電機子チョッパ制御
半導体素子を使った制御方式であるので、抵抗制御に用いられる在来型制御器のような機械的な摺動部や接点が無い。よって保守作業の手間を容易にすることが可能である。無整流子電動機と組み合わせると、主電動機のメンテナンスフリー化も同時に達成できる。
1965年(昭和40年)に始まったチョッパ制御の開発試験から、営団地下鉄6000系による実用化まで(1971年内まで)の各社の試験は以下のとおりである。
鉄道事業者名、路線名、会社名は試験当時のものである。
使用素子であるサイリスタは基本的に逆阻止形であるが、「R」が付くものは逆導通サイリスタ。
03系・05系用のシステムは基本的に01系用の装置を1,500 V用としたものであるが、さらなる艤装作業や保守の容易化、MT比 1:1 で従来のチョッパ車並みの性能を実現させるために大きな改良が加えられている。
この1,500V用の装置は1987年(昭和62年)2月に東西線において5000系車両に試作した制御装置を搭載し、本線試運転を実施して実用化の試験を行った。03系は05系の開発途中に日比谷線の輸送力増強が必要となり、急遽製造された形式である(帝都高速度交通営団車両部 1989)。
床下機器ではチョッパ装置を主チョッパ装置、ゲート制御部、界磁チョッパ装置や周辺機器などを1台の機器箱に集約することで、艤装の簡略化およびメンテナンスの容易化を図った。素子には電機子・界磁ともに1,500V用として4,500V級のGTOサイリスタを採用した。チョッパ装置の素周波数は、電機子チョッパが力行時300Hz⇔600Hz⇔900Hz(可逆周波数制御付)、ブレーキ時は900Hz(二相一重・合成周波数は最大1,800Hz)、界磁チョッパが300Hz(単相)である。
制御論理部には16 bit 高性能マイクロコンピュータ(マイコン)による全デジタル制御を採用しており、以下の制御機能が導入されている(アンチスリップ・スライド制御。日立製作所の資料ではアダプティブクリープ制御と書かれている)。
電機子チョッパ制御(でんきしチョッパせいぎょ)とは、鉄道車両において、直流電動機の制御を行う方式の一つで、直流電圧を高速度でスイッチングして切り刻む(チョップする)「チョッパ回路」を主回路(主電動機の電機子回路)に接続して電圧制御を行うもので、主回路チョッパ制御といわれることもある。単にチョッパ制御、もしくはサイリスタチョッパ制御というと、通常この方式をいう場合が多い。チョッパ回路、採用車両についてはチョッパ制御の項を参照のこと。なお、電機子電流と界磁電流を独立して制御する方式を、「高周波分巻チョッパ制御」(4象限チョッパ制御)と区別する場合もある。本項ではそれについても解説する。