【時速325キロで車体が浮いた】車体が軽すぎて加速できない新幹線
Вставка
- Опубліковано 12 бер 2024
- 常識を打ち破った"チャレンジャー"。
いつの世も、0から1に進化させる事は並大抵の努力では成し得ない。
【映像を提供していただいた方々】
・SRDさん： / @srd-railway
・Aomoriさん： / ase_023
・りっきぃさん： / @user-cx4hd4jq7x
一部画像引用：ウィキメディア コモンズ
・commons.wikimedia.org/wiki/Ca...
■チャンネル登録よろしくお願い致します。
/ sendaitoritetu - Авто та транспорт
1990年 夜の名古屋駅で試運転に向かうJ0を見かけたことあった。インバータ音きかせて名古屋駅を発車していくJ0はものすごく新時代を感じさせる車両だった。
300系は本当に大好きな車両だった。楔形の先頭車のデザイン、グレー系の落ち着いた色合いと間接照明の内装、なによりいかにも高速運転していますよとアピールするかのような荒々しい乗り心地とけたたましいモーター音。
余談ながら同時期にデビューした400系もモーターの上に直に座らされているんじゃないかと思わされるほど煩かった。
もう一度乗りたいなあ。
300系J1編成は営業運転にも使用されていたのが700系以降の試作編成との違いでしたね。
天井が低い分床も低くなってて躓き注意の赤いシールテープが張られていました。
動画作成ありがとうございます。
さて三相モーターのところ、論理展開に飛躍があります。
自力で起動できない単相モーターは、正しく言えば単相誘導電動機です。単相交流電動機でも自力で起動できる電動機に整流子電動機があります。直流電車に使用されている電動機と、電機子、界磁共に交流を与えている以外、構造も含めて全く同じです。
かご型電動機は誘導電動機の一種ですので単相では起動できないので三相交流で(VVVFインバータを使って)駆動しています。
国鉄が交流電化の試験をしたころ、単相整流子電動機駆動の電気機関車 ED44 を試験車として落成させましたが、商用交流では回転子と固定子の間で変圧器が構成されることによる起電力が大きくなり、整流子面を激しい火花が走ることが避けられませんでした。そのため欧州ではサイクロコンバータ―を用いて周波数を下げて駆動する方式が採用されましたが、交流整流子電動機の保守に手を焼いたこと、周波数変換では交流電化の費用的メリットが得られないこと、車上整流＋直流電動機の構成が好成績を残したことから日本の国鉄では交流電化は車上整流＋直流直巻電動機の方式に落ち着きました。
単相誘導電動機は始動用コンデンサーや付加巻線など別途始動回路を要しますし、単相同期電動機はその構成に無理が生じます（無いわけではないが）。単相誘導電動機は同容量の三相誘導電動機に比べて電流が多く流れて不経済なことから大容量のものは製造されないのですが、例外的に新幹線0系電車の補機……冷却用電動送風機や空気圧縮機、電動発電機、そして冷房装置など……にはそこそこ大容量の単相誘導電動機が用いられました。これらは電車ゆえに単相交流しか供給できない制約下で仕方なく採用されたものです。現在では在来線・新幹線ともインバータ制御の補機電源から三相誘導電動機を駆動するケースが一般的です。
実は国鉄でも北陸新幹線長野～高崎間の走行を想定して、VVVFインバータ制御による三相誘導電動機駆動の新幹線電車を研究していたそうです。碓氷峠の連続片勾配を越えるルートを走行するには、既存の直流直巻電動機では決定的に出力不足でした。ブラシが不要な誘導電動機であれば磁気容量を大きく取れて出力も稼げることから開発は細々と続けられましたが、結局世に出たのは国鉄の試作車、207系電車だけでした。当時はインバーター装置が高価だったこともあり、試作車10両のみで潰えました。
単相交流のモーターは三相交流のモーターに比べて電流が大きく流れるため、一般的には家庭用の小容量のものしか製作されません（三相誘導電動機の1相が切れても軽負荷であれば回り続けられるが、電流は多く流れて巻線が過熱するためそれを防ぐ回路が設けられる）。また単相交流誘導電動機は別途、始動回路を必要とすること、交直両用モーターの交流整流子電動機は商用交流で動く大容量のものを交流電化の試験時に試作はしたものの、整流子間に火花が飛んで保守に手を焼いたことから早々に諦めています。新幹線0系・100系の空気圧縮機や冷房装置等、補機にはかなり大容量の「単相誘導電動機」が使用されましたが、これは例外に属するものです。
三相（対称）交流は容易に回転磁界を作ることができるため、周波数さえ可変できれば電気鉄道への応用も可能だったことから、私鉄を中心に開発は進んでいました。ただ新幹線向けとなると大容量かつ高速回転が必須であり、その点、東海旅客鉄道の300系電車は新幹線向けVVVFインバータ制御電車の嚆矢となったことは言うまでもありません。
