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5 02系の下回り

5-1 台車

 02系の台車は一躍進歩したものになった。また、先頭車と付随車用で形式が分けられた。第19編成までのチョッパ車はFS020A・B、520A・B(02-107,607はND717)、20編成以降のVVVF車はFS030、131である。

5-2 車輪

 500形の車輪は、直径が86cmであり、またタイヤが別になっている。長い走行で磨耗した車輪は添削機で削られ、一定の基準を下回るとタイヤ交換をする。タイヤ交換式は、材料費が安く済む利点があるが、重さでタイヤが緩む恐れもあるので、近年では一体式の車輪が主流になっている。02系も一体式の車輪である。

5-3 制御器

 02系は一歩進めたサイリスタ(区切り)方式で登場した。サイリスタチョッパは電気を取り出す量を調整するので(抵抗式は常に同量の電気を取り出す)、無駄がない。千代田線の6000系で始めて実用化されたもので、02系は更なる改良が加えられた高周波数のGTOによる回生ブレーキ付き、「4象限チョッパ」となっている。

 チョッパ方式は、スイッチを入れたり切ったりするのである。その間隔で、電気の量を調整している。途切れ途切れにしか電気が来ないように見えるが、非常に素早い速度で入れたり切ったりするので、見掛け上は滑らかに見えるのである。しかも、この動作は掌に載るほどのウエハー(円盤?)により行うので、超多段制御に比べ、見かけの構造は簡単になった。

 第20編成以降はVVVFインバーターを用いている。これは周波数を変えることにより電動機の回転力も変えるもので、直流電動機に付きもののブラシと整流子が不要になる。ブラシと整流子は回転により磨耗、保守の要所であったので、これがなくなることは保守が大幅に合理化されたことになる。また、直流電動機に比べて大出力が得やすく、電動車率を減らすことも可能で、それだけ保守する手間も省ける。ただ、回路が非常に複雑になる、騒音が出やすいなどで、最近まで実用化されなかった。

 営団でのVVVFインバータは、第2世代のIGBT素子を用いたものであり、第1世代のGTOインバータ制御に比べて、うなり音が大幅に減っている。

5-4 制動装置(ブレーキ)

 02系の制動は、電子制御を用いた発電制動が主体であり、停止時に空気制動も用いる。抵抗制御車のように、制動専用の抵抗があるのではなく、制御機自体が制動の役目も果たすようになっている。また、ATCと連動するようになっている。(CS−ATC実用化後)

 また、発電制動させた際、その電気を電線(第三軌条)に戻す仕組みになっている。これを“回生”と言う。 300〜900形では発電制動の際生じた電気は抵抗器により熱に変換するが、02系は第三軌条に戻すことにより、より一層のエネルギー節約となる。ただ、回生出来るようにするには、少し高めの電流を与えなければならないので、簡単にはいかない。これも電子制御の賜物である。

5-5 空気圧縮機

 空気制動やドアエンジン、警笛に空気を供給する目的で空気圧縮機が着いている。電車の音には欠かせないものである。

 02系の空気圧縮機はC−2000LA(チョッパ車)、C−2000LB(VVVF車)、「グルル・・・・」と早い回転で鳴る。

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