• 検索結果がありません。

常磐線用ED75形交流電気機関車

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

シェア "常磐線用ED75形交流電気機関車"

Copied!
7
0
0

読み込み中.... (全文を見る)

全文

(1)

∪.D.C.占21.335.2.025

常磐線用ED75形交涜電気機関車

TypeED75A.C.ElectricLocomotiveforJobanLine,J・N・R・

木昭夫*

二*

Akio Sasaki KenjiTakei

衛**

Naoe Kawakami

こ州まどノ己成したED75形交流電気も機関車ほ,客貸両用のシリコン整流器式機関車であり,わが国で初めて の無電弧タップ切換方式を採用した画期的なものである。昭和30年の交流電化剛台以来今日に至るまで設計 製作された各種交流棟閑車の技術が集大成されたものが本機関車であって今後予定されている標準形交流電気 検閲申の母胎となるものである。本試作機の製作および使用実績,各種試験結果をもとにして設計変更を加え た量産車は現在製作中である。本文はその概要について紹介する。

l.緒

口 戦後国鉄において,電化費が少なく中両性能のすぐれた商用周波 交流電化が動力近代化の一環として取り上げられ,昭和30年に直接 式のED90形,整流器式のED91形が仙山線に‡景場した〔その後粘 着特性,振動特性の改善,車体軽量化,タップ切替器の性能向上とそ の制御回路の無接点化,整流器の半導体化など研究が進められ現在 まで各種の交流機関申が製作されたっ電化の進展にともない線区に ょるけん引条件,列車暖房方式,軸屯制限,周波数などの諸条件に ょり多形式にわたったため,・【獅ロ37年以降主電動機をはじめ主要電 気-.1-∼,および台申駆動装置の標準化が進められてきた。今凶製作さ れたED751号車は標準化されたシリコン整流器式機関車で,高粘 着特性を得るため新制御方式をとり入れてあり,今後の標準形磯関 申の母胎となるものである。

2.一般仕様および特長

舞1図に機関車外観,第1表に一般仕様を示す。 本機関車は常磐線水戸以北の客貨両用交流電気機関申として,定 数1,200t(計画1,300t)の貨物列車をけん引して10琵βのこう配で 起動可能であり,また定数550t(計画600t)の旅客列車をけん引 して95km/hの最高速度を出しうる条件のもとに設計された。第 24 2図に速度一引張力矧生を,また第3図にノッチ曲線を示すっ本秩 20 関串の特長とするおもな点をあげると次のとおりである。 「1)磁気増幅器制御による低圧無電狐タップ切換方式を採川 し,連続電圧制御による粘着特性の向上とタップ切換器の 軽量化,保守の簡易化iこ成功した。 (2)主電動楼は各軸駆動つりかけ式の標準形として設計された MT52形を使用しているが,本電動棟はエポキシ樹脂絶縁 を採用して小形軽量化されたものである。 (3)主整流器には日立標準素子を用いたシリコン整流凝を採用 した。 (4)制御回路には無接点制御方式を採用し,機器の小形軽量化, 寿命および信検性の向上,保寸の簡易化を因っている。 (5)車体構造は軽量化および部材配置の合理化を目的とした側 構え強度計算方式を採用した新構造となっている。 (6)台車は心ざらのない連結棒式とし機械的軸重補償を行な い,台車内の軸屯移動を防山し粘着性能の向上を因ってい る。 (7)主電動嵐 主平滑リアクトル,補助回転機など電気品には 極力標準l冠1を使用した。 * 日立製作所水戸工場 ** 日立製作所目立工場 三16 三 三12 1′一才一こ タメ くど __′_、主室 ____-_ミ÷慧慧霜禦 ■■去--⊥彗選一)-=一言融喜義一;く≡…三三写

墾′-)垂豆房吉亙--衰≡撃賢警重義温

・一重重器 欝萱 ̄▲露__笠1勇癌・_ ̄ ̄二 第1図 ED75形交流電気機関車 線 芯 止 20klr,50∼-§  ̄トF巨利肘F三式hlT52  ̄卜■E動機仙■雌4

鮎…

動 輪 血 行1,1201nm(計ち川1,080mm) ぬ 数 1t16:71=1:4.44 袖伎:60り。■恥三、1 埴】空(76′ノ‥制立ノ 34 9 12 15 18 20 22 24 20 30 40 50 60 70 20¢ 300 400 500 600 700 26 28 30 80 90 100 速度(h/b) 800 9001,000 電池(A) 第2図 速度一引張力 特性 (8)電気占占ほ50サイクル,60サイクル共刷ヒが進められ,送 風機の羽根の交換などの変更により簡単に60サイクル区 間にも使用可能となっている。

3.機関車構造

3.1機器配置およびぎ装 本機関車の機器配置を弟4図に示す。 連転室は最近の標準形式となっている,すみ柱を廃し曲面ガラス を用いた視野の.飢、構造であり,前面には最速用関戸を設けている。 遵転台は修繕および製作の便を図った取りはずし可能なブロック式

