**ED77型電力機車**（日语：）是日本國有鐵道的交流電力機車車型之一，适用于供电制式为20千伏50赫兹的工频单相交流电的电气化铁路。

发展历史
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### 原型车

1960年代中期，作为日本国铁标准型交流电力机车的ED75型电力机车已经投入批量生产，并开始在常磐線及東北本線等主要干线投入运用。因应东北地方部分轴重限制较低的支线铁路的运输需要，日本国铁决定在ED75型电力机车的基础上，开发研制一种轴重较轻的新型交流电力机车。1965年，日立制作所成功试制了首台原型车，称之为**ED93型电力机车**（ED93 1）。

从1960年代起，随着电力电子技术在牵引传动领域的快速发展，世界上已经出现了以可控硅整流器取代调压开关和硅整流器的趋势，晶闸管相控调压的交—直流电传动电力机车也渐趋成熟。在此背景之下，ED93型电力机车成为日本第一种晶闸管相控电力机车，采用晶闸管四段半控桥式整流电路，实现了机车主电路和控制电路的无触点化，并提高了电力机车的粘着牵引性能。为适应线路条件较差的支线铁路，ED93型电力机车还采用了Bo-2-Bo轴式，无动力的中间转向架具有可变轴重功能。另外，由于东北地方的冬季严寒环境，ED93型电力机车亦特别加强了防寒防雪性能。

ED93 1号机车出厂后首先配属于作并机关区，并在仙山線、东北本线进行性能试验。1966年1月，开始在仙山线进行牵引试验，担当仙台至作并间客货列车的牵引任务。1968年3月30日，该原型车在郡山工厂（今郡山综合车辆中心（日语：））按量产车的标准进行了改造，改造内容包括加装车端贯通门及重联控制系统等。完成改造后该机车改称为ED77 901号机车，并与其他量产车共同运用。

### 量产车

ED77型电力机车牵引50系客车（1987年）
1967年，根据ED93 1号机车的试验结果，正式定型为**ED77型电力机车**并投入批量生产，当年由日立制作所、三菱电机、三菱重工业、东芝公司共制造了首批14台机车（1～14）。与原型车相比，量产车的车端中央部分加装了贯通门，还增设了KE77型电气连接器和总风管等重联控制装置；机车长度由原来的15000毫米延长至15800毫米，并改善了机械室内高压电器设备的布置方式。

1970年，三菱电机、三菱重工业生产了最后一台ED77型电力机车（15），除了改为使用MT52A型牵引电动机外，亦改进了空气压缩机、制动阀和前窗玻璃发热线的设计。

| 机车编号 | 制造年份 | 制造商 | 新造配属 | 制造目的 | 生产预算 |
| 901（ED93 1） | 1968年改造（1965年新造） | 郡山工厂（日立製作所） | 福岛机关区（作并机关区） | 支线铁路用交流电力机车研制 | 昭和39年度第1次債務 |
| 1～7 | 1967 | 日立製作所 | 福岛机关区 | 磐越西線郡山—喜多方間電化開業 | 昭和41年度第1次債務 |
| 8～10 | 東芝 |
| 11～14 | 三菱電機三菱重工 |
| 15 | 1970 | 磐越東線・西線直通貨物列車增發 | 昭和44年度第2次債務 |

运用历史
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1967年2月，磐越西線郡山至喜多方区段完成交流电气化，ED77型电力机车亦开始在该线正式投入运用。虽然全部ED77型电力机车均配属于福岛机关区（今福岛综合运输区（日语：）），但通常由会津若松运输区（日语：）支配运用和管理，福岛机关区则负责对机车的检修维护。

当时，日本国铁还曾经考虑在仙山线和田澤湖線投入ED77型电力机车，但后来仙山线开始使用与奥羽本线直通运行的ED78型电力机车，而田泽湖线的定期货物列车全部停运后，再配属交流电力机车已无任何意义，因此临时货物列车只使用DE10型柴油机车牵引，线路强化改造后则改用ED75型电力机车。

