両端のTc。中間の電動車２両は４ドアです。
by手許の図面資料。連結面間でTc：15.4ｍ長、Ｍ：19.3m長としています。
Tは無かったはずなんですが。

>>211
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%B0%8F%E7%94%B0%E6%80%A52400%E5%BD%A2%E9%9B%BB%E8%BB%8A

どんな手元の資料なんだか。

>>198
京急700は2M1Tで使うつもりが、2M2Tになったからね。

>>212
スマソ！中間電動車のドア数はまるきり記憶違い。手元の図面も3ドアだった。
20m車（19.3m）から4ドア車と勘違い記憶していた様だ。
T は存在しない。
資料の標題は「小田急電鉄2450形」となっているが、クハ基準で書いている様だ。

そのいい加減な資料は一体何だ

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│　　お だ き ゅ う の し ゃ り ょ う　　│
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│ 　  　  　  １ねん１くみ　>>211 　　 　│
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通勤型でありながら特性域に入るのが高めの車両が好きだな。

225系は223系以上に加速が悪いんだ始めて知った
http://www.modellismo-osaka.com/shiryou79.html

817系の性能を調べてたらこんなのが引っかかった
ttp://kantanbay.org/bve/bve5ct.html

元ネタは「車両技術」に引張力曲線がのっていたものらしい
これを元に加速を求めると80,100,120km/hで1.63,1.07,0.75km/h
時間は同じく33,48,70秒程度

実際には高速で抵抗が増えるのでもっと遅いのかもしれんが
昔813系でかぶりついていたときの数値と近いのでこんなもんかも

303系は817系と同じモータ、ギア比で制御器もたぶん同等品なので
特性のパターンをいじってなければ起動加速度3.5km/hで
80,100,120km/hで2.16,1.43,1.00km/h、25,36,54秒程度

しかし最高速度は110km/hとしてあるので、この速度だと1.19km/h,45秒

ごめん単位間違えてた(加速度km/hでなくkm/h/sね)

>>221
ttp://wikiwiki.jp/bver/?%B2%E8%C1%FC%B2%BD%A4%B5%A4%EC%A4%BF%A5%B0%A5%E9%A5%D5%A4%F2%BF%F4%C3%CD%BD%D0%CE%CF%A4%B9%A4%EB

このソフト良いですね。
わたし、特性曲線図に定規を当てて近似式を出してましたので。。。

今は忙しくてちょっと試せないけど、手が空いたらこのソフトを使って
ノッチ曲線などの数値化を試してみたいなぁ。。。

>>220
そんな根拠も何にもない文章信じてんじゃねえよ。まあ実際はどうかわからんけど。

あげ

VVVF車ばかりになった今の時代でも、殆どの電車の運転室には「限流値増」のNFBがありますな。

>>220
このサイトの管理人は筋金入りの気違いとして有名だから鼻で笑ってあげて

路線バスって起動加速度はどのくらい？
湘南モノレールより速く感じるから5.0〜7.0ぐらいあるのでは。
あと原チャリと飛行機も尻たい。

223系はどの番台も起動加速度2.5 km/h/sで
225-5000は起動加速度2.1 km/h/s以上と書かれているが詳しくは分からんな
鉄道ファンを読んでいる限りだと0.5M世代から曖昧な表記になってる気がする

阪和線仕様のは223も225も加速度を2.0に落として走行させてるのでは？

>>229
路線バスや原チャリは、アクセルやクラッチ操作(MTかATかも含む)によって大きく変わるからわかっても意味無いでしょ

>>230-231
カタログスペックに惑わされてはいけない
ノッチ曲線を見たり実地調査しないとわからんぞ

原チャリもカブはトロい加速だけど2サイクルDioとかクソ速いぞw
60km/hまでならジェットカーより速いな。

定加速度領域すっ飛ばして最初から定出力領域で加速する電車無いのかな
車輪が空転するから意味無い？

起動から定出力だと速度0の時点で牽引力は無限大になるわけでして

>201
昭和52年12月前後に毎日新聞都内版(多摩地区を含む)に地下鉄開業
50年にちなんだ連載を掲載していたことがあったけど、そこに当時
営団地下鉄でトンネルを強制換気していたのは有楽町線だけで他は自
然換気と書かれていた記憶があるよ。

>>204
千代田線の北千住〜湯島間はほとんど単線トンネル区間で、途中に町
屋、西日暮里、千駄木、根津の4駅があるんだよ。
他の地下鉄線にも単線トンネル区間はあるけど精々1駅間か2駅間位
だから、千代田線の単線トンネル区間はメチャクチャ長いんだな。

>>203,204,236,237
参考になりました。色々とありがとうございます。

北千住〜湯島って7.4kmもあるのか。全区間の約3分の1だね。
それでもって非強制換気だったら熱も籠りますわな。
てことは抵抗制御+発電制動の車両だったら103系以外でも起きていた可能性があるね。

>>238
その区間はそれなりに線形いいから飛ばすのも大きいだろうね。

>>239
真上から見たら線形良さそうに見えるかもしれんが、アップダウンは激しいぞ。
特に北千住〜町屋は、見事にVの字になっている。

川あっしな