(2)

-44-常

ノ ̄ ̄H

ED75

第1炎(ED75形交流電気棟関中)一般仕様 項 用小屯連中機械 ム[ 動 機 岩 上 蘇 す 〝〝 力

周時剛㌔ノ

ノ。純枕 崎 址巾ム〓巾車 凶劫 幽 111‥■批=■Jl丈什 拙速砧 シ油紙 l辿 →ノ た‖ 仲ト ‖三 ∩り [‥

気範…体…体体…輪州申鞍側‥佗㍑紺

ソ +綻紋∴い屯 綻 い恥 L+ い湘 打 祁丁 磁述工 抜 制 増 r ̄】 l 仕 途式川八軒式法ささ離さ幅中離径式比能力乃任比力数黙脚部旺描格式数機格格

方…配形㍑艮…h‥川

∴..性…………舶係㍑……実刑測定定

笛品 ル 古円 巾容ク 流 分 汀庁 、川+ 御 ■ 桃川助 ノ 制 ㈲灯納 挑 領域巾岨転 方 チ装 路 路 路 + 到 叫卜 岩:‡ 式 数 FFこ 一比在 任枚 Jll 数 変 換 機 上一rLこ助放用電劇送風既 +二平肘り ̄′'ソト′り什1 ̄E別 送夙践 紫流t鮮川堤劫送風機 主食旺姫川ノ完動送凪依 t二盤上E皆旨用1E劫油ポンプ ▲は肋 空 女も圧 縮 機 ブ レ ー キ 生き 琵 客指両用 単相交流50∼201くV 67.2t Bo-Bo 箱形仙岨虹台 14,300m】¶ 13,50011Tm 7,6001ュュ111 3,600nTm 2,8()Omlll DT 2,500mm l,1201Tlm lF船中一段派述釣掛式 71:16=4.44:1 1,900kW 13,800kg 49.1klTl/b 95km/h 27,000kg l,310t・km/h l子†TMll外紙形送油風花 2,710/2,200/130/380kVA 2,330/2,200/130kVA 20kV/1,248V/384V/1,470V i三「叶F芥用(1糸Ll) (1糾) 憶 1,836kW,900V,2,040A,196kW,96V,2,040A 単相ブリッジ結線 200(5SxlOPx4A) 80(,2SxlOP二く4A) 4台 MT52 475kW,900V,570A,1,070rpm98%F 425kW,900V,510A,1,110rpm98% 4秘,応5札抑磁60%,F超絶綽 1料(2‡i)MAl吃式,外紙形,凰冷 196×2kVA,1,250V,2,040A,50/60√、 1糸【1IC23,内錐形,拉式,凪冷 10mH,1,150V(540A仁おいて),540A,ⅠⅠ椰 1組(2台)IC24,・fと∫し,H托 4mHx2,228A,且和木己率25%,榔漣放50×2c/s 他線瓜低タップ切換,弱界磁,磁塙増幅岩:壬,位相制御, 前述鑑i ̄il講り御 34(タップ32+弱タき磁2) てE磁雫気単位スイッチ式および無電孤低け三タップ切 換器式 直流100V,(交流100V) 100V,24V 三相交流50\′400V 組

1一T

l-i

…二i

2-i

l-i

1-相教変換機(DM67C)…100kVA,400/440V 50/60′V 女流光`1E樅(DM71)…6kVA,100V30A `lL亡励機(MH3,036A)‥.19kW,400/440V, 50/60∼ う首吼琉(FK68).‖l,460/1,750rpm 吼l花140m3ノmmx2,帆什175mmAq 電動機(MH3,034)…0.75kW,400/440V, 50/60′V 送風機(FK69).‖1,415/1,760rpm, 風托40m3ノmin,風圧30mlnAq 電動機(MIi3,045)‥.1.5kW,400/440V, 50/60′∼ 送風機(FK70)...1,430/1,720rpm, 凪品70m3/min,風圧60mmAp ノ超勤駄(MIi3,044)…3.7kW,400/440V, 50/60′) ?(OP6)…1,450/1,700rpm, 油+三ンフ 吐汁け由_-F丘1.3In3/min,揚程11m ′■E動枚(MH3,009C).‥15kW,400/440V, 50/60∼ 窄女己圧縮槻(C3,000)‥.800rpm, ■吐出二ら主2,950J/min,旺ノ+8kg EIJ14AS:ノ;竺気ブレーキおよびネジ′手ブレーキ が採用された。機F対f:側運転わにほ,中火に計器頸,表示灯を設け, 車体中央寄りにスイッチ類を,また左隅には速度計を取り付けてい 撤二 一

