質問: jr321系はどうして6m1t? jrの321系は6m1tです。 最近はvvvf制御の浸透で、電動車の数は少なくなる傾向にあります。 なのに321系はなぜ6m1tなのでしょうか? 1つ前のモデルの207系も3m4tです。 モータの出力が全然違うのでしょうか?
回答: 1台の制御器で4個または8個のモーターを制御(1c4m、1c8mと表記されます)していた従来の抵抗制御やチョッパ制御とは異なり、vvvf制御は制御装置の小型化により1台の制御器で1個や2個といった少数のモーターを制御し、それを並列化して装備するということが可能になりました。 このことは、制御器やモーターが故障した際に、モーターカット(ユニットカット)による編成全体への出力低下の影響を最小限に抑えられるため、異常発生時を想定した基本設計の際にも編成中の電動車の比率を下げることが可能となります。 このことは、vvvf制御自体の粘着性性能の高さと相まって、編成中の電動車比率を低下させることが出来る主な要因であり、結果、vvvf制御車はm車よりもt車のほうが多いのが通常です。 207系というのは上記の設計方針を反映させたシステムとなっており、0番台は制御器1台につき155kwのモーター2個を制御する1c2m、1000番台及び2000番台は制御器1台で200kwもしくは220kwモーター1個を制御する1c1m方式を採用しており、これらの冗長性(耐障害性)の高さゆえに3m4tの編成を組むことが可能になりました。 さて、問題の321系ですが、これは他の方が回答されているように、電動車の片側の台車のみ動力台車とする0.5m方式と呼ばれる珍しい方式が採用されています。 制御方式は、この片側台車の2個のモーターを1台の制御器で制御する1c2m方式なので、制御方式の冗長性は207系とあまり変わりませんが、モーター出力を270kwと非常に強力にすることで電動車1両をカットしても運行に影響が出にくいようにしています。 また、編成全体に電動車が配置されることで、平常時でも加速する際に加速力が編成に均等にかかるため衝動防止につながる他、電動車カット時でも駆動力のバランスが崩れにくいという特徴があります。 あと、目立たないことですが、t車も含めた全車両で車体構造を出来る限り共通化してコストダウンと工期の短縮化をすると共に、多少の設計変更で1m方式や3両1ユニット方式、両運転台式に出来るようにしたり、t車を電動車と同一設計化して後で改造により電動車化できるようにするなど、編成組成時の自由度を上げるための配慮も行われています。 なお、0.5m方式を取っているため、321系は5両編成以下では全電動車が基本となり、6両編成以上でt車を入れることが可能となります。 現在の6m1tでは、実質的には3m4tとなり、電動車比率は207系と同じになるのですね。