電車に変速機があったら・・・

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6 ай бұрын

今回はこれを妄想してみましょう。
自動車や航空機といった新しい分野に進出しつつある電動機。
昔からこれを活用していた電車ですが、なぜか変速機がありません。
参考資料
ギヤチェンジ台車鉄道工場 23(8)(263)
大宮・大井工場の設計室概況鉄道工場 36(8)(419)
幻の国鉄車両 JTBパブリッシング
NVIDIA Iray GPU Rendering www.nvidia.com/en-us/design-v...
Super Notch Man Ver.3 イメージテクノロジー研究所
引用画像 www.publicdomainfiles.com/
commons.wikimedia.org/
CGはじめました turbotrain.net/CG.htm
#電車
#変速機
#碓氷峠

Пікірлер: 80

@user-xc8zx9fo8e 6 ай бұрын

誰もが、一度は考えたことのある問題。大学の専門家に訊いたら「大した違いはないよ。いたずらに複雑になるだけ。」なんて言われた。高低２段切り替えのあるものは、日本では、DE10や911なんかが有名だけれども、いずれも液体式のDLであり、電気車ではない。フランスの場合だと、日本でも有名な「ゲンコツスタイル」の電気機関車であるCC6500形には、高速、低速切替用の歯車比可変機構がある。また、可変機構ではないが、同一形式で、歯車比の異なるBB7200形などがある（ゲンコツスタイルで、高速旅客用MAX200㎞/h、貨物用MAX100km/h、その他。）。

@user-eo8yz5ub6n 24 күн бұрын

現在BEVの変速機としてCVTが注目されている事をご存知でしょうか?

@Tsurusampachi 6 ай бұрын

フランスの電気機関車だっけ？高速・低速段があって諸元が二重定格なのは

@user-ye7sd9pd6n 6 ай бұрын

分散駆動ではモーターごとにデバイスが要るのでは8M2Tだと目眩するわ。

@oca8405 6 ай бұрын

この電車を合成した映像はどうやって作ってるんやリアルすぎるやろ

@user-xy6fu2fl6x 6 ай бұрын

ダイハツの電気自動車は変速機つきがあった欠陥さわぎで復活できないけど

@kisanoki 6 ай бұрын

気動車に慣れていますのでこの二段可変ギヤ式DT98試作台車は液体変速機でも積んで無段階変速してるのかと知り得た当初は思っておりましたが、電動機の出力特性で二段でも効果がみられるものですね。しかし、二段ですらモーターを中央に懸架して動軸を選択する1軸駆動台車となっているので電車の全軸駆動という売りを損ねる気はします。しかもカルダン駆動ながらギアチェンジ機構が全てばね下重量になるおまけ付きでこれはとても試作の域を出なかったろうなと思ったものです。しかし特急では頑張って頑張って新大阪広島で1分しか違わないというのは骨折り損を感じます。本動画では優等列車が中心で見せ場がありませんでしたが、クハ79 929のL/Cカー構想と併せ急行形の代用とした時に最も光るものがあった計画ではないでしょうか。

@moganosakana 6 ай бұрын

電動自動車でもこういう議論がありますね。モーターの特性上、低回転の方が効率がいいなら重量との兼ね合いも見つつつけたらいいと思います。

@56kumagoro 6 ай бұрын

ギヤチェンジ台車ですが、在来線程度なら速度差の面で利点がなくても、最高速度が倍近く違う新幹線と在来線を直通するミニ新幹線なら有効かもしれません。うろ覚えですが、フランス国鉄のCC6500のギア比の切り替え機能が高速旅客列車用の200km/hと重量貨物列車用の110km/hで、新幹線の320km/hと在来線の130km/hの比率と似ています。もしも０系や200系と同時期の国鉄時代にミニ新幹線が実用化されていたらギヤチェンジ台車を搭載していたかもしれません。