∫し

電†

流一

澄‥「こ空¶ 30,000 20,000 1-∈±封繋 110 100 60 50 40 30

10'000ド

m

+ lU+ l ト■じ軌fl ̄純J-( 剃 輪Irし ほ 【1L 菖土 比 卜.に州別一版 刺柏 卜_【tFl 20k\・7 50(■、 h′IT52 1,12恥Ⅷ「.汁汁川1.0帥nlnl 16.71-4.44 4 67.2† 0 1DO 200 第3図 ノ

適評岨

し17ノ(13.・L14 ゝ...-.__

皇貞+皇遥

毘・r・ニ=虹こ_二:さ・

∈ヨ仁ヨr

400 500 600 700 80 `.㌫允いJ ヅ チ とⅠ ̄l】線 し〕d 仔+

mユ≦≧

21 〔二) 3-1 ー+ しZ2+ 荘 器 扱「

…脚穫……削

制非穏蓋H機低工 呼■④③④■灘■触■爪■叫 ■23. 一 2.500 -・ 7,600 ノ 苅 l⊆二三昌 8 虫

!罠

m也

l

11ふF 、_1J_L⊥+ノ′jl 13.50D -・・-400 ㊥ 磁立も抑幅一指 ㊥ パンクダウ▲ノ @ シリコン紫流器′くソタグラフ晰路㍑こ壬 〔ら 掘勅空気圧縮機 ⑲ 計器川渡mi†:‡ ⑲ 交流フィルタ・コンデンサ @?た瑞遮断lそ汁 ¢争 主幹粘り御器 ㊥ 女流避一tlさ講㌻壬 @ 腰 掛 ■琴 血流リ7クトル ・申 粕 変 換 器 ㊨ 苫`芯地箱〔100V) ⑯ 機 岩旨 わ く ED75形交流電気校閲中機器配置 る〔機l_軋上二揃面窓のと部には車内ミ警報装楳の泉′Jミ=器,1警報岩旨などが 配置モされている。助士側i空転台には,手ブレーキハソドルのはか, 助上が操作するスイッチ類を,訓即こほ吐出介をそれぞれ設けてい る。また運転台内部には,パンタグラフ電磁九 調圧乱 補助坐女も 圧縮機を配置している。連転室後部仕切壁むこは制御箱を設け,第1 端ほスイッチ桜,第2端には継電器叛が主として配置されている。 補枚室にほ,主電動機用送風機,交流発電機付相数変換器が第1 端寄りに,また電動空気圧縮棟が第2端寄りにそれぞれ配挺してあ る。 主変圧岩別こは,無接点制御装置が付属している低圧タップ切換器 が取り付けられており,主変圧器冷却器の冷却夙には磁気増幅貸謹を 経た与三内の空気が使用されている。 シリコン整流器は2ブロックに分けられ,整流㌫ ̄卜部より室内坐 ょもをとって犀臥ヒの通風器を経て小外に排気している。 床下には空気だめ類および冷し管を配置し,白市間には主うドi′けリ

(3)

1806

昭和39年11パ

感激 立 第5図 ED75形交流電気機関車台車 アクトル,蓄電池抵抗器をそれぞれ柏に納めてつiノ)下けている。 リ7クト′レの冷却風ほま三内中側下部に設けた油凪ロよりも内の乍気 をとり,リアクトル箱より恒接中側に吐出されている。 3.2 台車および駆動装置 千綿は車体重量を直接まくらバネ系の上にのせているソ占令側受支 持の2軸ボギー台車で,つf)かけプ〔の駆軌方式を採用している。弟 5図は台巾の外観である。 台巾わくほ端ばり,側ほF)に厚さ6mmの白動車用鋼板を使用し, これと9mmのSS41を使用した横ほF)を組み合わせた溶接構造で ある∩主電動機の一端ほ中軸にのせられ,他端のノーズは防振ゴム を介して,台申構ほりに防振安紺されている。 t柚恥二ほ高周波焼入れを施して疲分限の向上を図り,輪心には箱 形輪心を使用している。 揺jt装置は台巾わく側はりから外側にでている/ミネ盤の上にゴム 1-)a

弔)≡

ハ・′)l)「Ⅰ'ヰ(し-)

「こ了芦琴

肌・■l】 _+ \=H l.心∴\:・「 ⊥+]什-+ トーー叫ト +■1 ‥し】 T▲ トエ一 L二 、 仙

醸i…ミ=

\13 ユ】ユ___+ 卜l)1)・i4r 桃 川 川 ご∼ト 王111仙1盲

++ ユ〕 UI_キー し;S8 川うz 上_ ⊥_土 Panl,ヱ:パンタグラフ DSl,2:パンク断路器 ABB:空乞も遮断着岸 PT:計器用変成岩旨 ACArr:交流避苫器 MT:主 器 一「h ‥m m 卜

