NEWS RELEASE：全般 ３
| ひろやす／伊藤(vnnc8158) 2012-03-23 22:46:25 |
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株式会社交通新聞社
電車基礎講座 “知ってるつもり”から“確かな知識へ” 好評の連載記事が 遂に単行本化！ オールカラーで 電車のしくみをわかりやすく解説 タイトル： 電車基礎講座 “知ってるつもり”から“確かな知識へ” 発 行 日： 平成２４年３月３１日初版発行 定 価： 本体２８００円＋税 著 者： 野元 浩 発 行 人： 江頭 誠 編 集 人： 邑口 亨 発 行 所： 株式会社交通新聞社 印刷製本： 共同印刷株式会社 編集協力： 株式会社クラッセ カバー・表紙デザイン： 池田哲久 本文デザイン： 田嶋綾子 堀井慶子 増田理絵 有限会社ウルトラート 図書符号ISBN978-4-330-28012-7 まえがき ［前略］５年ほど前，鉄道ダイヤ情報の助川編集長から，鉄道の技術解説の連載を依頼された時，カラーページが使えたこともあり，昔の経験を活かして，初めて鉄道技術に接する人にもわかりやすいように，カラフルなイラストを添えた「きちんと理解できる解説」を書こうと思った。本書は，足かけ４年にわたった連載をベースに，一部構成を見直してまとめたものである。鉄道が好きで，技術についてもきちんと理解したい人にとっての楽しい絵本でもあり，また，これからの鉄道の技術を担う若い方々にとっての自習教材にもなりうるレベルに仕上がったと考えている。 ［中略］本書では，移動体の特性である「走る」「曲がる」「止まる」という３つの要素をテーマとしてまとめたが，鉄道は一つの大きなシステムであり，それぞれが相互に連携してバランス良く構成されて初めて効率の良い鉄道ができあがる。そして，車両はその一つの構成要素であり，地上設備との協調が不可欠である。本書をお読みになる時は，個々の技術にとらわれることなく，車両全体，そして鉄道システム全体を見渡して，その技術がどのように他の技術と関係を持っているのかを考える，そんな視点も合わせて持っていただきたいと思う。なお，題名を「電車基礎講座」としたのは，日本では「電車」に接する機会が多いためだが，基本原理や制御について，機関車や客車などと同一の技術項目については，本書の記述を参考にしていただけると考えている。 ２０１２年３月 野元 浩 【著者紹介】 野元 浩（のもと ひろし） １９５４（昭和２９）年生まれ。１９７６（昭和５１）年国鉄入社。１９７９〜１９８５（昭和５４〜６０）年，車両設計事務所（電気車）でブラシレスＭＧや交流回生システムの開発，改造車の電気回路設計などを，１９８５〜１９８７（昭和６０〜６２）年大井工場設計室で改造車やジョイフルトレインの設計を担当。１９８９〜２００１（平成元〜１３）年までＪＲ東日本運輸車両部車両課で車体・ぎ装を担当，２５１系，２５３系，２５５系，Ｅ３５１系，Ｅ６５３系の特急車，２０９系，２１５系，Ｅ２１７系の通勤・近郊形車の開発に参画。１９９７（平成９）年頃からは運輸省令の性能規定化の改正，認定事業者制度の創設にも関わる。２００１〜２００９（平成１３〜２１）年はＪＲ東日本研究開発センター・先端鉄道システム開発センターで，次世代通勤電車ＡＣ Ｔｒａｉｎ，ハイブリッドや燃料電池を搭載したＮＥ Ｔｒａｉｎ，多目的試験車Ｍｕｅ Ｔｒａｉｎの開発のとりまとめを行う。２００９年からは同センターの環境技術研究所で，蓄電池駆動電車システムを搭載する「ＮＥ Ｔｒａｉｎスマート電池くん」の開発を推進。２０１１（平成２３）年７月から日立製作所に出向し，輸出車両の開発に参画している。 【著者職歴】 １９５４（昭和２９）年生まれ １９７６（昭和５１）年 芝浦工業大学電気工学科卒業 １９７６（昭和５１）年 日本国有鉄道入社 １９７９（昭和５４）年 車両設計事務所（電気車）電車の電気回路担当 １９８０（昭和５５）年 芝浦工業大学２部機械工学科卒業 １９８５（昭和６０）年 日本国有鉄道大井工場設計室 改造車両の企画・電気回路担当 １９８７（昭和６２）年 東日本旅客鉄道(株)営業部 １９８９（平成 元）年 運輸車両部車両課 車体・ぎ装担当 １９９５（平成 ７）年 運輸車両部車両課 課長代理 ２００１（平成１３）年 ＪＲ東日本研究開発センター 先端鉄道システム開発センター副課長 ２００３（平成１５）年 ＪＲ東日本研究開発センター 先端鉄道システム開発センター課長（車両開発） ２００９（平成２１）年 ＪＲ東日本研究開発センター・環境技術研究所次長 ２０１１（平成２３）年 (株)日立製作所 笠戸交通システム本部 車輌システム設計部 担当部長 目次 「走る」 ５ 最初のテーマは，電車が「走る」ための装置。