@K_Train 6 ай бұрын

いや映像リアルすぎやろ

@samantha-DAN564 6 ай бұрын

確か昔、東洋電機は「直巻」を「ちょっけん」と呼んでましたね。ただ「複巻」は「ふくまき」「ふっけん」両方いましたが。なんか東洋電機って独自の文化があるんですかね。コントも他社が1C4Mとか書くのに東洋だけ4M1Cみたいに書いてたしそれはさておき、歯数比6.07ともなると登坂性能よりも空転のリスク、特に直列接続のDCシリースモータだと結構怖い感がありますね

@outatime8420 6 ай бұрын

蒸気機関車みたいな大径の動輪を持つ車両だと変速機が生きてくるのかもしれませんね。

@TUbe-bv4fy 6 ай бұрын

最近はZF社がGet2という電車用2速トランスミッションを開発していますね自動車用途では既に実用化されています(ポルシェタイカン、ボルボBZLエレクトリック等)

@NaruoKusugawa 6 ай бұрын

変速機付151系だと「こだま、他」と「とき」の共通運用くらいしかメリット思いつかないなぁ。しかも153系「かえだま」の出現頻度を減少させる程度。その場合「とき」に157系の代走頻発だし。

@tydeentetuota5514 6 ай бұрын

ごちゃまぜ

@user-hb4cf3vu5t 6 ай бұрын

面白いです。そういえば電車には変速機ないなあ、とぼんやり思っていました。そのうちで良いですが、何故国鉄ではＭT５４装備の通勤型が出なかったのか教えていただきたいです。西武７０１系などは正にその性能なのに。

@SaGa....... 6 ай бұрын

重量級を牽引する感じになると強度問題もあるのとメンテナンス性とコスト的に考えると厳しいと思う。それなら単体の方がメンテもしやすくて設置スペースの確保が容易だと思うのも理由と思ってしまう。

@user-th5ez3ti7r 6 ай бұрын

今現在の誘導電動機ならば、モーターの許容回転数が非常に高いので、ギア比の低い特急用車両でも高速運転は難なく可能ですね！やはり、直流モーター特有の整流子や非常に重い回転子の影響は大きかったかと...。

@user-jg8lr8zs1t 6 ай бұрын

今だとポルシェタイカンに2段階変速がついてるし無しでは無いのかも。

@user-xv3xj4nn5v 6 ай бұрын

電気車に変速機を付けて多少効率が上がったとしても、重量増によるエネルギー消費やメンテナンス負担で稼いだ電力分なんて簡単に消し飛んでしまうでしょうね。

@h870ghbg 6 ай бұрын

その通りですね。あと台車ごとにモーターを搭載すると全輪駆動が容易に出来ますが、ここに変速機を追加すると台車ごとに変速機が必要になるのでコスト増が半端ない。全輪駆動のメリットを捨てれば変速機もありえるんでしょうが・・・。基本的にデメリットが上回ってしまうでしょう。

@user-xm6og2ry2f 6 ай бұрын

逆に言うとゴムタイヤ式（正確には鉄道ではないが法律上は鉄道・軌道）とか急こう配を採用せざるを得ない場合なら出番はあるかも？

@h870ghbg 6 ай бұрын

普段はゴムタイヤを格納していて車輪のみで走って、勾配の地面側は車輪横にアスファルトが敷いてあって、勾配登るときだけゴムタイヤが降りてくるとか、変態機構にしてほしい

@hiyokokun 6 ай бұрын

@@h870ghbg 面白そう

@se.v4809 6 ай бұрын

モノレールがそれでは

@tomj2711 5 ай бұрын

@@h870ghbgさんトラックをベースに開発されたDMVなんてそれに近いのでは？

@hakomarumaru3827 6 ай бұрын

機械的な変速ではなく電気的に変速（周波数）しているのがVF制御だと思う。昔の209系とか発進時にまるでマニュアルスポーツ車の様な3段階変速サウンドが聞こえたし。

@reosYF708 6 ай бұрын

走り出しの半クラ感と同期モードでハイカムに切り替わったような感じの音 217だと、ドン突き感があってそれっぽかった

@jackal7123 6 ай бұрын

その通りですね。ＶＦ制御はシンクロナスモーターやインダションモーターの定速運転しかない壁を突き破る技術です。ＶＶ制御で発生トルクを制御して、ＶＦ制御で回転数を制御する。お蔭で構造がシンプルなインダクションモーターの用途が大きく広がりました。