1986年，901号原型车首先除籍报废。1987年2月，1～8号机车也正式报废。1987年4月，国铁分割民营化后，东日本旅客铁道（JR东日本）继承了其余ED77型电力机车（9～15）。随着磐越西线对线路建筑进行强化改造，使ED75型电力机车也能够投入该线运用，最终所有ED77型电力机车于1993年停运报废。

技術特點
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### 总体布置

#### 司机室

ED77型电力机车是客货运通用的交流电力机车，适用于供电制式为20千伏50赫兹的工频单相交流电气化铁路。车体两端各设有一个司机室，司机室内机车运行方向的左侧设有司机操纵台，右侧设有副司机座席及手制动手柄，司机室两侧设有供乘务员乘降的侧门，司机室上方车顶装有两盏密封光束灯（英语：）式前照灯。原型车的两端采用非贯通形式，并装有大面积前窗玻璃以改善司机的瞭望视野。因应机车重联运用的需要，量产车改为采用贯通型的车端结构，司机室前端中央设有贯通门，以便乘务人员通过到另一台机车。

#### 机械室

为了方便司机和检修人员的操纵和维护工作，ED77型电力机车尽可能采用与ED75型电力机车相同的设备布置方式。车体中部是设有各种机械及电气装置的机械室，其中重量最大的主变压器安置于中央位置，一端方向设有牵引电动机通风机、旋转式劈相机、交流滤波器、控制电器等设备，二端方向设有可控硅整流器、电动空气压缩机、励磁电阻器等设备，机械室内设有贯通式双侧内走廊连接两端司机室。车体下方除了有三台转向架之外，还吊装着两个总风缸。为了提高机车的防雪防寒性能，车顶上的高速断路器、避雷器等高压电气设备改为安装在车体内部，外置的高压设备只有两台PS101型双臂式受电弓。

此外，ED77型电力机车的通风系统也和ED75型电力机车有所不同，车身两侧各设有五个通风百叶窗和采光玻璃窗，主变压器和整流装置等主要电气设备的冷却空气均取自车内，夏季时从机械室内吸入冷风后经车顶通风口排出热风，而冬季时则关闭车顶通风口并改为室内循环方式，以改善室内保温性能和减少车外冷风吸入量。

#### 车体结构

ED77型电力机车采用轻量化整体承载式全钢焊接结构箱型车体，车体全长14,200毫米（量产车延长至15,000毫米），全宽2,800毫米。除了车体长度延长及室内循环冷却外，车体结构与ED75型电力机车基本相同。

### 电气系统

#### 主电路

ED77型电力机车是交—直流电传动的整流器式电力机车，机车主电路由空气断路器、主变压器、整流器、牵引电动机、平波电抗器、电路保护装置等部分组成。机车从架空接触网获取高压交流电，首先由主变压器降低电压，再通过可控硅整流器转换成脉流电（即方向不变而只有电压变化的直流电），然后供电给四台并联的牵引电动机。

ED77型电力机车采用了晶闸管相位控制的调压方式，取代了ED75型电力机车的磁放大器级间相控调压。考虑到功率因数和谐波干扰的因素，采用了晶闸管四段半控桥式整流电路，整流器由反并联连接的晶闸管和二极管组成整流桥，利用相位控制直接进行无级调压，不仅提高了电力机车的粘着牵引性能，还可以取消笨重的有触点式调压开关。

#### 控制系统

为了起动平稳和有效利用粘着重量，机车采用了单闭环恒压控制系统（AVR），它是由司机控制器、给定器、比较器、自动脉冲移相器（APPS）、电压反馈系统等部分组成，首先通过对牵引电动机回路负载电压的检测，得到相应的反馈信号电压，并与给定器（定时磁放大器）输出的基准信号电压进行比较，如果负载电压与基准电压不同则产生一个偏差信号，使移相器发出一个相位与基准电压有一定函数关系的脉冲信号，以此来触发晶闸管和改变控制角大小。

