鉄道技術「第3回 直流電動機の制御方法」

ご無沙汰しております。
少々忙しい日々が続いてましたので、久しぶりの更新となってしまいました。
今回は直流電動機の制御方法をお話しします。

直流電動機は大きく分けると抵抗制御とチョッパ制御の2種類に分けられます。
抵抗制御とは、回路上に組み込まれた抵抗を短絡させていき、電動機にかかる電圧を徐々に上げていき、回転速度を早くしていく方法です。
電動機は回転すると内部で逆起電力が発生し、一定の電圧をかけている状態だと流れる電流が徐々に落ち込んでいきます。
それでは加速しませんので、ある一定の電流値（これを限流値と言います）まで下がると、抵抗を短絡し電動機にかかる電圧を少し上げて、流れる電流を確保するようになっています。
そうすることで、電動機の回転数も増していき、電車はぐんぐん加速していきます。
界磁チョッパ制御、界磁添加励磁制御と呼ばれるものは抵抗制御の仲間になります。

チョッパ制御は、抵抗制御で説明した抵抗を短絡して電圧を上げていく部分をチョッパ装置と言う装置で電圧を上げていく方法になります。
チョッパ装置とは、半導体（サイリスタやGTOですね）を高速で動作させ直流電圧を自在に変圧ことのできる装置で、理論上は無損失で変圧することが可能です。
電機子チョッパ制御と呼ばれるものはこちらになります。（界磁チョッパ制御は違いますよ）
この電機子チョッパ制御の中に高周波分巻チョッパ制御（4象限チョッパ制御）と呼ばれる制御方法がありますが、この制御方法は大変面白いので後日ご紹介できればと思います。
東京メトロの01系や03系で使用されてたものですね。

今回はこのくらいにしておきたいと思います。
次回は交流電動機の制御方法か直流電動機の制御方法を深堀していくかのどちらかにしていきたいと思います。
ありがとうございました。