@h870ghbg 6 ай бұрын

その通りですが、音とVVVFとは直接的な関係はありません。 VVVFを高効率で実現するためにキャリア周波数も可変にするのですが、音として聞こえるのはキャリア周波数の音になります。実際に回転数を変えている出力周波数の音は聞こえません。

@xyz-pr7gx 6 ай бұрын

回転馬力なんですね…

@user-zd7fi1nd5u 6 ай бұрын

国鉄があれこれ試行錯誤してるのに、私鉄の方は高加速でそのまま100km/h運転してたり、碓氷峠かそれ以上の勾配を自力で走ったり。そこまで急勾配でもなくても、近鉄や東武のようなそこそこの急勾配連続区間でも、ガンガンぶっ飛ばしてたり。この違いは一体、、、

@user-th5ez3ti7r 6 ай бұрын

そういえば、振り子機構も小田急が最初に研究を始めたとかいうエピソードがあるね！小田急初代ロマンスカーを国鉄が拝借して高速度試験を実施したとか...。

@220rb 6 ай бұрын

都市圏の路線が大半の私鉄と違って、国鉄はローカル線区もたくさん抱えてて、変電所とかの設備にあまりお金かけられなかったりあまり電気を使いたくなかったりするから、私鉄のようにはいかないんでしょうね…

@h870ghbg 6 ай бұрын

平坦で近〜長距離でコスト最小にしようとすると、動力車を減らす。つまり動力車を出来るだけ工夫して高効率で変速比を広げると良い(国鉄)。私鉄は、勾配とかキツい路線なら全車動力車にせざるを得ないのと、国鉄が開発した中古車両や、国鉄で開発された技術の転用で使ったりして、コスト抑えてるんじゃないですかね？

@user-jv5wt4wx3n 6 ай бұрын

交流モーターに液体変速機つけたやつが仙山で試験されたし、変速機つけたら違反というわけじゃないでしょ。

@user-yl9lm3md1w 5 ай бұрын

トランスミッションは特に超高速で走る新幹線には必要だと思います(空転防止装置付きで)また重量のある電気機関車や最新の電気式のディーゼル機関車にも搭載した方が加速もスムーズなり電車と張り合えると思います🤔｡

@kjsaka 6 ай бұрын

回転体の周りに付いてる磁石を、どれくらい先行した位置から引っ張るかを、電子回路で自由に制御できるから、変速機付けても無駄に複雑になるだけだからでは？今は半導体が大電流を制御できるようになった。ただしそういう素子は高価なので自動車には使えない。鉄道車両は単価が高くそれを使っても製造費の差が割合では小さいから使ってる。運転時のコストの方が重要(電子制御ならかなりの高効率が回せる)、というのが理由だと推測してます。

@nyankorunaway2446 6 ай бұрын

そういうことなの？　それだったら、直巻モーターでもブラシの位置を回転数に合わせて進角すれば良かったんじゃないかなぁ？

@h870ghbg 6 ай бұрын

モータにもトルク曲線があり、最大トルクを引き出すには、回転数(周波数)に応じて電圧も上げていく必要があります(VVVF)。VVVFを行う素子の耐圧に限界があります。また最低出力周波数もニアリーゼロではなく、様々な事情から、定格の1/40程度のようです。つまり、何も工夫しなければ、最低速度の40倍の速度しか出せません。最低速度が1km/hとすると40km/hまでしかでません。そこで、定格電圧到達以降は電圧を一定にして周波数だけを上げていくという手があります。この方法を取ると、速度上限はありませんが、先の通り、トルク曲線の影響を受け、速度があがるごとにトルクが減っていきます。このトルクが細っていく領域に入ると、変速機を付け、回転数を半分にしたら先の前提なら80km/hまでフルトルクが出せるようになります。ただし、変速機をつけると全輪駆動するには相当のコストがかかります(全輪に変速機を追加し、空気圧で動かす機構を追加する。しかも変速機と簡単に言っても機械的な変速機を走行中に変速するには、じんわり加速トルクをほぼゼロにして、ギアを抜いて入れたあと加速トルクをじんわり元に戻すといった電気制御も追加が必要。もちろん重量も増加)。この相当のコストを天秤にかけると、電車でも自動車でも、モーターには変速機を付けない選択をされることが多いようです。また、先程の1/40程度というのも素子の進化と共に少しずつ進化しているので、なおのこと変速機を開発するメリットが薄れます。