#### 主变压器

机车装用一台TM916型芯式单相主变压器，冷却方式为强迫油循环导向风冷却，额定容量为2290千伏安，变压器次边有三个绕组，包括一个向主电路供电的牵引绕组、一个向辅助系统供电的辅助绕组及一个向旅客列车供电的供电绕组。主变压器和平波电抗器采用一体化结构，安装在同一个油箱内并共用一组冷却系统，减少了电气装置的体积和重量。

#### 整流装置

整流装置采用RS905型可控硅整流器，冷却方式为强迫通风冷却，额定功率为2400千瓦，额定整流电压为1200伏特，额定电流为2000安倍；全车共使用256个半导体元件，包括160个DJ16型硅二极管（最大反向电压为1300伏特，最大反向脉冲电压为1600伏特，平均整流电流为280安倍）和96个CJ02L型晶闸管（最大反向电压为1200伏特，额定整流电流为250安倍）。

#### 牵引电动机

每个两端转向架安装两台MT52型四极串励直流牵引电动机（15号机车改为使用经改良的MT52A型），小时功率为475千瓦，持续功率为425千瓦，额定电压为900伏特，定子绕组采用环氧树脂浸渍绝缘以提高绝缘及耐热性能。牵引电动机回路串接有平波电抗器，以减少整流电流的脉动成分和改善电动机的换向性能。为扩大机车的恒功调速范围，还可以对牵引电动机使用一级磁场削弱，削弱率可达60%。

#### 电气供暖

和ED75型电力机车一样，ED77型电力机车亦设有列车供电系统，能够在冬季为旅客列车的电热取暖装置直接供电，由主变压器的供电绕组向列车输出1498伏特单相交流电，额定容量为380千伏安，司机室侧门旁边并装有一盏供电状态指示灯。机车两端设有KE3型供电插座，通过供电线与列车连接。

#### 辅助电路

机车的辅助电路系统主要采用三相交流传动。牵引电动机通风机、电动空气压缩机等均采用三相鼠笼式异步电动机驱动。辅助电路系统由主变压器辅助绕组供电，并由一台旋转式劈相机将单相交流电转换成三相交流电，额定电压为400伏特50赫兹。另外还设有一台小型电动发电机，为控制电路、照明电路、蓄电池充电供应100伏特直流电。

### 转向架

机车走行部为三台二轴转向架，包括两台DT129型两端转向架和一台无动力的TR103型中间转向架。

#### 两端转向架

两端转向架与ED75型电力机车的转向架完全相同。构架采用"日"字形的钢板焊接结构，轴箱采用导框式定位结构，转向架固定轴距为2500毫米。牵引电动机悬挂装置采用轴悬式，牵引电动机的一侧通过抱轴承刚性地支承在车轴上，另一侧通过橡胶弹性元件悬挂在转向架构架上，牵引电动机输出的转矩通过一级减速齿轮传动轮对，齿轮传动比为4.44（16：71）。

转向架采用无摇枕的全旁承支重结构，车体全部重量通过四组旁承弹簧由两台转向架支承。一系悬挂为轴箱顶端螺旋弹簧，二系悬挂为构架外侧的旁承弹簧，旁承弹簧采用每侧两个并联的螺旋圆弹簧组，并配有垂向油压减震器。此外，车体和转向架之间还设有回转限位装置和抗蛇行减震器。牵引力和制动力通过"Z"字形低位斜牵引杆装置来传递。牵引杆和牵引拉杆座呈对角斜对称布置，与连接于构架下的三角形回转支承和横向连杆组成牵引杆系统，使牵引杆的牵引点交于轨面，理论上转向架内无轴重转移，以充分利用机车粘着重量及减少轴重转移。

