東武電車図鑑10000系
東武電車最大勢力、東武電車第二世代の決定版
運転範囲
8000系の後継となるべく、9000系をベースに登場というのが筋書き
ですが、システム的には両車を足して2で割った感じ
10000系は大きく3つにシリーズ分けできます
10000
10030(50)
10080
10080以外はほぼほぼ見た目の違い
以下は6050系と8000系のページを見ながらどうぞ
10000、10030共通
制御装置:界磁チョッパ制御
モーター:直流複巻電動機
9000系では主回路チョッパ制御でモーター電流を制御しますが、
10000系では
複巻電動機の
アマチュア
フィールドの界磁コイル(アマチュアと連動するとこ)
フィールドの分巻コイル
10000系では分巻コイルのみチョッパ制御をします。
で加速時などは8000系と同じく抵抗制御で、アマチュアと界磁コイルを制御
ですが、8000系は界磁コイルで弱め界磁をしますが、
9000系と同じく、
10000系は分巻コイルの電流を弱めて弱め界磁をします。
そして、その逆に分巻コイルの電流をあげて、アマチュアの電流を止めると、電流の向きがマイナスとなり
そのまま回路を逆に流れて架線に電気を流し、他の電車が使うことで回路が構成される回生ブレーキとなります。
とまあ良い所取りで、分巻コイルのみチョッパするというコストダウンも実現
これが界磁チョッパ制御のしくみで私鉄では結構メジャー所
ちなみにチョッパというのは切り刻むという意味らしいです
ちなみに、9000系辺りから空気ブレーキ方式が電気指令式ブレーキになりました。
8000や6050とは違って結構スッキリしてます。
その名の通り電気指令なんで、ブレーキ指令は編成に引き通して指令線によって行います。
そうすると、ブレーキ電磁弁に入り、応荷重装置から来てる空気を中継弁まで送り、ブレーキに送ります。
(この場合の応荷重→中継弁の矢印は無いものとしてください)
形式によって、指令線が3〜4本あって、ブレーキ電磁弁も同じ数があり、
ブレーキ力に応じて、ブレーキ電磁弁の開く数も変わってきます。
1つだったり3つだったりで。
まあ、最近の電車はブレーキ電磁弁じゃなくて、ブレーキコントロールユニットで、
ブレーキハンドルから中継弁までの指令部分を全部電気で引き通して、
応荷重→中継弁→ブレーキっていう物理的なところだけ空気を通すようになってます。
なので、こういう場合は応荷重→ブレーキコントロールユニットの矢印は無いものとします。
上図の緑の部分はそういう違いを書いてます。
・10030のみ
台車がボルスタレス台車になりました。
…が、軸箱支持方式はSUミンデンで、大きな見てくれは9000系・10000とあんまり変わりませんが。
流石に、8000系後期車のSミンデンとは見た目でもそこそこ違いますが。
まあ、SミンデンとSUミンデンの違いはゴムパットあるかどうかですが。
この辺は100系スペーシアや20000系列と特急向けか架装されたモーターによる違いはあれど基本構造は同じ。
THEボルスタレス台車って感じになるのは、30000系からですかね。
あと、電動発電機(MG)が静止型インバーター(SIV)に変更
電車はパンタグラフ(いわゆるコンセントみてぇなもん)から直流(DC)1500Vを入れてますが、
これはモーターを回すのと、MG、SIVの作動にしか使いません。
他はこれで交流(AC)220Vで他の機器を回してます。
ライトに1500Vは使いませんｗ
MGは小型のモーターで発電機を回してAC220Vに
SIVはスイッチのON/OFFでAC220Vを出します。
インバーターはDC→ACとするもので、
DCは電気のは波線が+と-が一定に流れ、ACは+と-が入れ替わります。
身近な例としては直流は電池・交流はコンセントですね
で電車は、波線が3本ある三相交流を使用します。
そのインバーターで直流を交流にする仕組みは、
9000系のチョッパ制御みたいにスイッチで電気をON/OFFさせるんですが、
その三相交流を使うってことで、
スイッチは6つです。
+と-がありますからね。
あとは、ON/OFFのタイミングで電圧と周波数を上げ下げします。
この仕組みはVVVFインバーターと同じです。
で、冷房に送風が付いたのが10050です。
・10080のみ
制御装置にVVVFインバーター