@user-ir8dn8dw5d 6 ай бұрын

高ギア比と界磁弱目調整で電気的やってたのが南海ズームカー

@user-ir8dn8dw5d 6 ай бұрын

高ギア比で回転数高いのにそんなにモーター音がうるさくない 101系や103系の方がよほど爆音ですが

@user-gm2wj8eh3x 6 ай бұрын

直巻ですが、我々電気屋は【ちょっけん】とは言わず【じかまき】と呼んでます

@k-mount8602 6 ай бұрын

学校では「ちょくまき」と読むように教えられました。

@鉄道ファンの大阪人 6 ай бұрын

合成音声なのでたまに間違った読みになるかと思います。

@user-xc8zx9fo8e 6 ай бұрын

確か『鉄道ジャーナル』か『鉄道ピクトリアル』辺りに、フリガナ付きで、「ちょくまき」と書いてあった。

@KT-ii7bl 6 ай бұрын

@@user-xc8zx9fo8eさんフリガナが間違ってそうな気がするピクトリアルとファンだとジカマキだった、因みに学生だったときに国語の先生に聞いたらチョッケンは×でジカマキが○でした。

@Penntyann 6 ай бұрын

この米欄を見る限り、｢読み方は統一されてない(正しい読み方というものがない)｣というのが答えのようですな

@minakatamanabu7413 6 ай бұрын

変速機ではないけれど、大阪平野の平坦線を高速走行して橋本から極楽橋までの碓氷峠に次ぐ超・急勾配区間を普通に走行できる南海のズームカーという形である意味実用化されたのかと。

@yabusamerunner5156 6 ай бұрын

毎度，楽しい検討(妄想)をありがとうございます．新幹線0系で250km/h営業運転するのに使えたりしますかねえ．でも駆動軸が減ってしまうのは致命的か．．．

@user-bk1sp2gc8q 6 ай бұрын

電車に変速機があったら、重すぎて軸重制限に引っ掛かりまくりでしょうな昔チラ見した鉄道ネタでは、フランスの電気機関車には変速装置が付いているそうな歯車比を変更することで、１両の機関車で高速向けの客車牽引と低速の貨物牽引を両立させようとしたらしい

@user-vn6zq5my5c 6 ай бұрын

この動画に出てくる電車変態連結多いな

@exp.m.k.2300 6 ай бұрын

当時はそれが普通でしたが...

@miwasaka 6 ай бұрын

碓氷峠もE231やE257なら普通に走ってたんじゃないかという気はする空転防止だけは要るだろうけども

@buchigirepanda287 6 ай бұрын

横軽では1963年に115系が電動車比率の高い試運転編成で自力登坂してますねただ、下ってくる時は自力だったかは知りませんが…

@se.v4809 6 ай бұрын

@@buchigirepanda287 下った話は聞いたことありませんからやってないかと。降りられたとしても意味が無いですし。

@user-mu7be4pm1g 6 ай бұрын

実現したら165より113や115が大量に生産され急行に113になったかも!まあJRになったら211になり特快静岡行き😂しまいには231になり沼津行き😂なんか今と変わらん😂まあ東海が無く東日本が静岡まででその先が西日本だったら変わるでしょうが別の話しですね😅

@user-lz5zo3qd7t 6 ай бұрын

電動機に変速機付いたら加速性能は変えられるかな？

@h870ghbg 6 ай бұрын

変速機を付けるか、モーターをデカくするかを天秤にかけると、モーターをデカくして加速性能を上げる方が良いみたいです

@forestfantasia 6 ай бұрын

わざわざ重くなる変速機を用いなくともVVVF車だとソフト側で加速性能の変更が可能ですのであとは電動機を大容量タイプに変えるだけですね極端な話西の225みたいな定格の大きい電動機&高速運転向けの歯車比で作ってソフト側で電流値を調整してしまえば機械的な切り替えを行わなくとも低速高加速の通勤車と高速低加速の特急車の足回りが同じ設計で作れます