基础制动装置为双侧闸瓦制动，每个轮对左右各设有一个制动缸，并设有制动横梁以保证两侧闸瓦同步作用，另外还设置了闸瓦间隙调整器。

#### 中间转向架

ED77型电力机车是继ED72型电力机车之后，第二种采用可变轴重中间转向架的国铁电力机车。转向架构架采用"U"形侧梁的钢板焊接结构，固定轴距为1600毫米。中间转向架亦采用旁承承载，中央悬挂装置采用空气弹簧。中间转向架和车体之间还设有横向滚动装置，以便机车通过曲线。

为适应线路条件较差的支线铁路牵引需要，ED77型电力机车具有轴重调整功能，通过调节中央空气弹簧的内部压力，改变两端和中间转向架的轴重分配，使动轮轴重可以根据线路条件而设定为14、15、16或16.8吨。该功能不仅扩大了机车的使用范围，还能在牵引列车起动时采用较大的轴重，以提高粘着性能。

車輛保存
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* ED77 1号机车：静态保存于新干线综合车辆中心（日语：）。
* ED77 2号机车：退役后曾经保存于吹田机关区（日语：），至1993年因清拆扇形车库而被解体处理。
* ED77 8号机车：静态保存于鐵道綜合技術研究所国立研究所（国分寺市）。

參考文獻
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* icon日本铁路主题

1. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 . . 《日立評論》 (日立製作所). 1966年4月, **48** (4): 64–69 （日语）.
2. 1 2 3 4 . I TRENI～失われし鉄道車両を求めて.  [2013-12-17]. （原始内容存档于2019-01-23）.
3. ↑ . Kanorail.  [2013-12-17]. （原始内容存档于2020-11-09）.

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* 论
* 编
 日本國有鐵道新性能電力機車 |
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| 直流 1500 V | 

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| D型機車 | ED60 ·  ED61 ·  ED62 |
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| F型機車 | EF60 ·  EF61 ·  EF62 ·  EF63 ·  EF64 ·  EF65 ·  EF66 ·  EF67 ·  EF90 |

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| 交流 20 kV | 

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| D型機車 | ED44 ·  ED45 ·  ED70 ·  ED71 ·  ED72 ·  ED73 ·  ED74 ·  ED75 ·  ED76 ·  ED77 ·  ED78 ·  ED79 ·  ED90 ·  ED91 ·  ED93 ·  ED94 |
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| F型機車 | EF70 ·  EF71 |

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| 交直兩用機車 | ED30 II ·  ED46 / ED92 ·  EF30 ·  EF80 ·  EF81 |

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* 论
* 编
 東日本旅客鐵道（JR東日本）的在來線車輛 |
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|  現役車輛 |
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| 一般用 | 

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| 直流用 | E127系（日语：） – E129系 – E131系 – 205系 – 209系 – 211系 – E217系 – E231系 – E233系 – E235系 |
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| 交直兩用 | E501系 – E531系 |
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| 交流用 | 701系 – 719系 – E721系 |
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| 直流蓄電池式 | EV-E301系 |
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| 交流蓄電池式 | EV-E801系 |
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| 燃料電池式 | FV-E991系（尚未使用） |

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| 特急型 | 

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| 直流用 | 185系（停止使用） – 253系 – 255系 – E257系 – E259系 – E261系 – E353系 |
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| 交直兩用 | 485系 – 583系（日语：）（停止使用） – 651系（停止使用） – E653系 – E655系 – E657系 |
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| 交流用 | E751系 |
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| 特殊型（EDC） | E001型 |

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| 事業用 | 

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| 直流用 | 143系（日语：） – 209系（MUE-Train（日语：）） |
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| 交直兩用 | E491系 – E493系 |

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| 一般用 | KiHa 40系 – KiHa 100/110系 – KiHa E120型 – KiHa E130系 – KiHa 141系（日语：） – KiHa E200型 – HB-E210系 – HB-E300系 – GV-E400系 |
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| 事業用 | KiYa E193系 – KiYa E195系 – GV-E197系 |