節46巻 第11号 解を介してまくらバネが載り,これにゴム座を介して車体が載って いるいわゆるフローティソグ方式を構成しており,台車と車体間の 左上てと【d転による変位はすべてこのまくらバネの横たわみとゴム蛙 のたjっみによって受けている。マクラバネにほ上下動ダンパが併用 され,また蛇行動防止を兼ねて左右動ダンパも取り付けられている〔、 引張装置は起動時の軸垂移動の機械的補償を行なうため,引張着 力点低下方式が使用されており,従来の心ざら式の代わりにリンク 式のリt張装置が採用され,引張着力点を軌条面にもってきたいわゆ るジャックマン式台申である。なお引張装置に使用されているピン の樺耗防止のためiこ台わく側はり ̄ ̄卜部にオートグリスタが取り付け られ,グリースを給油することができるようになっている。 駆動方式ほ平歯車1段減速のつりからす式であり,犬歯申の緩衝用 として防振ゴムが使用されている。 3.3 体 11-t体は全長13,500mm,幅2,800mm,まくらはり間7,600皿mの 引脹装置付箱形可i体である。 車体の設計にあたっては,従来の車体台わくのみを強度部材とし て各部の強度を定めた方式に代わり,車体の軽量化と部材配置の合 理化を目的として側構え全体を強度部材とする側構え構造が採用さ れている(】)。すなわち柱部材の曲げ剛性を上げて車体強度を高め, 台わく中はりは連結器取付け用としてまくらほり前部のみとし,(ま くらはり間ほこれを廃止して)串端衝撃はまくらはりを経て側構え に伝達する構造としてある。 車体台わくは普通鋼板および形鋼の溶接構造で,側はりにはミゾ 形鋼150×75×65を使用し横はりおよび鋼板組立構造のまくらはF) にて墟固に結んである。申体重量はまくらはりの左右に設けたバネ 座よりまくらバネを介して台車に伝達される構造になっている。 引張装置はリンク式で心ざらはなく,引張力は車体台わくの下部 に取り付けられた4個の車体足により伝達される構造になってい る。 \rltt】. し し「1'ィ h111_り ■Liり捌い+指ノ\ (l、′\・・lゝⅠ一2 し「「丁 卜・Il卜. ■Ej■脚=Lり紺ノ、 (山 Iこ1▼ (l=' い\

-Gト/\rlト

\) l-1 ト\) V'1i‥2 1一「l \111■l \=・1恥.

幣軸

j12 1 八丁JT。 1=1Ⅰく・)∼Iご

へ壮ん.

\=・■Ill m ̄1+「Ul爪 ト】F4 ハ∨へW \Ⅰト◆I m 1V卜上く(一。

\u-L.3 1VFL4

TC:タップ切換器 GB:アースブラシ MMAmp:主磁気増幅器 MRf:主シリコン整流器 FbDd:帰還用シリコン整流器 L卜4:断 若芽 第 6 主 恒l ACOCR:交流過電流継電器 MSiOCR:シリコン過電流継電器 CTml,2:無電流検流変流器 CTい7:直流変流器 MSLい4:直流リアクトル AIY4:主電動機電機子 路 ツ

-46-主逆永弱誘弱 H恥H H l一l瑚 一・〝t MF MFR。WFReWFL… F 一 He 〓几 Jし 「し ,ヽ

「□-Jむ「/=.⊥

Tn山一1

†十「…-・・・-器器 チ 磁器抗抗路 ツ

]棚転機舶醐馴

(4)

E3 E2 E】 M′Il S3 lS2 I2 .Sl l Ill l l 一T2 帆l l「「l 八一・L、1 1】_ 1・r】一 第7図 _上 回 路 説 明 ツ 車体は鋼体完成後,垂直荷弔ならびに申体圧桁荷屯(80t)試験が 行なわれその強度が確認されるとともに今後の申体設計への有益な 資料が得られた。 運転事前頭部には150Wシールドビーム前灯2個が取り付けら れ,また正面および側面には鋼板製関戸が設けられている。 横根笥にほ側面上部に片側5組の同定窓とェアフィノしタ用ヨロイ 窓が設けられている。エアフィルタほ3個1組となってヨロイ窓に はめ込まれており,描掃のたが)宅内から取i)はずしが叫能である。 磯繊毛屋根ほブロック式の機器わく,神様,主変圧器,シリコン 盤淀器などが取り出せるよう4分割された取りはずし棍椒になって いる。

4.主回路および制御方式

ん1主回路方式 主回路(第占図)は交流低圧側を除いては,従釆の交流機関車のも のとほぼ同じ標準回路になっているが,変更されたおもな点は(1) 高圧アレスタをABBの遮断部と新路部に入れたこと(2)PTを設 けこれにより電圧計を振れさせ架線検知器を止めたこと(3)主電 動機回路の過電流検出器および電流計用に直流変流器を用いたこと (4)軸重補償装置として弱め界磁接触器を用い分流率を増してト ルクを補償したことなどである。 主幹制御器 ノ・7ナ 追 従 パタン 比 較 器 Cル1Am【)l (二MA出P2 主Irjj路鐘1t増幅器 論 理 回 路 前置増幅器 (ニノIml)1 (+1m上-。 引‖】指砧1t増恥侶 hlh′IAm上】 MAl,2また亡土MA34 PMMAr凸l⊃