なお300系の最高速度から『速く走れること』が強調されがちですが、それよりもむしろ、曲線をなるべく高速で曲がれること、すなわち（航空機よりも）『早く着く』ことを主眼として開発されました。その実現のための徹底した低重心化・軽量化であり、パンタグラフの削減でした。東海道新幹線は饋電設備もそれまでのブースタートランスによる方式から単巻変圧器を用いた方式に、長期間、午前中運休をして変更し、同時にカントも大きくしました。そしてブースタートランスの撤去で実現したのが、騒音防止に劇的効果のあるいわゆる「特高圧引通線」の導入です。ブースターセクションをパンタグラフ2つで短絡するとブースタートランスに流れる電流が特高圧引通線に回り、ブースタートランスの機能を駄目にするばかりか引通線を焼損する問題がありました。これがゆえに0系・100系電車では電動車ユニットごとにパンタグラフを1つ備える必要があり、激しいアーク放電も相まって騒音の元凶となっていました。
生足だしてるやつは空回りしやすいんですね
300系は 軽量な交流モーターを採用したため 電動台車よりも 渦電流ブレーキ装備の付随台車の方が逆に重くなってしまったと聞いたことがあります。
因みに 軽くてハイパワーで同じく車体が浮いてしまう特性の『Ｆ１マシン』等のフォーミュラーカー🏎は 強力なダウンフォースを得る為のウイングやスポイラー装着の結果 空力は物凄く悪いのだとか。
300系大好きだったけど、山陽のトンネル区間で何度も耳がツーンとなって唾飲み込んだりアクビすんのがちとストレスだったなあ。
車体が浮くって話は40年以上も前、私が子どもの頃の学習教材にありました。
当時は鋼鉄で重い車両だったのですが、それでも浮くんだ、、みたいな。
だったら飛行機の翼を上下逆に付けたらいいんじゃねとか思ってました。
大人になって、F1のダウンフォースがまさにその発想としって、あながち間違いじゃなかったんだなぁと
なんか子どもの頃思い出しました。
東海道新幹線には品川駅がなく、新横浜停車・名古屋と京都通過でようやく東京〜新大阪間2時間半を実現した300系。その後の技術の進歩で品川・新横浜・名古屋・京都に止まってもなお最速2時間20分台で走り抜けてしまうN700A・N700S。300系がいなければN700Sも出来なかった…という点では功績が大きいです。
ただ、0系・100系・300系・500系・700系とは活躍時期がかぶっていたので、あえて300系の列車を選ばなかったです。
このため300系には1回だけ乗りましたが、T車なのにどこからともなく響く「ブーン」という音（交流モーターの音とは違う主変圧器のノイズ？）とか、加速をやめた時のショックとか、100系よりも酷い揺れがあり「もう乗るか！」と思ったのでした。
300系は唯一改造車や別バージョンが現れませんでしたね。変わった話題では西日本所属編成の一部が東海の浜松工場で解体されましたね。
300系の一部編成は乗り心地を改善すべくサスペンションの変更をしました。詳細は面倒で調べてませんが、2005年以降なのは覚えています。失礼しました。
20:45 N７００はともかくE5とか東北・上越新幹線を通る系列は昔から側面をスカートで覆ってたがな
200系の時から
TGVが500kh/hだったかな？、高速走行している様子をyoutubeで見た時、時々、車輪が線路から浮いてたのを思い出した。。。
大好きな５００系ばっか乗ってたのでよくわかりませんww
どんな欠点あろうと300系は今でも好きな車両
社会人なりたての頃に結構乗ったな😊
8:46 JR西は１００系V編成を実際に２７０キロで走らせてましたね。やはり騒音で駄目だったみたいですが。
300系のぞみ号に初めて乗った時は、窓の下側の内装'(内張り)がとても貧弱に感じた。音もガタガタと煩いし、100系のひかり号と比較すると、乗り心地は良く無かった。100系のひかりには個室も有り、グリーン券が有れば、千円もしない追加で個室を用意して貰えた。月2回の東京への出張は個室(一人用)を利用して快適な移動だった。この記事で理解できた。
軽量化の影響だったのか。個人的には、別に3時間でも良かったんだけどね。最近の新幹線には乗車して無いので、生きてるうちに新型車両に乗って見たい。約30年振りだ。
新幹線のアンダーカバーってそんなに空力特性に影響あるのか疑問に思ってたけど
自動車で言うところのフラットフロア化による整流とベンチュリ効果によるリフトフォースの軽減と同義だった訳ですね
500形のボルテックスジェネレーターの件と言いモータースポーツで開発されたよくわからない技術も見方を変えれば実用性を帯びるって事が理解できてとても面白かったです
300系好きな人～ 私は好きです なぜなら、325km/h(J1編成)出るからと、普通に車体がかっこいいからです。
列車もレースカーとか飛行機と同じで空力が命ということやなー
300系は冷房が効かないイメージがある
こういう試行錯誤の過程の成果すべてを中国様に譲渡したJR東日本
ズンダ色。ワロタ😂
勉強になります。よく弾けたバラストが当たるという話は聞きましたがそういう面があるんですね。
カッコいいで大人気の500系や完成度の高いN700系列と比較して何かと乗り心地の悪さで不人気な300系ですが、東海からすれば最も革命的な車両だったんじゃないでしょうか。
基が大戦中の軍用機だからなあ😮
浮くって …飛行機？
こいつの走り出しのモーター音がいつも空回り気味だったのはそのせいか。じゃじゃ馬め
高速走行時の話
横顔が私鉄特急スペーシアに酷似ですね。
そ
れ
な
！
設計ミス