京急の鉄道模型を作っているとき書くよ。 面白い床下機器を見つけたとき載せるよ。 東杏電機製造(トウキョウデンキセイゾウ)のお知らせをするよ。
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~ある日~
こじっく「台車のまとめ記事でも書こうと思ってて」
友人氏「じゃあVVVFもまとめてくださいよー」
こじっく「えーなんで」
友人氏「形式覚えときたいけどツイッターで話題に挙がるやつ以外はすぐ忘れる」
こじっく「まぁわかる」

 
・・・てな感じのいきさつで、VVVFインバータ装置図鑑でござい。

集計などの情報は2021年9月時点なのですが、シーメンスのやつはもう先も見えてるしいいかなと思ってオミットしてます(
手持ちの資料と写真と記憶ベースなので、参考程度にお楽しみくださいませ。

もくじです。
東洋:RG627-B-M形 (1700形,600形1~3次)
三菱:15V31形 (1700形,600形1~3次)
東洋:RG656-A-M形 (600形4次)
三菱:15V61形 (600形4次)
三菱:15V164形 (1500形更新)
東洋:RG694-A-M形 (1500形更新)
東洋:RG694-B-M形 (銀千4連・6連)
三菱:15V174形 (銀千8連)
東洋:RG6008-A-M形 (2100形更新)
東洋:RG6008-B-M形 (新1000形8連更新)
東洋:RG6008-C-M形 (新1000形8連更新)
◆東芝:SVF093-A0形 (新1000形4連更新)
東芝:SVF102-G0形 (銀千1367)
三菱:15V295形 (赤い銀千)
◆三菱:15V296形 (新1000形1001更新)
東洋:RG6048-A-M形 (新1000形20次~)



◆ RG627-B-M形

・製造メーカ: 東洋電機製造
・制御単位: 1C8M (1群)
・MM台数: 8台
・MM定格: 120kW *8
・スイッチング素子: GTOサイリスタ
・搭載車種: 1500形 1700番台, 600形 1~3次車
・ユニット組成: M1+M2
・編成組成: 6M2T
・新製期間: 1992~1995
・稼働台数: 20台

京急車として最初に量産されたVVVFインバータ装置です。
1500形の1700番台は、当時量産中であった界磁チョッパ制御車(1500/1600番台)をベースとして、主回路システムをインバータ制御へ変更して設計されました。
ユニット組成をベースのクルマから踏襲した為、当時経済的とされた大容量GTO素子の1C8Mツナギを採用しています。
新製1本目の1701編成はRG627-A-M形を艤装しており、2本目1707編成以降からサフィックス違いのRG627-B-M形にて量産された経過です。
また1701編成は全車が事故廃車済のため、現時点では本形式(B-M式)が現有最古のVVVF装置形式です。

運用開始からおよそ30年が経過しており、車両の車体更新の機会にメーカ整備を実施しているそう。
それにしても他の事業者で運用されてきた同世代のVVVF装置は予備品の入手難などを理由に置換えが進んでいるところですが、RG627系は事故廃車分を除いて健在ですね。
更新計画とかどう考えていらっしゃるのでしょうか、目立った輸送障害起こしてないから大丈夫なのかな・・・

(注: 2023年1月4日訂正 詳細はこちら)


◆ MAP-128-15V31形

・製造メーカ: 三菱電機
・制御単位: 1C8M (1群)
・MM台数: 8台
・MM定格: 120kW *8
・スイッチング素子: GTOサイリスタ
・搭載車種: 1500形 1700番台, 600形 1~3次車
・ユニット組成: M1+M2
・編成組成: 6M2T
・新製期間: 1992~1995
・稼働台数: 16台

京急車の主回路装置の慣例に則り、東洋製と並行して使用される三菱製のVVVF装置として製作されたのが本形式です。
制御上のカタログスペックが先行のRG627系と揃えられているのはありがちとして、本形式は特異なことに機器の外観までそっくりに作られています。
いったい当時どんな経緯で外観の統一を図ったのか、今となっては知る由もないです・・・

また1500形(1700)の搭載機に限っての特徴として、東洋で製作された断流器を使用しています。
その後の600形では三菱オリジナルの断流器へ変更されていて、2年間で何があったのか気になりますw

ちなみにRG627系と15V31形との外観識別で最も分かりやすいのが、ヒートシンク同士の間を見ること。
RG627系では箱っぽいカバーが突き出していて、15V31形は平らになってます。


◆ RG656-A-M形

・製造メーカ: 東洋電機製造
・制御単位: 1C4M (1群)
・MM台数: 4台
・MM定格: 180kW *4
・スイッチング素子: 逆導通GTOサイリスタ
・搭載車種: 600形 4次車
・ユニット組成: 単車
・編成組成: 2M2T
・新製期間: 1996
・稼働台数: 10台