@user-pt2iz6zt1y 6 ай бұрын

鉄道である以上　パワーやトルクなど無意味　鉄道の車輪は「点当たり」摩擦が少ない分　効率は良いが　簡単には止まれない＝ブレーキが効かない　と言うこと鉄道車両に変速機？基本必要無いもの　キハ85などはトルコンATを使うが　初めの初めのみに必要？なだけで　無くても問題無く運行出来る　難しく考える必要は無いことです

@saikousikikan 6 ай бұрын

やはり電気モーターの乗り物には、ガッキン、バリバリーンと金属破断音を発して突然壊れるトランスミッションメカはふさわしくないと思います。製造工場などの据え置きの3相誘導電動機なら、極数切り替え式もありました。今は見掛けません。

@HankyuNizat8008 6 ай бұрын

あれ変速ないの？あっ電車か

@Milepoch 6 ай бұрын

F1やMotoGPで使われている超高速な変速機は元々は電車用に開発されていた技術だよクラッチなしで変速できるのでクソ早いそもそもは通勤電車と特急の両用を目論んで開発されてた技術

@yellow-motorman6213 6 ай бұрын

美作滝尾？を、１６５系が爆走してる( *´艸｀)

@nikupf 6 ай бұрын

「鈍行」という言い方がいいよなー。

@miengelion 6 ай бұрын

3:08めちゃくちゃ気持ち悪い編成で笑っちゃった

@Milepoch 6 ай бұрын

当然EVに使うアイデアもあるけどVVVFあったら要らないようで鉄オタは電気自動車でドヤ顔できる鉄オタはEVに超詳しい、自覚はないんだろうけど

@h870ghbg 6 ай бұрын

車好きでVVVFの事理解してる人あんまいないですね。みんな「速度上げるとトルク下がる」くらいしか知らない

@user-xc8zx9fo8e 6 ай бұрын

話しは脱線しますが、碓氷峠の状況を以前に調べてみたのですが、けっこうきれいな状態で残っています。横川駅の近くでは、トロッコ列車がある程度の所まで登ってきます。私は、心の中でひそかに、横川⇔軽井沢間がいつかは復活すると思っているのです。私は「碓氷峠教徒」です。

@kemomisky 6 ай бұрын

のっぴきならない有事の際に、復活させる事を考えていそうですよね。横川駅からの線路も続いています。

@user-xc8zx9fo8e 6 ай бұрын

@@kemomisky さんそれもありますね。特に北海道の路線の廃止は酷い状況で、北方領土問題も抱える北海道東部との連絡は、根室線の富良野⇔新得（上落合信号場）間の廃止で、石勝線ぐらいしかなくなってしまいました。何らかの理由で石勝線が寸断されたら、鉄道での道東アクセスはアウトです。留萌本線も廃止です。留萌はロシア軍の北海道上陸地点の一つもとされる所です。函館線の山線（長万部⇔小樽近郊間）も廃止になる可能性が高いです。室蘭線の近郊にある有珠山等の噴火時には、貨物輸送ができなくなります。従来からその迂回路の役割を果たしてきた山線が無くなるとそうなります。新幹線では、大規模な貨物輸送は困難です。道央をはじめ、道東、北見地方、道北等と、本州との物流が寸断されます。何人かの鉄道の専門家の方も言っていましたが、北海道知事の、鈴木では、絶望的と言っていました。知事として本来ならば、北海道の鉄道の存続を主張すべきですが、むしろ自ら進んで、チャイニーズなどに土地などの不動産を売却し、積極的に鉄道路線を廃止にしているような人物です。採算性は合わなくとも、そこを分断してしまうと、全国的に重大な影響の出るところ（本線クラスで第三セクター化されているようなところ等）や、どうしてもやむを得ないその必要性がある線区などは、精査熟考のうえ国鉄に戻してしまい、費用負担や設備保有等を国が行い、保守管理や運営等をJRなどの民間に委託する方式（上下分離方式）がいいと思います。