1997

1997年開発完了、1999年営業開始 高速車両で世界初のIGBTインバータ制御

JR東海700系

記事番号B640

新幹線で初、世界の高速車両で初のIGBT素子によるVVVFインバータ制御を適用した。IGBTの高周波数特性を活かしコンバータのスイッチング周波数を1500Hzに設定して入出力波形を改善したため、変圧器の高調波損失を抑制でき軽量化設計するなど、主回路は大幅に軽量化している。
軽減効果を、車体の防振材やアクティブ制振制御装置などの搭載に振り分け、また波形歪みの軽減により、騒音を300系に比べ5dBもの大幅低減が図られるなど快適性が実現している。
(WEB 電気のデジタル博物館 700系新幹線における大容量IGBT)

生産技術

1996年から300系新幹線にIGBTインバータの試作機を搭載し多くの現車試験を実施し、軽量化や騒音低減などの開発をした。
・主回路システムの重さ
 300系(GTO式)72トン:700系(IGBT式)55トン
                       ⇒17トン(24%)軽減
・変圧器上部の騒音   300系 74dB:700系 67dB
                       ⇒5dB 低減

時代背景

高速車両の質的改善、主として車内快適性の向上を目指して最新技術を取り入れて開発された。

  • JR東海700系新幹線用 主変換装置
    写真提供 (株)東芝

  • JR東海700系新幹線用 主電動機
    写真提供 (株)東芝

  • JR東海・JR西日本-700系
    出所 「車両技術」(鉄車工)