PM ノチ追従抵抗 Re 脊偶判別 TCCDz 無電流検出 (二Tnll CTm2 無電抗 論理「司好打 ()内の数字ごまソナギ円〆)線番号を小す。 第9区1タップ切換制御ブロックダイヤグラム l抑・:

こ】■1≡`L辻‡…二∴如【J

(■こ三::十≡73 第8閃 電 圧・電流 波 形 原 理 図 本機関車寸掴路で良も大きな特長は低圧無電弧タップ卯負およぴ バーニア制御を行なっていることで,交流低肝側ほ従来のものに比 べて大幅に変更されている。 低圧タップ切換力式を採用したのほ機関申起動時,同格の電圧変 動率を少なくし再粘着特性を向上させるのが目的で,これは従来の 高圧タップ切換方式でほ二次巻線のはかに単巻変圧器コイ/しがあっ たため電圧変動率が悪くな/つていたのを改めたものである∩ 低圧巻線からほ13偶のタップ選択スイッチSト13,それi・こ2仰の 切換スイッチTl,T2を過して2組の自己飽和形主卜〕J路磁公卿腐器 M卜4,さらに4組の帰還整流器を通し主整流器を経て主屯動機f′l何 につながれている。Sスイッチは常時隣りあった2仰のスイッチが 投入され,Tスイッチは2個とも投入された状態にある。.この2机 のタップ電圧の中間電圧を磁気増幅器の位相制御により連続的に得 てバーニアノッチ制御を行なうものである。無電弧切換はこの2在1 の磁気増幅器の飽和,非飽和の組合せ制御により行なうもので,バ ーニア位相制御により高tE位側の磁気増幅器を飽和させ,全員荷電 流を高電位側に移した後,無電流になった低電位側の磁気増幅器を 非飽和にも,これを無電流検出用CTmで無電流を確認してから, タップ切換器のTスイッチを無電孤で開く方式である。 4.2 バーニアノッチ制御 バーニアノッチ制御は起動電流を押えて高粘着特性を得るために 設けられたもので,第7図の簡施主回路ツナギで原押を説明する。、 舞7図においてSIS土TIT2がすべて閉じている,この状態で磁気哨 幅器MAlば完全飽和,MA2を完全に非飽和にしてこわくと電動機に はSlタップ電圧Elがかかることになる。次にMA.は飽和状態の ままにしておき順次MA2を位相制御していくと弟8図の屯圧延流 波形原理図に示すようにElとE2の中間の電圧が出力電圧として 得られるので,主幹制御器の操作により磁気増幅器が位相制御され このバーニアノッチ制御運転が得られるのである。 ん3 無電弧タップ切換 弟8図(a)の状態ではSlタップからのみ負荷電流が供給され, S2T2回路ほ電流が流れていない。位相制御を行なっている第8図 (b)の状態ではSIS2ともに負荷電流を供給しており,弟8図(c) の状態では負荷電流ほすべてS2より供給されていて,S⊥側ほ電流 が流れていない。無電孤切換ほこの弟8図(c)の状態からさらに磁 気増幅器MAlが非飽和となり,無電流であることが無電流検出用 CTmlで確認されてから,TlついでS.が開き次にS3が閉じ Tl が閉じて完了するので,いずれも無電流状態で開閉しタップ切換が できるのである。タップを下げる場合にはこれと逝の過程で行なわ れる。

(5)

1808 11〃和39年11ノー-J

4.4 タップ切換制御回路 バーニ7ノッチ制御および無電弧タップ切換制御を舞9図ブロッ クダイヤグラムにより説明する。主幹制御器を操作するとまずバー ニア制御指令が出る。これが前置増幅器を通り主回路磁気増幅器の 位相制御を行ない,バーニア制御運転を行なう。次に主幹制御器を ノッチ切換え位置まで操作するとノッチ追従指令が出る。これが比 較召割こはいりここでノッチを進めるか,ノッチ戻しをするかを判定 し,パイロットモータ制御磁気増幅器に信号がはいり待機する。ま たこの比較器を出た信号ほ主回路磁気増幅器論理回路にはいり,こ れによりノッチ進めの場合には上側磁気増幅器を飽和に保ち,切換 えるべき下側磁気増幅器と非飽和にし電流を絞る。次に下側磁気増 幅器回路が無電流になったことを無電流検出器により検出し,つい で無電流論理回路により無電流切換を確認しパイロットモータ制御 磁気増幅一胃割こタップ切換指令を与える。この信号とさきに待機して いたノッチ進め信号とによりこの磁気増幅器は出力を出し,タップ 切換器用パイロットモータを動作させてタップ切換えを行なうので ある。 5.主