600形の4次車では車両システムが根本的に見直され、低MT比編成を大出力MMで駆動するようになりました。
VVVF制御車で初めて4連を導入するにあたり、経済性と冗長性の観点からMTTM組成にしたかったんだそう。
VVVF装置の単体仕様としては導通する電流が減るので、筐体がややコンパクトにできています。

東洋のスイッチング素子は少し新しくなり、GTOと逆導通ダイオードとをワンパッケージとしたものを採用しています。


◆ MAP-184-15V61形

・製造メーカ: 三菱電機
・制御単位: 1C4M (1群)
・MM台数: 4台
・MM定格: 180kW *4
・スイッチング素子: GTOサイリスタ
・搭載車種: 600形 4次車
・ユニット組成: 単車
・編成組成: 4M4T, 2M2T
・新製期間: 1996
・稼働台数: 6台

東洋製RG656形と同一スペックの三菱製VVVF装置です。
先代と異なり、筐体の外観は独自スタイルとなりました。
ヒートシンクの保護カバーがレール方向に長い三相一体型なところが特徴的です。

6081編成は、落成時に浦賀方デハ2両がRG656形で品川方デハ2両が15V61形を付けた混合編成でした。
これがどうにも別メーカ間のVVVF同士で相性が悪く、前後衝動が頻発してた記憶があります。
2012年の車体更新時に6511編成と振り替えるカタチで全車15V61形へ統一され、以降は「素直に走る」との評。


◆ MAP-138-15V164形

・製造メーカ: 三菱電機
・制御単位: 1C4M2群
・MM台数: 8台
・MM定格: 155kW *8
・スイッチング素子: IGBT IPM
・搭載車種: 1500形 主回路更新車
・ユニット組成: M1+M2
・編成組成: 4M2T
・新製期間: 2006~2012
・稼働台数: 14台

1500形界磁チョッパ制御車の主回路更新用として登場。
6M2T編成を6連捻出の為に4M2Tへ組み替える為、主回路性能の増強を兼ねているところが面白い更新でした。

RG627系の項でも述べたとおり1500形は2両ユニットなので、今回も8個のMMを1台の主制御器で制御します。
但し技術や市場性の変化により、1C8Mではなく1C4M2群のVVVF装置となりました。
冗長性や粘着性能の向上と機器の集約化やメンテナンス性のバランスが良く、当時の首都圏大手事業者を中心に広く採用されたタイプです。


◆ RG694-A-M形

・製造メーカ: 東洋電機製造
・制御単位: 1C4M2群
・MM台数: 8台
・MM定格: 155kW *8
・スイッチング素子: IGBT
・搭載車種: 1500形 主回路更新車
・ユニット組成: M1+M2
・編成組成: 4M2T
・新製期間: 2007~2015
・稼働台数: 16台

上項15V174形と同様のいきさつにて東洋電機で製作されたVVVF装置です。
主回路更新はその後全Mの6連も対象として、中間ユニットを電装解除しながら更に数を増やし更新を完了しています。

なお1500形の主回路更新においては、更新前後の主回路装置メーカが同一となる様にVVVF装置が選定されました。
東洋製ES-786系カム軸制御器はRG694-A-M形VVVF装置へ、三菱製CB-20C系カム軸制御器は15V164形VVVF装置へ、それぞれ置き換わっています。


◆ RG694-B-M形

・製造メーカ: 東洋電機製造
・制御単位: 1C4M2群
・MM台数: 8台
・MM定格: 155kW *8
・スイッチング素子: IGBT
・搭載車種: 新1000形 8~19次車
・ユニット組成: M1+M2
・編成組成: 4M0T, 4M2T
・新製期間: 2008~2019
・稼働台数: 72台

新1000形ステンレス車の4連及び6連用として使用される、RG694シリーズの一派です。
1500形更新用の-A-M形と共通化を意識した設計をしていますが、制御アンプのソフトが異なります。
主たる理由として、歯車装置の減速比が異なるので、車両の速度に対応するインバータ出力周波数も個別となる為です。

本形式を搭載する4連は、インバータ制御の一般型電車として珍しい全M編成です。
平日の朝とか夕方に走っている4+4+4の12連が全て銀千で来るとマジで楽しくなれるのでオススメですw


◆ MAP-138-15V174形

・製造メーカ: 三菱電機
・制御単位: 1C4M2群
・MM台数: 8台
・MM定格: 155kW *8
・スイッチング素子: IGBT IPM
・搭載車種: 新1000形 6~14次車
・ユニット組成: M1+M2
・編成組成: 6M2T
・新製期間: 2006~2014
・稼働台数: 36台

