国鉄ED45形電気機関車
1955年8月10日国内初の交流電化実験線区となった仙山線陸前落合 - 熊ヶ根間で各種試験を行うために試作された電気機関車である。
直接式のED44形に多数の問題点が露呈した。
高速域に達すると高出力を発揮するが、起動トルクが弱く引き出し力・加速力ともに整流器式のED45形に劣り、加速停止を頻繁に行う列車には不向きとされた。
1時間定格出力においてはED44形がED45形を上回っていたにもかかわらず、25‰勾配上における列車の引き出し能力である牽引定数は、ED44形が420tに留まったのに対して、ED45形は600tと大きな差がついた。 当時の貨物輸送主力機関車となるD51形蒸気機関車の25‰上り勾配での牽引定数は最大約350tである。また、ED44形は25‰上り勾配での起動試験でブラシから激しく火花を散らしながらも、片側台車の主電動機2基のみを使用して210tの列車牽出しに成功。これをEF級電機に当てはめれば10‰上り勾配上で1240tを起動できる計算となり、EF65形(10‰上り勾配上で1300トン)に近い牽引定数を出せるという高い性能を示した。
交流電動機の磁極数が多い上にこれまで経験したことのない高圧での使用に対して技術的に未熟であったため、1運用ごとに各ブラシの接点を磨かねばならないなど整備の手間が想像を超えていた。
整流器式のED45形の場合では、電気的な観点からタップ制御と水銀整流器の位相制御の組合わせによる連続的な電圧変換が可能で、起動時に有利であり、しかも空転しても端子電圧が上昇しにくいことから主電動機の回転数がすぐに復帰し、空転が自然に収まるという特性をもっていた。
これは当時の常識からすれば驚異的なことで、優れた粘着特性がやがて「交流機のD形は直流機のF形に匹敵する」と宣伝される根拠となる。
この結果、今後製造される交流電気機関車には整流器式を用いることとなった。