5.1主 変 圧 本機関車では低圧タップ切換方式を採用しているたど),主変圧器 二次巻線から直接タップを出せばよいので単巻変圧器部が不要とな るため内部構造が簡単になり,重量,寸法が従来のものに比べて大 幅に軽減されている。またこの単巻変圧器コイルが無くなったので 低インピーダンス変佗器とすることができる。弟2表は主変圧器の 仕様である。 主変圧器は外鉄形で,冷却方式には送油風冷方式を採用し,軽量 化のためアルミ冷却器を用いている。またこの主変圧器にほ冷却 器,電動送油ポンプ,電動送風機などが付属している。このほかに 主磁気増幅器,低圧タップ切換器が取り付けられる稲造になってい る。 5.2 主磁気増幅器 木磁気増幅器の仕様ほ第3表に示すと二fゴ∼)である.二 この磁気増幅器はl「ld帰還形で,主幹制御器かF)の指令により制 御巻線電流を変え,主回路電圧を位相制御することによりバーニ7 ノッチ制御を行なうこと,および無電弧でタップし川負えを干上なうこ とは前に述べたとおりである。 主磁気増幅器ほH種絶縁乾式風冷方式で,主変圧器と電動送風機 を共用している。主砲毒気増幅器の中身はMl,M2,M3,M。の計4偶 のリアクトルから成り立っており,鉄心には+哩想角形ヒシテリシス 特性を持つ冷間圧延ケイ素鋼帯を用いている。〕 5.3 シリコン整流器 主整流器は1,836kW,/9DOV/2,040A連続,3,810A(187%)150 秒の定格を有している。素イ▲はさきにEF80形機関車50両に使用 されたものと同じDJ15形200A素子であるが,耐圧は一段と向上 しPIDl,300V,インパルス耐圧1,600Vとなっている。素子直列数 は主変圧器二次に接続されたアレスタの放電開始電圧および制限電 圧から決定し,1s劣化時にも運転可能なるよう1s余裕をみて5s としてある。また並列数は10野β,1,300tけん引こう配起動を想定し, 粘着係数最大時を考慮して10Pとしてある。帰還用整流器は無電 弧タップ切換用マグアンプとして使用されるものである。タップ間 電圧は96Vと低いが異常電圧を考慮してPIVl,000V素-ナ(DJ15L 形)を使用し,2slOPである。 シリコン整流器は(十)箱と(-)箱の二箱からなり,それぞjt主整 流器および帰還月]整流器各2アームとその付属品を収納している (第10図参照)。 第46巻 第11号 第2安 夫 変 圧 器 仕 様 形一相 式 数 数 波 周 帝 凡氾 稲 民 循 環 油 最 冷 却 風 量 単 相 50c/s 外 抹 形 送 仙 風 冷 式 一 次 側(交 流 巻 線) 次 側(商 流 巻 線) 次 倒(補 鶴 巻 線) 円 次 側(暖 房 巻 線) 四 1,100りmin 次 側 次 側 次 次 側 側 70m3/minx2 第3蓑 主 磁 気増 幅 2,330kVA 2,200kVA 130kVA 380kVA 20,000V 1,248V(タップ間電圧96V) 384V 1,470V,1,280V,1,056V 器 仕様 形 式 定 タッ プ間電圧 下岨 耐 汝仰 絶 風 流 カ ー昆 H 縁, 式, 連 続 96V(架線屯圧20,000Vのとき) 出 力 巻 線 制 Hl 御 巻 線 イ 7 ス 巻 線 力 巻 線 制 御 巻 線 バ ス 巻 線 70m3/minx2 享 垂 ≡還  ̄ ̄研ぎ「 2,040A 10A以下 5A以下 風 冷 式 AC4,800Vl分間 ACl,200Vl分間 ACl,200Vl分間 第10図 シ リ コ 整 流 器 整流素子ほ5偶単位でフィン,分ほ器とともにスタックにまとめ らjl,点検に便利な構造となっている。冷却フアンは吸込方式で整 流器の風江=-1側に取り付けられている。仕様は40m3/min,30mmaq で員数は各キューピグルに2個計4個である。保護装置としては素 子短絡検出装置が各アームに1個ずつ設けられていて,万一素子が

短結したときは表示ランプが点灯する。原理は中点電位の不平衡を

検出するもので,さきにEF70用として使用したものとほぼ同様で あるが,特性は一段と信煩性の高いものとなっている。 5.4 主 電 動 機 MT52形主電動機ほ交流および再流のつりかけ式標準主電動枚 で,すでにEF70形,ED72,73,74の各形式,EF62,63の各形式

(6)