新1000形ステンレス車の8連へ搭載されるVVVF装置です。
1500形主回路更新用の15V164形と共通化を図った設計です。
但しこちらは筐体が別設計となっているので、装置単品で置いてあってもすぐに区別ができるでしょう。

余談ですが新1000形6次車の8連について、「MT比を下げると低粘着時に予測以上に加速度低下したり乗心地低下する経験から今回6M2T編成とした」との車両課コメントが業界誌に掲載されていました。
当時は大変に粋な設計思想だと思って読んでたんですが、2021年現在の新製車や主回路更新車を見てみるとなかなかこう、いろいろ事情はあるんでしょうが、ね。


◆ RG6008-A-M形

・製造メーカ: 東洋電機製造
・制御単位: 1C4M (1群)
・MM台数: 4台
・MM定格: 190kW *4
・スイッチング素子: IGBT
・搭載車種: 2100形 主回路更新車
・ユニット組成: 単車
・編成組成: 4M4T
・新製期間: 2008~2015
・稼働台数: 40台

シーメンス製でGTO素子のVVVFインバータ装置更新用として、性能面および艤装面ともに配慮して設計された京急車専用のVVVF装置です。
こんなニッチ案件にも対応してくれる東洋電機さんマジで電機メーカの鑑!

この年代の直流電車用VVVF装置としては珍しく、車体の幅いっぱいに枕木方向寸法があり、海山どちらからでも見ることができます。
上写真は海側でパワーユニットのヒートシンクがあり、

山側は↑点検カバーが並び、中にCCOSやLBなんかが入ってます。


◆ RG6008-B-M形

・製造メーカ: 東洋電機製造
・制御単位: 1C4M (1群)
・MM台数: 4台
・MM定格: 190kW *4
・スイッチング素子: IGBT
・搭載車種: 新1000形 1~2次車 主回路更新車 (除:1001編成)
・ユニット組成: 単車
・編成組成: 4M4T
・新製期間: 2019~2021
・稼働台数: 16台 (予定)

2100形と同等の主回路更新を新1000形へ適用する際に用意されたVVVF装置です。
基本仕様はRG6008-A-M形と同一のハズなのですが、東洋らしく形式サフィックスが区別されてます。
(艤装関係の過去記事はこちら)

ちなみに東洋製品形式のサフィックス関係の小ネタをもう一つ。
最末尾のMは「新JISネジ使用」の意だそう。
現代視点で言えば今更感ですが、切り替え当時は苦労があったんでしょう・・・


◆ RG6008-C-M形

・製造メーカ: 東洋電機製造
・制御単位: 1C4M (1群)
・MM台数: 4台
・MM定格: 190kW *4
・スイッチング素子: IGBT
・搭載車種: 新1000形 3~5次車 主回路更新車
・ユニット組成: 単車
・編成組成: 4M4T, 2M2T
・新製期間: 2019~
・稼働台数: 14台

シーメンス製でIGBT素子のVVVFインバータ更新用として使用されるVVVF装置です。
筐体は一見すると-B-M形と共通ですが、上写真左側の配線ステーを追加した辺りが異なります。

性能的なところでは、更新前の編成が3M1Tであったところを2M2Tへ改造しており、-B-M形との完全な互換となりました。
粘着ェ・・・


◆ SVF093-A0形

・製造メーカ: 東芝
・制御単位: 1C4M (1群)
・MM台数: 4台
・スイッチング素子: IGBT
・搭載車種: 新1000形 1~2次車 主回路更新車
・ユニット組成: 単車
・編成組成: 2M2T
・新製期間: 2010~2018
・稼働台数: 8台

新1000形1~2次車の4連更新用として、たった8台だけ東芝で作られたVVVF装置です。
なぜ東芝から買ったのか、なぜたった8台の為に東芝が対応したのか、すごいを通り越して謎です。

思想としてはRG6008-A-Mと同じく、シーメンスGTOを降ろした位置へ艤装できるように作っているのですが、こちらは筐体本体が直接構体の取り合いと一致するほどの徹底設計です。
(RG6008-A-Mはアダプタを介して本体を吊っています)
東芝側はあらゆる手を尽くしてでも京急側に気に入って欲しかったのでしょうか、見れば見るほど謎なのでこれくらいにしときます(


◆ SVF102-G0形

・製造メーカ: 東芝
・制御単位: 個別制御 (1C1M8群)
・MM台数: 8台
・MM定格: 190kW *8
・スイッチング素子: IGBT
・搭載車種: 新1000形 1367編成
・ユニット組成: M1+M2
・編成組成: 4M2T
・新製期間: 2015
・稼働台数: 2台

