JR東日本209系電車
補助電源装置は素子にGTOサイリスタを使用した静止形インバータ(SIV)で、東洋電機製造が製作した。回路は直流1,500Vを昇降圧チョッパで1,200Vの安定電圧に変換、三相インバータで交流に変換、変圧器により三相交流440Vを出力する(昇降圧チョッパ式GTOサイリスタインバータ)。901系では3編成分6台とも共通品で、リアクトル・トランス箱(ICD)とSIV本体は一体箱構成となっている。一方、量産車の209系では同メーカー・同方式であるが、車内表示器などの設置に伴い、電源容量が190 kVAから210 kVAにアップした。このため、901系では一体箱であったリアクトル・トランス箱(ICD)とSIV本体は別箱構成とした。
台車は、ボルスタレス台車DT61(電動車)、TR246(付随車)が新たに開発された。空気バネ支持位置を台車枠直上と従来よりも内側に持ってくることで、台車構成が簡略化された。軸箱支持は軸梁式であり、軸バネにコイルバネを採用する。
空気圧縮機は、保守点検で有利なクノールブレムゼ製スクリュー式が採用される。
モハが装備するDT61形と同型の動力台車(東京臨海高速70-000形KW151形)
クハ・サハが装備するTR246形と同型の付随台車(東京臨海高速70-000形KW152形)
基本的な機器構成は同時期に製造されていた500番台に準じている。主電動機はE231系と同一のMT73形に変更されているが、一部は従来のMT68形も搭載している。さらに相互乗り入れ協定に必要な性能を確保するため、電動車の比率向上 (6M4T) により起動加速度を 3.3 km/h/s に強化し、常用最大減速度と非常減速度は 4.7 km/h/s を確保している。編成中の7号車には千代田線用の誘導無線送受信機と妻面・床下に誘導無線アンテナを設置しているほか、パンタグラフは剛体架線に対応したPS21形を搭載していたが、現在はシングルアーム式パンタグラフに交換されている。電動車比率の高い本番台では編成中にモハ208形が3両連結されるが、補助電源装置(SIV)、空気圧縮機は編成中2台で十分なことから5号車のモハ208形はこれら補機を準備工事としている。
その他の仕様は500番台に準じており、車内では車椅子スペースの位置が営団車に合わせて2・9号車に設けられている。
側面の行先表示器は行先と路線名を3秒ごとに交互表示する仕様で、路線名の部分は「常磐線・各駅停車」「千代田線直通・各駅停車」「常磐線直通・各駅停車」(それぞれ「・」を境に2段表示)と表示される。行き先は路線名の表示方式ごとに設定されており(路線名を表示せずに行先のみの固定表示の行先表示器も設置されている)、通常は綾瀬駅で適宜切り替える。また、案内装置は千代田線内でもJR線と同様の表示が行われているため、千代田線の駅ナンバリングには対応していなかった。
車両本体の製造工法の見直しと新機軸の試用 車両や機材製造企業の選定にコンペ方式を導入 新しい車体構造の開発 台車の取り付け位置を中央寄りに詰めるともに両端のドアの下にかからないように設計することで、車体の補強に必要な部品数を減らして車体重量を軽量化(910番台およびサハ209-923・924を除く) 窓ガラスを外国製の大型1枚固定窓(天地 960 mm)にすることにより部品点数を減らして軽量化 客用扉間の寸法を 4,800 mm から 4,940 mm に拡大し、編成全体でみてほぼ均等配置とする(910番台およびサハ209-923・924は 4,910 mm)
内装の見直しと新機軸の試用 内装の一体成型(モジュール)化 中央天井部に蛍光灯台座、冷房ダクト・吹出口を一体成形したFRPユニットを採用 前もって灯具や天井ファン、スピーカーなど配線を含め取り付けておき、隣接ユニットとはコネクタで結線しながら構体に取り付けるだけで天井艤装が完了するという工法 濃色の熱線吸収ガラスの採用による日除けカーテンの省略 日本初のフランス・フェベレイ社製電気式ドアエンジン(従来は空気式)の試験的な採用 1人分ずつ独立したバケット式シートの採用。座面クッションは従来のバネ式からウレタン樹脂に変更し、固めの座り心地となる。また、仕切りを兼ねてシート途中に握り棒(スタンションポール)が設置された。座席の構造も壁だけで支える片持ち式となり、座席の下は空洞で蹴込み板がない。暖房用の電熱ヒーターは座席下に吊られている 座席の1人当たりの幅を従来形車両より 20 mm 広い 450 mm 幅に、また、座面高さは従来形車両と同一の 430 mm だが、クッションの沈み込み量が少ない分実質的には高くなっている 車内照明用蛍光灯の配置を従来のレール方向の他に枕木方向に並べたものも試用 液晶ディスプレイを用いた車内案内表示装置の試用
MM'ユニットを踏襲し、M車(モハ209形)にはVVVFインバータが、M'車(モハ208形)には補助電源装置・空気圧縮機・集電装置が搭載される。
JR東日本では、1986年(昭和61年)に常磐緩行線用としてVVVFインバータ制御を採用して製造した207系900番台を承継したが、結局量産には至らず、本系列において本格的にVVVFインバータ制御(1C4M方式)を導入した。このインバータ装置は三菱電機製で、素子にはGTOサイリスタが採用されている。
主電動機 (MT68) は交流誘導電動機である。定格出力は 95 kW と低いが、VVVFインバータ装置とともに用いるために起動時などには1時間定格出力以上の過負荷使用を前提としており、実際には直流電動機 150 kW 相当の出力を持っている。その結果、10両編成で 4M6T (地下鉄直通用は従来どおり 6M4T)の動力車比率(MT比)でありながら205系京葉線仕様と同等の起動加速度 2.5 km/h/s ・最高速度 110 km/h を達成している(歯車比は 7.07)。また、整流子のない交流誘導電動機の採用はメンテナンスコストの削減にも貢献しており、主電動機点検蓋の必要もない。
量産車との相違点は下記のとおりである。
ドア開閉チャイムおよび次駅案内表示器の未設置
車椅子スペースの未設置
車体の号車番号表示がステッカーではなくアクリル札を使用している
スカートが小形である
また、当初乗務員室仕切り部には窓が3枚配置され、遮光幕としてリニアモーター駆動の横引き式プリーツカーテンが設置されたが、量産化改造時に運転台背面は非常救出口に、中央の窓は通常のロール式の遮光幕にそれぞれ改められた。