-48-常

第11囲 MT52形 主 9紳てさ5袖1斗.非々子)‡-デ.D.(:ま.1181享子 JW iも己勤 伽、1r 葺j‡18V 弊ぞ滋う怒駁き5各.1 純敏一臣し七三7,11r 堪桂一j-瑠濁5ア細 ぶ 第13国 主電動機の電圧電流波形 に数多く佐田されている。第11図は主電動機外観を,舞12図は特 性曲線を示したものである。 おもな特長は次のとおりである。 (1)拘定子コイルはエポキシ樹脂で一体絶縁とした熱放散の良 い絶縁方式の採用により,小形軽量化するとともi・こ保守の簡馴ヒ がほかられている。 (2)歯申比は71:16=4.44:1で,客申550tけん引で95km/h の最高速度を確保するため虚弱界磁を60%とした。 (3)脈流で使用されるためE・D71の場合と同様(2)の脈流対策を 施し非磁分流率を2%とした。また電流脈動率はIC23形主てド滑 リアクトルにより定格で24%におさえた。 試 験 結 果 (1)整 流 上記脈流対策により全逓転矧用にわたり良好な整流が得られ た∩第13図に電流脈動率24%にお古ナる脈動波形のオシログラム の一例を示す。なお界磁分流を行なった場合ば冠動機のイソピー

r+州川キ 98㌧..丁・1ノ50/ノ′ノJ 90 80 70 60 50 100 90 80 70 60

40「50

0 .4 0 0 10 1時間定格 動 輪 径 7.000 6,000 5,000 4,000 0 0 0 0 爪U nU O O O 3 2 1 r。さ 抑子 ルノl (ド 200 300 400 500 J小+J∈与一.′rL・J(、98′〃J 600 700 別)0 900 475kW,900V,570A 連縦走格 425kW,900V,51〔A l,120mm(計許1,080mm) 歯車比 71:16 第12図 MT52形主電動際特性曲線 ダンスが減少するので過渡時の整泳が問題となるが,水筒動機で ほ電圧900V,1,330rpm,58%界磁で運転中電源を遮断し,約1 秒後全電圧を印加するという過酷な試験条件に対しても悪性の火 花を発しないことが確認された。舞14図は電力中断試験のオッ シロ測定結果を示す。 (2)況皮__卜界 脈流電源で道転すると銅損が増し,また補極および主極電流の 脈動による渦流撒こより温度上昇が高くなる。脈流運転の場合の 温度上昇を直流運転の場合に比較すると,各巻線とも10℃程度高 く,直流運転に比べ8%の上昇となっているが,十分同鉄規格限 度電機 ̄r・130℃,界磁155℃以下にあることが確認された。 補助回転機 本機関申の補機方式はEl〕71形同様,主変圧器の三次巻線より得 られる∼附日50サイクル400Vを100kVA相数変換機により三相に 変換し,じょうぶで保守の容易な三相かご形誘輯冠動機を使用して いる。 補機の形式を最小限度にとどめ,かつ50サイクル,60サイクル 共用が可能としてある。 5.5 低圧タップ切換器 無電弧低圧タップ切換方式を採用したタップ切換器でi三回路磁気 増幅一器によりタップ間情緒時の電圧な磁気増幅器で吸収するのでほ ;こノバこ90070_三\5 耶▲『1r月'ト叩`m'mT叩「叩仰■∫芯∃t三ぎ一跡 ̄.仁900l--■{■-●■■■■■■-■●■■■■●■H■■■-■-■- 900\' ̄ ll■l▲■■ヽ●■■■■■■■■■■■■■ 柵㈱ 9001、' lじj】カケ畏ぷ〉il`.泣け90机' 糾ヒ∴ちrご■プて分ぎ存敬一;.土229.・\ 229.1 1弧1l- 叫 ̄仙1、仙`一山 ̄--- ̄山一 328ご1

デ1il恥1ご¶鞠

第14岡 900V,570A,1,330rpmにおける0.68秒の電力中断試験オシログラム

(7)

