JR西日本323系電車
1車両中に動力台車と付随台車を1台ずつ配置し運転に必要な機器類を1両にまとめて搭載する「0.5Mシステム」と呼ばれる考え方を基本とし、すべての車両が電動車となっている。そのため、全車両に車両制御装置を搭載することを基本とし、クモハ323形・モハ323形には集電装置および空気圧縮機を装備している。
221系以降の設計思想を引き継ぎ、1 - 3位側(海側)に空制部品関係を、2 - 4位側(山側)に電気部品関係を集中的に配置する。
車両制御装置は三菱電機が製作しており、 WPC16 と呼称される。主電動機を制御する主回路部と補機類の電源となる補助電源部(補助電源装置)が一体箱化したユニットである。主回路部はSiC適用のMOSFET素子を使用した2レベル電圧形PWMインバータで、インバータ1基で2基の主電動機を制御する1C2M構成のVVVFインバータを搭載する。これにより、力行時の消費電力量を削減するとともに、回生ブレーキ時において発生する回生電力を効率よく架線に戻すことができる。補助電源部はIGBT素子を使用した2レベル電圧形PWMインバータで三相交流 440 V、75 kVA の容量を有しており、インバータをCVCF制御し、他車の車両制御装置の補助電源部と並列運転を行うことで故障時の編成全体での冗長性を確保する設計である。
ハローキティ環状線トレイン
サンリオのキャラクター「ハローキティ」とのコラボレーション企画「HELLO! LOOP PROJECT」の一環として、LS22編成が「ハローキティ 環状線トレイン」として2019年4月1日〜同年9月30日まで運行されていた。
ラグビーワールドカップ2019PR
ラグビーワールドカップ2019大阪・花園開催推進委員会による「ラグビーワールドカップ2019PR事業」の取り組みの1つとして、本系列1編成を使用したラッピング車両が2019年9月8日から同年10月末まで運行されていた。本系列では初のラッピング車両となった。
スーパー・ニンテンドー・ワールド
ユニバーサル・スタジオ・ジャパン(USJ)のラッピング車両で、LS15編成に新エリア『スーパー・ニンテンドー・ワールド』をモチーフにしたラッピングを施工、2021年1月27日に運行を開始した。USJのラッピング車両は2019年5月に引退した201系以来で、スーパーマリオシリーズでの全面ラッピング車は本車両が国内初となる。
大阪環状線〜つながって60年〜
大阪環状線開通60周年の一環として、LS05編成・LS21編成の前面窓ガラスに記念ステッカーが貼り付けられ、2021年6月11日から同年12月下旬まで運行された。
前面にハローキティのステッカーが貼られたLS22編成(左)
スーパーマリオシリーズが描かれたLS15編成
2013年(平成25年)12月24日にJR西日本が発表した『大阪環状線改造プロジェクト』の重点施策の一つである「車両新製」の一環として大阪環状線・桜島線向けに導入され、国鉄型の4ドア通勤形である103系と201系を置き換えた。2014年(平成26年)5月の一部報道では、大阪環状線の車両が国鉄から引き継いだ4ドア通勤形(103系・201系)とJR移行後に新製された3ドア近郊形(221系・223系・225系)が混在していることから、整列乗車を促進し混雑を緩和するために、新型車両を3ドア通勤形車両として4ドア車を置き換える方向で検討を行っているとしていた。なお、新型車両の導入に先立ち、2014年2月17日から21日までの朝通勤時間帯に221系・223系・225系が大阪環状線とJRゆめ咲線の線内運用に就いていた。この時点ではJR西日本からの公式見解はなかったが、2014年12月8日付けのニュースリリースでドア数は3つとなることが公表された。
車両製造は近畿車輛と川崎重工業が担当し、近畿車輛は2016年度から納入し、川崎重工業は2017年(平成29年)度から納入している。2016年6月24日に近畿車輛で第1編成(クモハ322-1+モハ323-502+モハ322-4+モハ322-3+モハ323-501+モハ322-2+モハ322-1+クモハ323-1)が落成し、報道陣に公開された。第1編成が配置された吹田総合車両所森ノ宮支所において、2016年12月3日に1,000名限定で一般公開が実施された。
2016年9月29日に「323系と大阪環状線改造プロジェクト」として、2016年度グッドデザイン賞(移動用機器・設備部門)を受賞した。