界磁チョッパ制御と電機子チョッパ制御の違い

界磁チョッパ制御と電機子チョッパ制御の違いを教えて下さい。

No.1 回答者： koge-magu 回答日時： 2021/01/29 11:08

こんにちは、電車運転士をしております。

⚪電機子チョッパ制御
直流電圧を高速度でスイッチを入り切り(チョップする)事で制御する方式。
回生ブレーキが使え、抵抗制御と異なり無段階で滑らかな加速を実現出来るので、空転しにくく乗り心地が良い。
抵抗器に依らない制御方法なので、熱損失がなくエネルギー効率が優れている。
熱損失が少ないので、地下鉄などでも廃熱によるトンネルの温度上昇の問題を解決できる。

ただ、最大の欠点として装置が高価という問題がある。
半導体を使っているので、車体は寿命が残っていても制御器の寿命の方が先に来る。10年～15年単位で機器交換しなければならない。
VVVF制御がある今、電機子チョッパ制御を取り入れる理由が無くなってしまった。

⚪界磁チョッパ制御
電機子チョッパ制御の「高価」という欠点を克服するため、弱め界磁制御の部分だけチョッパ制御する方式。
確かに電機子チョッパ制御より低廉だが、直並列制御の段階までは抵抗制御と同じなので熱損失がある。弱め界磁制御の段階の速度でないと、抵抗制御と比較して回生ブレーキが使える程度しか利点がない。