2007年08月10日

続 ジャックマン・シャフト

EF62 DT124 Shibata氏よりのコメントでEF62DT124台車もこれに相当すると教えて戴いた。EF62は就役当初から知っている。最近は東海道本線にも走っていたように思う。

 この機関車は、ベルクランクを持ったボルスタレス台車である。すっかり忘れていた。ポイントを通るとき、台車が回転すると、大きなコイルばねが多少ねじれるのが見えたのを憶えている。この台車は3軸もあるので、引張力を掛けたときに軸重変化する量が少ない。

 このような軸重変化や、引張力に関する考察はウェブ上ではほとんど発表されていない。多分、書籍ではあるのだろうが、手の届きやすいウェブサイトでは、この理屈についての発表が見つからない。

 写真はこのサイトからお借りしている。

 最近の機関車はインヴァータ方式で駆動されているものが増えてきた。この方式だと、全てのモータが全く同じ回転速度で廻るように制御することも出来るはずだ。すなわち、蒸気機関車と同様に、あたかもロッドでつながっているような回転をさせることが出来るはずだ。

 すると、全ての車輪がスリップするまで、引張力を稼ぐことができることになる。交流電気機関車が採用され始めたときのスリップしにくさとは、異なる次元のスリップしにくさとなるだろう。また、制動時にも全く同じ回転数にすることが出来るはずだ。

 これは筆者の推理であり、実物はどうなっているのであろうか。

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コメント一覧

1. Posted by YU   2007年08月11日 23:47
インバータ制御が実用化された当初は空転しない方式と言われていました。
が、実際には空転が多発し、初期の車両は設計と調整に大変苦労しました。
最近は技術の進歩で空転しにくくなっていますが、まだ完璧ではありません。

これは、コントロールしているのは回転数ではなくトルクであるためと、
1つの制御装置で複数のモーターを一度に回しているため、機関車でも電車でも
軸重が移動することによって、軽くなってしまった軸はどうしても
空転してしまうのです。

こういう基本原理は、趣味誌ではあまり解説されないため、鉄道ファンの間では
よく誤解される部分でもあります。
2. Posted by ワークスK   2007年08月12日 10:47
現実的には、1台のインバーターで複数のモーターを回し、回転子と界磁の回転数の差を一定に保つ(スベリ率一定)制御と組み合わせて?破綻が生じ、2M3T(すなわち1M故障を想定した1M4Tでの散水3%起動)に失敗して3M5Tが夢と消え、辛うじて3M4Tがやっと、というストーリーではなかったかと……

理想的には、モーター1台毎を専用のインバータ1台で駆動できれば良いわけです。回転センサーを付けて、他の軸との相対的な関係から微少空転を検知し、コンピュータの高速演算により電圧と界磁回転数をリアルタイムで制御して、再粘着で牽引力を増す……という原理だったと思います。すなわち、粘着係数はレスポンスとアルゴリズムにも大きく依存します。

ちなみにロバート・デルグロッソ著「The Burlington Northern Railroad in 1993」には、Dispatchable Adhesion(=実用粘着係数?)が、直流直巻モーターのSD40-2で18%で、交流モーターのSD70MACで33%と出ています。確かSD70MACは、1モーター、1インバータではないかと。最新鋭機ではどうなのでしょうか。

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