モーター:三相交流誘導電動機
さっき説明したインバーターに、電圧、周波数変化機能をつけたもの
周波数＝一秒間のサイクル
こうすると三相交流誘導電動機(交流モーター)を使用できまして、
直流モーターは整流子という接触点が必須でこれで電気の流れを作るんですが、
交流モーターは、フィールドにU・V・Wの波線があり、
フィールドに流れるとアマチュアが誘導され回るという電磁誘導を利用します。
この三線は三角状にあるとイメージしてください
例えばU→V→Wと流すと上→左下→右下→上と流れ、それに誘導されアマチュアが回ると言えば想像つくでしょうか
この交流モーターは、接触点無く、検査の手間軽減＆無理して使っても大丈夫なタフさが特徴
あとは10030と一緒
こいつはスペーシアの実験台です。
特急車は高速で長時間モーターブン回しますからね。
インバーターでACを作るのに使うスイッチの材料がGTOという物でしたが、現在は50000系と同じIGBTという材料を使ってます。
1983年に10000系が登場
1988年に10030系登場
ステンレスの質やら溶接技術が上がり、いい仕上がりになったんで、見た目がスマートに。
1992年には10030の50番台出ましたが、前述の冷房と連結器の違いですが、
結局前者はリニューアルで、後者は直ぐに直されて、結局違いはない事になっちゃいました。
密着自動連結器に電気連結器が付いたくらい
連結の度に電気、空気ホース付け外しやってられんので、自動でつながるようにしたのが電気連結器
2013年まで朝の北千住で分割やってたし
運用としては
東上線にスカイツリーライン〜太田、新栃木まで幅広く対応し、
抑速ブレーキ(下り坂で速度を抑えるもの。車で坂下るときにギアを1か2にする感じ)あるんで
会津田島まで行けそうな気はします。
まあ、新栃木から先へは臨時や代走で日光行ったくらい。
ワンマン運転やる前は、宇都宮や伊勢崎も行ってました。
で、3シリーズある上に、固定編成数もバラバラで…
スカイツリーライン系統
・10000
2・6・8両
8両は東上線からの移籍
2両は元々はスカイツリーライン系統でしたが、上記の8両を10両にするのに半分が東上線へ
しかし、スカイツリーライン系統から30000系とトレードでまとめてスカイツリーライン系統へ
・10030
2・4・6両
これで4〜8両を組みます。
これは10000も一緒
・10080
4両
そもそも実験台なので一本しか存在しない
東上線
4・6・10両
東上線では10両編成でしか組みません。
しばらく、8000に次ぐセカンドポジションでしたが、8000が減り、メインポジションへ
で、リニューアルも進み、VVVFインバーターに改造された車両まで登場
とはいっても東上線の2本しかいないですが。改造されたのは
でさらに、アーバンパークラインにまで送り込まれ、
しばらく、メインポジションのままでしょうねぇ
…なんて思ってたら、日光線の南栗橋以北は20400系が随分増えてきて、
館林以北もワンマン運転拡大だし、スカイツリーラインもダイヤ改正の度に地下鉄直通車が増発されてみたりで、
案外本線では特急以外の一般車の浅草行きは影が薄くなりつつあって、
竹ノ塚〜久喜・南栗橋じゃ日中の運用無いんですよねぇ
2020．6/6ダイヤ改正でその20400系の増備で南栗橋・館林以北(非ワンマン)の運用から撤退(臨時はどうなんだか分かりませんが、2020年は状況が状況なんで…)
北千住〜北春日部間は区間準急・区間急行のみの運用に
館林ワンマンローカル運用に投入されましたね。
しかも竹ノ塚発着の北千住カットもあったし。
東武地上車の主力って割には随分勢力落ちた印象が強いです…
南栗橋以北撤退だと実質的に日光線撤退みたいなもんですからね。
東上線はまあ変わらず池袋〜小川町で走ってますが、
本線なんか日中は浅草〜北千住と久喜〜館林でしか走ってないし、北千住〜久喜・南栗橋も2006年以降地下鉄直通車が増えて
地上車の区間準急・区間急行も減ったしね。
野田線もまだ割合でいえば多くないし。
最終的に10両固定化したり交流モーターに換装した東上線と野田線・ワンマン線区に集まりそうな感じもしますが、
2020年以降の流動的な情勢なんでどうなるんでしょうかね？
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