JR西日本221系電車
これらは端子電圧は異なるが、磁気回路の工夫などにより出力特性が極力同一となるように設計されている。
駆動システムは中空軸平行カルダンを採用した。歯車比は211系と同じ5.19である。
電動空気圧縮機は、SIV出力の三相交流440V 60Hzを電源とし、低騒音および保守簡易構造である水平対向・レシプロ式4気筒タイプを採用する。モハ221形に WMH3093-WTC2000A(吐出し量2,075L/min) が、サハ220形・クハ220形は WMH3094-WTC1000C(吐出し量1,120L/min) が搭載され、信頼性向上のため除湿装置を設ける。
集電装置は、投影面積を小さくできるメリットを持つ下枠交差式パンタグラフ WPS27 をクモハ221形、クモハ220形およびモハ220形後位寄りに1基搭載する。ばね上昇空気下降式であり、微動すり板を採用することで離線の減少を図っている。これは以後207系・223系の各系列にも継承されている。
台車には円錐積層ゴムによる軸箱支持機構を備えるボルスタレス台車である DT50・TR235 を基本とする WDT50H(動台車)・WTR235H(付随台車)が採用される。台車枠はプレス鋼板製の側梁にシームレスパイプを用いた横梁で構成されたH形形状である。横梁内部は空気ばねの補助空気室としている。車体支持装置は、牽引梁を2本の連結器で支持したZリンク式とし、波打一体圧延車輪および両つば式密封円筒ころ軸受を採用することでばね下重量の軽減を図っている。
1990年度に導入されたグループ。網干電車区向けの3次車は6両編成14本(M13 - M26)とモハ220+サハ220のユニット7組14両の合計98両が導入され、4次車は6両編成16本(M34 - M49)96両が導入され、両者合わせて194両(6両編成30本、モハ220+サハ220の7組14両)が導入された。モハ+サハユニットは、4両編成の6両増結用に充てられ、E編成はM27 - M33となった。この増備によって、同年3月10日ダイヤ改正ではデータイムの新快速の221系化および一部区間での120km/h運転が実現するとともに、湖西線での運用を開始した。また、8月5日付運用修正で網干区から4両編成が一時消滅し、6両編成49本のみが所属することとなった。
奈良電車区向けには4両3編成の6両化用としてモハ+サハのユニットが3組6両導入され、この時点で奈良電車区には 6両編成3本・4両編成9本・2両編成12本の 計78両が配置された。
このグループから、車内の吊り革とその引き通し棒が全体に渡って設けられるようになり、半自動ドアボタンの取り付け位置が低くなった。4次車では乗務員室扉の雨樋が標準装備となった。
3次車
4次車
編成や車種構成の都合からMM'ユニット方式と1M方式の2種の主回路構成を採る形式が混在する。機構的には国鉄分割民営化後に製造された205系1000番台(MM'ユニット方式)および213系(1M方式)を基にしており、加えて耐雪ブレーキなどの耐寒・耐雪装備を備える。基本的なシステムは日本国有鉄道(国鉄)時代に新製した211系・213系に準ずるが、加速度の統一を目的に編成内のMT比1:1が維持された。編成両数は偶数両を基本とし、登場当初は2・4・6両編成、のちに8両編成が登場したが、奇数両編成も組成できるようになっている。
機器艤装での大きな特徴を以下に示す。
海からの潮風の影響が考えられるJR京都線・JR神戸線での走行を考慮し、浜側(1 - 3位側)に空制部品関係、山側(2 - 4位側)に電気部品関係を集中的に配置。
乗務員室内の機器や中間車の運転に関係する機器のうち、通常取り扱わないものを運転配電箱として床下に移設。
客室妻面に納めていた機器のうち各車共通なものは、共通配電箱として床下に移設。
主制御器は、205系で開発された CS57(MM'ユニット方式)と、213系で開発された CS59(1M方式)をそれぞれ基本とする、WCS57B・WCS59A が搭載されている。制御方式は界磁添加励磁制御であり回生ブレーキを常用する設計となっているため、211系などと同様に勾配線での抑速ブレーキも使用可能である。国鉄時代すでに207系900番台で採用実績のあったVVVFインバータ制御の採用は信頼性や費用対効果の観点を考慮し断念した。
奈良支所には、8両編成(NB編成)8本、6両編成(NC編成)22本、4両編成(NA編成)29本の312両が配置されている。
大阪環状線:全線
関西本線(大和路線):JR難波駅 - 加茂駅間
奈良線:全線
和歌山線:王寺駅 - 五条駅間
桜井線(万葉まほろば線):全線
おおさか東線:全線
関西本線・大阪環状線・奈良線の快速列車や普通列車で運用されている。最大8両編成を組み、4両編成2本を併結しての運転もみられる。桜井線(万葉まほろば線)へは通常朝ラッシュ時のみ乗り入れる。
2000年(平成12年)3月11日改正からは、阪和線でも快速列車を中心に運用されるようになり、4両編成または4両2本併結の8両編成で使用され、一部は紀勢本線(きのくに線)紀伊田辺駅まで4両編成で乗り入れていたほか、送り込みとして和歌山線全線で運用されていたが、2010年12月1日の日根野電車区(現・吹田総合車両所日根野支所)225系5000番台営業運転開始に伴い撤退した。
製造は主に近畿車輛・川崎重工業・日立製作所が担当したが、一部は自社の鷹取工場と後藤車両所で組み立てられた。競合する私鉄に対抗するため、窓が大きく明るい車内など快適な居住性と高速走行性能を実現し、大量増備と集中投入が続けられ、新快速や大和路快速の主力車両となった。
新快速の運用車両には153系が「ブルーライナー」、117系が「シティライナー」と愛称があり、本形式にも「アメニティライナー」の愛称が付与された。現状、新快速用の車両として愛称が付与された最後の車両である。1994年以降、最高速度130km/hでの走行が可能な後継の223系の登場により、新快速の最高速度も120km/hから130km/hに向上し、現在では221系は新快速の運用からは撤退している。JR京都線・JR神戸線系統の一般的な快速列車や大和路線、おおさか東線、奈良線、山陰本線(嵯峨野線)などの関西の路線を中心に使用されている。