1810 【7て和39年11月

ン執.働転換

祈15同 穴酢′壷瓜低什タ ソ ソ 切換㍑芹 第4炎 低JL三タップ切換器仕様

祈16lズlリノ 形 式 方 式 回 r一己 1

完格′■鼓浣≠三

数 ノ 1ノッチ進段時間(平均) 制 御 ㍍ 忙 接 触 子 接 触 民 力 TS TA 盲 動 ACl,250V AC2,040A AClOA 50/60c/s 13 0.7∼0.9秒 LTC2形 軸 ∫E DClOOV AClOOV 20±3kg 2.5±0.5kg とんど無電流に近い状態で開閉する画期的なタップ切換器である。 したがって大電流を遮断する接触諾詩カミ1く要となり,保′ ̄、う二点検が≡拝し く軽減される。 本低圧タップ1州奥旨f圭の外税.㌻ゴよび仕様を第15回心よび舞4表に 示す〔タップ切換器の椚道ほ電動カム軸接触器式で,タップ切換許諾 箱_Ⅰ二部に2佃の切換開閉器,13仰の選択開閉器,電動操作機椚が設 けられ,下部には5箱の無援点制御論二和装;琵が収納されている〔 接触旨旨(第1る図)は連続泊電電流2,040A,起動時4,000A以上の 電流を通電する大電流接触諾詩で,銀接点のフ′レフローテンダノブ式が 使用されている。 タップ切換器箱,わくには交流大電流によるi郎昆流損による過熱 なさけるため各部に非磁性体 ̄を川いるとともにほこF)による接触器 の過熱を防止するため密閉構造としてある.「 5.る 無接点制御装置 無援点制御装置ほ低圧タップ切換ミ岩■卜部に5箱に桝ナ収納されて いる。この芽如土引出桝造になっでrゴり前方へ引「Hして∴「.く倹できる怖 造になっている。 (1)電 源 部 1絹 ここにほ無接点制御装王子■■亡け屯抄川;が収められているほか,前面 に無接点制御装粁の動作をチェックするためのチェック端-_J'▲が.三;と けられている。 (2)比較回路および操作電動機無桜′馴フl路部 1箱 ここ古こはタップ切換器のノッチ追従装置と磁去毛増幅器式拙作電 動機制御装挺が収納されている。 (3)無電流検出回路および論理回路部 1箱 接 触 治詩 第46巻 第11り・ ここには_タップ切換諾‡むチ軒iE 流で切り換えるための鰍還流検 出装荷とその論理回路が収め仁) れているが,如接点論理回路素 子には,速肘牡レミー形磁気梢 幅汗旨が円いられている〔 (4)前柁蛸幅謂J‡r; 2絹 これはて仁一n_1路磁瑞増幅しそ「きの制 御巻線i・こ=力をイブ・えるSC圭そぺ 】i仰た増幅詩語で-1ミ抑制御㍑:・‡の井て1・∫ により位榊TliU御‡ノ子J ̄なうも〟)で ある〔 5.7 主幹制御器 この ̄-トF咋制御一汗:きには ̄レ\ンド ′し,抽機ハンド′L,逆転ハンド′レ のほかにバーニ7ハンドルを鵬え ているr、このバーニ7ハンドルと宅ハンドルは機械「伽こ直結されて 心り.起動咋バーニアハンドル控作が叫能である。仙恥こほノッチ 追従川パターン先年装置とバーニアパターン発f卜装悍が設けられて おり,このノッチ山従指令によりタップ切換器が動作し,このバー ニアパターンにより揃『り首幅芹工手が勅rFしキ三川路磁気け削那詩の位村側 御を行なうものである〔 5・8 界磁弱めおよび分流抵抗器 本状抗1手話(発け図)は工電助機界磁コイルに並列に接続され,紫 流電流の女涜分をバイパスさせるための界応分流Jl紬t器と,界磁弱 め+1紬‡;ケさ托それぞれ主電動機4子ナ分を1絹にまとめて組込んだもの で,白然過帆,り三下ぎ装形構造である。 界磁分流+i捕〔諸賢の脚光伯は向流分で2′%,糾滋弓弓が)抗机器ほ界磁 率む76ア左,60%となるよう謹んである。 j+臼克体ほ特殊クローム鋼製鵬抗冊でこれを波形に[恥ず,耐熱がい しで絶縁,組ふ、■′二てたものである。

d.緒

日 本怯F_与ヨ車ほ今後の標準形交流′志気機「卿1一己の「朋子‡として,現在まで 製作きれた終種機関 ̄rlくの譲吉七製作および使円実呆トンもとに標準化 され,さ仁Jに冬くのl叫〔舶勺新技術を加えで基廷rFされた.試作機であるL-. すでに倍翳根に十;いて行程性能試験が終rし好調央に乍三‡業運転己・こは い一つているが,今綬もすく、、jりこ逆転成絞をホすものと別待される。 終わりi・こ本t l乍の設計,拳法作ならびに各種ふ〔駐にあたり終始ご 指市を賜わった日本l朋子鉄道の各位に深く乱迂て三ご女わす。 参 覚 文 献 (1)′+、沢,夫谷川:R立評論45,2057(昭38--12) (2)州尺はか:口1‡i言、】7論別州▲40,4(昭36-41 第17同 罪磁弱めおよび分流択抗告芹

参照

関連したドキュメント

当協会は、我が国で唯一の船舶電気装備技術者の養成機関であるという責務を自覚し、引き

非常用交流電源/直流電源/計測 原子炉補機冷却水系/原 中央制御室換気 換気空調補機非 格納容器雰囲気 事故時 制御用直流電源/非常用電気品区 子炉補機冷却海水系

・隣接プラントからの低圧  電源融通 ・非常用ディーゼル発電機  (直流電源の復旧後)

なお、関連して、電源電池の待機時間については、開発品に使用した電源 電池(4.4.3 に記載)で

6号炉及び7号炉 中央制御室 非常用ディーゼル発電機 GTG ※2

さらに、1 号機、2 号機及び 3

6号及び7号炉 中央制御室 非常用ディーゼル発電機 GTG ※2

図 54 の通り,AM 用直流 125V 蓄電池~高圧代替注水系と AM 用直流 125V