- 【10:84】 曽根さん、それはやめてよ
- [1] 名前:永尾信幸 日時:2007/11/27-22:59:34 ID:8xdKPHwO
- このスレッドは、曽根教授の発言に物言いするためのものです。
- [75] 名前:永尾信幸 ◆OPjUH4NtiDY 日時:2008/12/08-01:18:03 ID:bVWQsDWi
- >>74
いろいろありがとうございます。 何か文献はと思って、いろいろ調べ直してるのですが、あの記述はどれに載っていたか、少し前の電機子チョッパが高速で不利な面があるという記述同様、すぐに出てこないです。 これは、本を大量に買い込んだりスキャンしたりしてるのではいいのですが、整理ができていないからで、インデックスを設けていく事は考えていますが、その中身を直感的にわかるように整理するというのは、なかなか難しいかなぁと。 キーワードを設けるしか無いのでしょうけど、なかなかそういう部分にまで手が回らないです。 つい最近、ようやく回生ブレーキ車を揃えても電力設備は全編成が一斉に起動した時を考えなければならないというような記述を見つけたのですが、それがどこだったかもう見あたらない。先週の出来事なんですが・・・ 頭の中ではそうだろうとわかっていても、やはり何かに書いてあるのと自分がそう思ってるのとでは大きく違いますから。 なかなか、文献の調べ直しもできず、ちょっとジレンマ状態です(笑)
- [76] 名前:永尾信幸 ◆OPjUH4NtiDY 日時:2008/12/11-01:40:47 ID:eiZSKeZ6
- >>74
101系910番台も磁気増幅器を用いています。機器は東芝製のようです。 他励制御に関しては、確かに稲岡さんの書かれたように、他から電気もらうやつの総称みたいですね。。。なかなか難しい。
しかし、 >「直巻電動機では電機子と界磁が直列につながってるのに,なんで弱め界磁なんて出来るんだい?」 って、わたし、つい最近なんですけど、電線がモーターの中でつながってるってのを知ったの(笑) まさか、中を回るのと外枠と、同じ線がつながってると思わないじゃないですか。 あれは、絶対に罠やわぁ。。。 ってなことで、そういう設問を受ける以前に知識がありませんから、さっぱりわからない状態です。そういう設問が出されても平気なレベルってすごいなぁって思います。 わたしゃ、回路図とか見てもさっぱりで、(A)って電流計ちゃうんかって・・・電機子なんてわからんかったし、モーターやったら(M)でえーやんけって。。。 なかなか苦労してます(笑)
差動複巻特性がどうのって書いてありました。そもそも、複巻だとなぜ回生ができるとか、基本的になんでこうなってるのかってのがわかってないので、用語だけ覚えても応用が利かない状態です。ハイ。 電気に限らず世の中には不思議なことが山ほどありますから。。。
とりあえず、101系の簡易回路図と京阪の試作回生ブレーキ車の簡易回路図を下記にアップしておきます。 http://219.75.254.100/etc/kaisei.htm
- [77] 名前:rs1421 日時:2008/12/11-21:55:22 ID:RCUTbE4n
- 101系の原理的ツナギ図を見ると、直巻界磁がなく分巻界磁のみがあって、それを磁気増幅器
で制御するようになっています。ことによると、複巻電動機じゃなくて、分巻電動機かもしれ ません。この場合は、力行時は電気子電流と同じ電流を分巻界磁に磁気増幅器で与えて、直巻 電動機の特性とします(原理図からの想像ですが)。
ついでですが、MGなどの別電源で界磁を励磁するのには原理的に次の理由があります。
1. 磁気増幅器を使う場合、磁気増幅器は基本的に交流でしか動かないので、直流車の場合 MGなどからの交流電源を使用するしかない。
2. 界磁添加制御などのように直巻電動機の直巻界磁をいじる場合、どういうやり方で行う にしても、架線と「絶縁された別電源」が必要。
- [78] 名前:永尾信幸 ◆OPjUH4NtiDY 日時:2008/12/11-22:58:49 ID:eiZSKeZ6
- >>77
rs1421さん、ありがとうございます。 電車1960年6月号にはこうあります。
試作の方法は全く新しいもので、主電動機は直巻電動機であるが、その界磁は常時他励として動作させ、磁気増幅器を用いた静止形励磁装置により制御し、力行の場合には、電機子電流によってほぼ等しい界磁電流が流れるように制御して直巻特性を与え、回生ブレーキの場合には電機子電流と界磁電流の和をブレーキ弁ハンドル角度に応じた値に一定に保つように制動して差動複巻特性を得ている
うーん、さっぱりわやや。。。 そうそう、MGって交流ができるんでしたね。結局、他励ってのは、そういう別電源から電気もらう事ってイメージで良いんですよねぇ???
