No.4
- 回答日時:
補足です。
モーターに供給される電圧は375V、750V、この2種類です。
この数字をご覧になってお解かりかと思いますが、どちらも1500を2、又は4で割った数値ですね。
架線から取り入れた電気は制御方式により異なりますが、1台の電動車に搭載されているモーター4台に並列に接続される場合と、直並列に2台づつ接続される場合があります。
在来型の直流モーター、抵抗制御方式を例にとってみると…
前者の場合だとモーターに供給される電圧は375V、後者では750Vになります。
1M方式(電動車1両でも走行可能)の場合は750Vが多く、1台の制御器で電動車2台分、つまり8台のモーターを制御する、いわゆる“1C8M”方式では375Vになります。
尚、750V電圧の場合はモーターに流れる電流は375Vの場合の半分になります。
従って架線電圧をこの電圧とあまりかけ離れないようにしているわけです。
No.3
- 回答日時:
直流、今は比較的簡単に電圧を変えることも出来ますが、以前はそうではありませんでした。
このため、モーターの電圧に近いものを送電していたため、1500Vになっています。600Vも使われていますね。
直流モーターを使うのは、スピードを変えるなどの制御がしやすいという利点があるからです。
これに対し、交流はトランスを使って簡単に電圧を変えることが出来ます。ですから、電流を抑えるために電圧を上げることができます。
なお、多くの場合、架線は交流でも電車側で直流に変換してモーターを回していました。最近は異論はモーターなどが出てきていますので、変わってきていますけど。
No.2
- 回答日時:
高電圧にしなければならないのではなく、高電圧に出来るから高電圧にしているのです。
直流の場合、あまりに電位差(=電圧)がありすぎると電蝕や磁界の問題が発生しますが、交流の場合この影響が小さくて済みます。また、交流はトランスを使えば簡単に電圧を変えることが出来ます。
ところで、電線で運ぶ電力は次式で表されます。
電力=電圧×電流 (1)
同じ電力を運ぶために、電圧を大きくして電流を小さくするか、電流を大きくして電圧を小さくするかの二択です。
ところで、電力は電線を介して運ばれます。電線の抵抗値は一定で、電線で消費される電力は次式で表されます。
消費電力=電線の抵抗値×電流×電流 (2)
(2)式から、電流を大きくすれば電線で消費されてしまう電力が大きくなると言えます。そこで先ほどの二択ですが、電流を大きくすると前述のように不都合がありますから、電圧を高くして電流を小さくする必要があります。
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