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| 客車 | 

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| 一般用 | SuHaFu 32型（日语：） – OHa 47型 - SuHaFu 42型（日语：） – OHaNi 36型（日语：） |
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| 急行型·特急型 | 12系（日语：） – E26系（日语：） |
|  |
| 皇室用 | 御料車 - 供奉車（日语：）（停止使用） |
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| 事業用 | MaNi 50型（日语：） – MaYa 50型（日语：） |

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| 貨車 | WaMu 80000型（日语：） – Chi 1000型（日语：） – ChiKi 5200型（日语：） – ChiKi 5500型（日语：） – ChiKi 6000型（日语：） – HoKi 800型（日语：） |
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| 蒸汽機車 | C57型（日语：）（180號機（日语：）） – C58型（日语：）（239號機） – C61型（日语：）（20號機（日语：）） – D51型（日语：）（498號機（日语：）） |
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| 電力機車 | 

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| 直流用 | EF58型 （停止使用） – EF64型 – EF65型 |
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| 交直兩用 | EF81型 |
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| 交流用 | ED75型 |

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|  | DD51型 – DE10型 – DE11型（日语：） |

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|  過往使用車輛 |
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| 一般用 | 

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| 直流用 | 101系（日语：） – 103系 – 105系 – 107系 – 113系 – 115系 – 123系（日语：） – 201系 – 203系（日语：） – 207系 – 215系 – 301系 – E331系 – 901系 – KuMoHa 40型（日语：） |
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| 交直兩用 | 401系 - 403系 - 415系 – 417系（日语：） |
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| 交流用 | 715系（日语：） – 717系（日语：） |

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| 急行型·特急型 | 

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| 直流用 | 165系 - 167系 - 169系 – 183系（日语：） – 189系（日语：） – 251系 – E351系 |
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| 交直兩用 | 451系 - 453系 - 455系 - 457系（日语：） – 483系 - 489系 |

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| 事業用 | 

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| 直流用 | KuMoYa 90型（日语：） – 145系（日语：） – 193系（日语：） – E993系 |
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| 交直兩用 | KuMoYa 441型（日语：） – 443系（日语：） – KuYa 497型（日语：） – E991系（日语：） |
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| 交流用 | KuMoYa 740型（日语：） – KuMoYa 743型（日语：） |
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| 直流蓄電池式 | E995系 |

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| 一般用 | KiHa 20系（日语：） – KiHa 35系（日语：） – KiHa 37型（日语：） – KiHa 38型（日语：） – KiHa 45系（日语：） |
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| 急行型·特急型 | KiHa 58系（日语：） |
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| 事業用 | KiYa 191系（日语：） – KiYa E991型 |

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| 客車 | 

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| 一般用 | NaHaFu 11型（日语：） – OHaFu 33型（日语：） – 50系（日语：） – SuRo 81系（日语：） |
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| 急行型·特急型 | 14系（日语：） – 20系（日语：） – 東方快車'88 |
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| 事業用 | OYa 31型（日语：） – MaYa 34型（日语：） – SuE 78型（日语：） – KoYa 90型（日语：） |

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| 貨車 | WaMu 60000型（日语：） – WaKi 10000型（日语：） – ToRa 70000型（日语：） – ToRa 90000型（日语：） – ChiKi 7000型（日语：） – Yo 3500型（日语：） – Yo 5000型（日语：） – Yo 8000型（日语：） – Ke 10型（日语：） – So 80型（日语：） – So 300型（日语：） |
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| 蒸汽機車 | C58型（日语：）（363號機） |
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| 電力機車 | 

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| 直流用 | EF55型 – EF60型 – EF62型 – EF63型 |
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| 交直兩用 | EF510型 |
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| 交流用 | ED77型 – ED78型 – EF71型 |

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|  | DD15型 – DD16型 – DD17型（日语：） – DD18型（日语：） – DD19型（日语：） – DD53型 – DE15型（日语：） |

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