つまり動力源であるモーターとその制御方法についての解説を進める。ＪＲ発足から２５年が経過したが，発足前後は走るためのシステムにおいても激動の時代だった。直流モーターから交流モーターへ，抵抗制御からＶＶＶＦインバータ制御へと大変革を遂げた。その要因となったパワーエレクトロニクスの発展はどうかかわったのか？ 鉄道に適すると言われていた直流モーターがなぜ誘導モーターに主役の座を譲ったのか？ そんな疑問について，基本的な原理から見つめ直してゆくことにしよう。 Ｉ 直流モーター篇 ６ １ 電車に適したモーターとは？ ６ ２ 基本的な直流モータ一の制御方法〜抵抗制御〜 １１ ３ 進歩した直流モーターの制御〜電機子チョッパ制御〜 １７ ４ 進歩した直流モーターの制御〜界磁チョッパ制御〜 ２９ ５ 進歩した直流モーターの制御〜界磁添加励磁制御〜 ３２ II 交流モーター篇 ３８ １ 誘導モータ一実用化の歴史〜１世紀にわたる“三度目の正直”〜 ３８ ２ 交流の基礎知識 ４２ ３ 誘導モーターとは ４６ ４ 誘導モーターを制御する ５１ ５ インバータの改良 ５８ ６ インダータに使う素子（ＧＴＯからＩＧＢＴへ） ６６ ７ 同期モーターの可能性 ７１ III 交流・交直流車篇 ７５ １ なぜ交流で電化するのか？ ７５ ２ 交流・交直流車の回路構成 ７８ ３ 交流・交直流車で使われる装置 ８０ ４ 交直流車で必要な機器 ８４ ５ 交流区間での回生ブレーキ ８６ 「曲がる・支える」 ９３ このテーマでは，電車がレールの上を走るために不可欠な台車に関わる解説を進める。台車の役割としては，軌道に沿って電車をガイドし曲線をスムーズに「曲がる」ことに加え，何十トンもある車体を安全に「支える」機能を持っている。支えることは，合わせて揺れを緩和することも重要な機能だ。モーターと制御装置に比べると「メカニズム」主体の解説となるが，ふだん何気なく眺めている台車の部品が意外な機能を持っていたりする。また普段は見ることの出来ない内部のメカニズムもイラストで紹介してゆこう。 IV 台車の基礎知識篇 ９４ １ 台車と密接に関わる軌道を知ろう ９４ ２ 台車の構成要素と各部の名前を確認しよう ９７ ３ 台車構造の変遷 １００ Ｖ 台車各部の機能篇 １０４ １ 輪軸 １０４ ２ 軸受 １１１ ３ 上下の揺れを車体に伝えないための構造 １１７ ４ 左右の揺れを防ぐ構造 １２６ ５ 台車と車体間でのけん引力の伝達 １３０ ６ 積極的に左右の揺れを改善する １３３ VI 特別篇 台車製造現場の最前線を見る！ １３８ １ 輪軸を造る １３８ ２ 台車を造る １４３ VII カーブを高速で曲がるための技術篇 １４７ １ 軌道の構造と通過速度の制限 １４７ ２ 乗り心地を確保するための手段 １４９ ３ 軌道への影響を低減する １５８ 「止まる」 １６３ 最後のテ一マは，電車が「止まる」メカニズムであるブレーキについての解説だ。すでにモーターを使った発電ブレーキや回生ブレーキについては，「走る」の項目で解説しているので，ここでは主にブレーキの指令方法と圧力を調整する方法が中心となる。ふだんは目にすることのない弁装置も圧力の変化をカラーの濃淡でわかりやすく表現したので，じっくり眺めていただきたい。さて，電車を高速で走らせるためには強力なモーターを積んで「走る」機能を強化すればよいと思われがちだが，現代の鉄道では，安全性を確保するため，どのような条件でも最高速度から所定の距離で「止まる」機能が絶対条件となっており，ブレーキの性能向上が高速走行のキーとなっているのだ。 VIII 「ブレーキ」の意味と歴史篇 １６４ １ 鉄道の「ブレーキ」とは １６４ ２ 鉄道のブレーキの歴史 １６７ IX 現在使われている各ブレーキ制御の解説篇 １７０ １ 自動ブレーキ １７０ ２ 電磁直通ブレーキ １７５ ３ 電気指令ブレーキ １８５ ４ 速度向上に向けたブレーキの取り組み １９２ Ｘ 基礎ブレーキ篇 １９５ １ 車両を減速する方法 １９５ ２ 摩擦材のいろいろ ２００ |
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