新1000形6連のうち、1本のみが採用するVVVF装置です。
写真の通りコンパクトなパワーユニット2箇所へ4群ずつインバータが内蔵されており、PMSMを個別制御します。
このPMSMの効果で省エネ性が高いらしく、本VVVF装置を含む主回路一式は助成金を活用して導入しているとのこと。

顕著なトラブルは無いながらも、その後の6連の増備はRG698-B-M形へ戻っており、現在のところ1編成分2台のみの稼働です。
(艤装関係の過去記事はこちら)


◆ MAP-198-15V295形

・製造メーカ: 三菱電機
・制御単位: 1C4M2群
・MM台数: 8台
・MM定格: 190kW *8
・スイッチング素子: MOSFET IPM (フルSiC)
・搭載車種: 新1000形 16~19次車
・ユニット組成: M1+M2
・編成組成: 6M2T
・新製期間: 2016~2019
・稼働台数: 18台

15V173形の後継となったVVVF装置です。
艤装面やユニット構成などを踏襲しながら、三菱電機が先駆けて開発してきたフルSiC半導体を適用した最新モデルです。
またパワーユニットやフィルタコンデンサを小型化した二次的効果で、VVVF装置の筐体寸法を変えずに断流器を内蔵しています。

16次車が落成してからしばらくは、京急線内限定の運用へ充当されていました。
都営線への乗入れが開始されたのは2017年からで、それまでに何度か磁励音が変化しています。
高調波障害をクリアするのが大変だったのかなぁなどと想像します・・・
(艤装関係の過去記事はこちら)


◆ MAP-198-15V296形

・製造メーカ: 三菱電機
・制御単位: 1C4M (1群)
・MM台数: 4台
・MM定格: 190kW *4
・スイッチング素子: MOSFET IPM (フルSiC)
・搭載車種: 新1000形 1001編成 主回路更新車
・ユニット組成: 単車
・編成組成: 6M2T
・新製期間: 2016~2019
・稼働台数: 18台

新1000形1次車の主回路更新で、8連1本にだけ採用されたもの。
外観から想像できるとおり、15V295形を1群化したもので、パワーユニットや制御する主電動機は同一品です。

機能や性能面では先発のRG6008-A-M形と同等なのですが、最新技術を惜しげも無く注ぎ込んでいる為か、約半分のサイズに小型化されてます。
いやはや凄まじいですな。

新1000形8連の主回路更新の一発目として華々しくデビューし、これから増備されるんだろな!と思っていたのですが、、、
以降は全てが本形式じゃなくRG6008系への更新で続いてて、もうアルミ車全部がおわっちゃいそうです。
どうしてこうなった・・・
少数派なせいか、未だに都営線への直通もできてない有様 (´・ω・`)


◆ RG6048-A-M形
 
・製造メーカ: 東洋電機製造
・制御単位: 1C4M (1群)
・MM台数: 4台
・MM定格: 190kW *4
・スイッチング素子: IGBT (ハイブリッドSiC)
・搭載車種: 新1000形 20次車~
・ユニット組成: 単車
・編成組成: 2M2T
・新製期間: 2021~
・稼働台数: 4台

新鋭20次車向けとして東洋電機で製作している最新形式です。
同一メーカ&同一容量としてRG6008系があるのですが、内部機器類の構造見直しによって筐体の小型化を達成しています。
15V296形と並べて置いてみるとどんな感じなんでしょうね。

艤装面ではVVVF装置をサハへ艤装した点が話題となりました。(注:全俺調べ)
但しVVVF装置の単体としては何ら変則的なところは無く、なんなら6連や8連を作る際にはフツーにデハへ吊ってきそうな気がします。しらんけど。

新しいVVVF装置で且つ少数派となれば都営線直通が気になりますが、現時点では4連が2本しかおらず且つ運用が固定の為、どんな状況なのか不明です。
車両の設計としては突っ込ませる気満々なのですが・・・



以上、えーと全部で、、、17形式!
なんと17種類ものVVVF装置を同時に運用しているらしいですよ京急電鉄は。
しかも、実はサフィックスが更に細分化されてる個体も確認されておりまして、もっと区別が必要な可能性も。
いやはや管理体制に脱帽であります。
あとVVVF装置ごとのクセに合わせてノッチを刻む運転士さんも。

とはいえ、種類が多いとは即ち変化に富むことでもありますので、新技術を柔軟に導入したり不具合の影響を限定できるなど利点もあるでしょう。
何より、趣味的に見ても乗っても調べても奥深くて楽しいです。
この技術的な多様性が、私が京急車を好きな理由の一つであったりします。

もう最近これしか言ってないんですが、早くまた自由に乗り行けるようになりたいです。
早くしないとロクに記録してなかったシーメンスIGBTの8Vなくなっちゃうよ~~
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