- [79] 名前:永尾信幸 ◆OPjUH4NtiDY 日時:2008/12/11-23:00:10 ID:eiZSKeZ6
- しかし、あんな図から、なんでそこまでわかるんですか(笑)
うーん、恐ろしや電気。。。
- [80] 名前:rs1421 日時:2008/12/15-21:36:47 ID:CeI2werr
- >>79
78に引用された文章を読むと、何とか予想は当たったようです。
「他励」というのは、電車などの直流電動機で使われる場合は、電機子電流とは別の電流を 使うという意味だと思います。たしかに、別電源が必要なことも多いのは上の方に書いたと おりですが、京阪1650形試作車の分巻界磁のように、パンタグラフからの架線電圧で励磁す るものも多分入るでしょう。
101系の試作回生ブレーキ車の方式は、どうも試験だけで終わってしまったようですが、営 団地下鉄が最後に採用した「高周波分巻チョッパ(4象現チョッパ)」というのが、同じよ うな考え方です。
- [81] 名前:稲岡@ペン 日時:2008/12/17-02:51:56 ID:NH3NwdMM
- こんにちは.ちょっと雑用に忙殺されてたらすごいことになってる・・・
>75〜80
たくさんご教示くださいまして,ありがとうございます.自分が適当に表そうとした「他励」の定義も明確にしていただき,ありがたく思っております.
直巻電動機使用で「この手の方式の回生車」は,量産車としては205系まで出てこなかったわけですが,昭和35年?時点において,国鉄ではすでに直巻に拘っていたことになりますね. 時系列的には,すでに151系の複巻電動機駆動のMGが出ていたはずで,そこいら辺からの影響なんだろうと思いますが,自分などが思っていたよりも,さらに強い直巻へのこだわりを感じました.
その一方で,永尾さんが引用してくださった電車誌の文章を拝読して,「直巻電動機を,あたかも複巻電動機のように使用するというアイディア」なのかと想像しました.
要するに当時存在していた磁気増幅器を直巻電動機と併せて使用するということなんですね.
・・・となると,101系910番台車が最終的に量産化されなかったのは,いったいなんでなんだろうというのが気になっちゃいます. 東芝が納入したのなら東芝レビューかなんかに載ってるとは思うのですが,外国住まいの自分にはさすがに手が届かないです(ウェスチングハウスの論文誌には手が届くんですが(爆))
- [82] 名前:永尾信幸 ◆OPjUH4NtiDY 日時:2008/12/17-14:24:26 ID:QpmqD1gz
- >>81
101系910番台の回生ブレーキ等については、MT54を通勤形に用いた場合の電力消費量増を補う目的が強かったわけですが、結果的に製造コスト面が言われてるようです。 福原俊一:『国電物語』,P.64 また、103系に回生ブレーキを付けるかどうかについては、久保田博氏がJREA1962年3月号と4月号で「次期通勤電車の構想」という記事内で回生率や導入コストなどを試算して、とてもペイできないから採用しないと書かれています。
山手線のランカーブとセクション数などから、統計的にどの程度の回生効率があるかを調べた結果、回生ありと回生なしでは、年間の電動車1両あたり108千円の電気代の節約が期待できる。 それに対して、回生付き車と回生なし車との価額差について20年償却で利子も含めて考えた場合年間の電動車1両あたり113.5千円のコスト高となる。 よって、回生による効果よりもコスト高になる事が致命的だったようです。
もちろん、これには、新に変電所を増備するためのコストは含まれてませんから、細かい計算をすれば、山手線の輸送力を増強するために変電所を1つ増設した場合に回生車を投入したらどうか?という計算だとひょっとしたらペイしていたかもしれません。
一応、変電所設備を6%低減できると試算していましたので、現在の使用量がほぼ限界状態で、増発には変電所がいるけど、回生ブレーキ車にしたら変電所はいらないよ、というような限られた状態であれば、回生ブレーキ車のメリットも出たでしょうが、一般的に考えると6%だと導入コスト増を考えるとペイは難しかったのかなぁって感じます。
電車1965年7月号だったか10月号に、京浜東北線に103系を入れる場合、歯車比を小さくして高速性能を良くしたらどうなるかという試算を車両設計事務所でした事が書かれているのですが、高速性能が上がったために力行時間が減ったにも関わらず、電力消費量が若干増えたので、導入は難しいとあります。 これらの発言からも、当時はかなり電力という事には神経質になっていた事が伺えます。
なお、101系910番台の回生率ですが、101系一般車と併用して使っていた事もあって、10%台で、通常のMM'ユニットに対して589万8000円のコスト増だったそうです。(前述JREA記事から) 交通年鑑1963年度版で101系6M2Tの1両平均の価額が2081万円との事ですから、電動車だと少し高くて2500万かかったとして、290万のコスト増は大きな負担だったんだと思います。
私は磁気増幅器がなんたるかはよくわかっていませんが、しかし、いろんな方法を考えるもんですよね。 で、101系910番台は弱め界磁15%なんてのを採用してるのですが、やはりこうやって磁気増幅器を用いた他励の部分の影響があって、これだけ弱めることができるんでしょうかねぇ。 弱め界磁って、だいたい30%程度を目安として、25%くらいまでにしていたケースが多いように思うのですが・・
- [83] 名前:永尾信幸 ◆OPjUH4NtiDY 日時:2008/12/19-11:03:05 ID:A47/oekY
- 101系ユニットの値段ですが「国鉄メモ1961年」に主な列車の制作費として101系6M4Tの値段が183,830千円とあり、おもな車両の価格として101系6M2Tの1両平均を20,800千円としている。
上記から101系2Tの価格は183,830千円-(20800千円×8)と言えるから、2Tで164,561.7千円 4Tの値段を、さっきの101系6M4Tから引けば6Mの値段が出るので、それを計算して3で割れば1ユニットあたりの値段が出る。 計算すると218,803千円・・・・だいたい2190万円だったと言えそうです。
で、この計算をした後に、前年の国鉄メモ、つまり「国鉄メモ1960年」を見ると、悔しいかな1ユニットあたり2226万8000円と書いてあった(笑) くそぉ、二度手間やん。。。
結局、6%の電力消費量を節約するために、13%の車両費増となるところでペイできなかったという判断かなと思います。 ただ、ユニットあたりの単価については、量産する事によって通常よりユニットあたり200万増にはなるだろうと見ていたようですが、それでも上記のように山手線試算でも省エネ分のコストを吸収できなかったという事のようで。
もちろん、その後のオイルショックなどの電気代高騰は考慮されていませんから、今考えたら回生ブレーキにしておけば良かったとも言えるかもしれませんが、あれはある意味イレギュラーな部分も大きかったかなと思います。 昭和30年代ってまだ石炭増産時期でしたし、発電用として石油に移行した後にオイルショックでしたから、間が悪いってのもありましたよね。
- [84] 名前:rs1421 日時:2008/12/19-20:52:38 ID:ndxG3P0Y
- >>82
重電や鉄道用の機器は門外漢なので、確実なことは分かりませんが、弱め界磁率は他励とは 関係なく、回生ブレーキの有効範囲を高速側で確保するために必要だったのでは?と思いま す。この辺は、補極とか補償巻線とかを付加することで、弱め界磁の範囲を大きくとること は可能なようで、私鉄では名鉄の7500系(ひと足先に消えたパノラマカー)では6%という のが使われたと某wikiに書いてありました。
7500系は複巻電動機の分巻界磁をやはり磁気増幅器で制御して、定速度制御機能も持ってい たのですが、100km/h越えの定速度制御をするためには、その速度でも十分弱め界磁制御の 領域に入っていることが必要だったのだと思います。
101系910番台については、同時期に東芝が作った阪急2000系が近い構造だったかもしれませ ん。これは複巻電動機ですが。
あと、書き忘れましたが、「位相制御」というのは交流の制御で、「チョッパ制御」は直流 に対するものになります。磁気増幅器も位相制御の古典的な手段なので、磁気増幅器を使用 した界磁制御も「界磁位相制御」の中に含まれると思います。反対に、界磁チョッパは通常 架線電圧をそのまま電源としているようです。
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