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制御器の再現について 

当サイトで公開している国鉄型車両の多くに「CS15F形」と呼ばれる主制御器が使われています。
ここでは、一番数が多い「CS15F形」の主制御器の動きについて説明します。


主な機能

  • 電気ブレーキ
  • 勾配抑速ブレーキ
  • ノッチ戻し

電気ブレーキ

主電動機を発電機にして、ブレーキの力を得ることができます。
直通管の圧力に応じてブレーキ力の強弱ができる構造になっています。

勾配抑速ブレーキ

主幹制御器を逆回転させる操作により動作します。
ノッチを進めるごとにブレーキ力が強くなります。
電気ブレーキの制御段の中間の段を使う構造のため、速度が高いほど作用が強く速度が低いほど作用が弱くなります。
そのため、一定の下り勾配で一定の速度を保つことができます。

ノッチ戻し

主幹制御器3ノッチ~5ノッチの間で力行の制御段を自由に戻すことができます。



力行時の動き

  • 力行1ノッチ…BVE上ではP1に割り当てられています。LB(断流器)がインとなりますがCM(カム軸電動機)電源はオフのため進段せずS1段(直列1段)にとどまり電車は非常に弱く加速するのみです。
  • 力行2ノッチ…BVE上ではP2に割り当てられています。CM電源がオンとなり進段しますがCVLD(限流限圧継電器)によって支配されているため主回路電流が限流値以上の時はCM電源をオフとし進段を抑止します。そのため、列車は一定の加速度で加速し続けます。2ノッチ時は直列最終段で進段がストップする仕掛けになっており、車両の主電動機のギア比によって進段ストップする速度はまちまちですが、115系の場合おおよそ25km/hくらいで加速がストップします。
  • 力行3ノッチ…BVE上ではP3に割り当てられています。並列段への進段許可を出すため、並列最終段まで2ノッチと同じ動作で進段し続けます。一旦並列段に入ると2ノッチ以前の直列段には戻れません。
  • 力行4ノッチ…BVE上ではP4に割り当てられています。WF2段(弱め界磁2段)まで進段許可を出します。2ノッチと同じ動作で進段し続けます。
  • 力行5ノッチ…弱め界磁最終段まで進段許可を出します。2ノッチと同じ動作で進段し続けます。列車の速度は所定の最高速度に達するでしょう。



電気ブレーキ時の動き


densei_on.png
ブレーキ弁の電気ブレーキ接点がオンとなることにより動作します。
電気ブレーキの立ち上がりシーケンスは図示した通りです。
BAR(ブレーキ用補助継電器)は電気ブレーキが臨界速度に達して失効したときにも「切」となり、BARを「入」にするためには力行してP1段(並列1段)に到達させる必要があります。
停止位置目標を間違えた等、電気ブレーキが失効した後再び加速して停止するパターンの時は電気ブレーキが立ち上がらない事を頭の片隅に入れておくと何かと都合がいいかと思います。
電気ブレーキの強さは、気圧抵抗器により限流値が調整されることによって変わります。
直通管圧力が低い時は限流値「小」、直通管圧力が高い時は限流値「大」という調整がなされています。
ブレーキ力は直通管圧力に対して比例の関係となっている場合が多いです。



ちょっとしたテクニック

BAR(ブレーキ用補助継電器)が「入」になる条件は、P1段(並列1段)到達時の他に「抑速ブレーキを使った」という条件があります。
何らかの理由で電気ブレーキが失効してしまい、どうしてももう一度電気ブレーキを立ち上げたいが力行が満足にできない状態のときは抑速ノッチに一度入れてみるのも手かもしれません。
ちなみに、抑速ブレーキはいかなる条件の時でも必ず動作します。

Posted on 2013/01/27 Sun. 14:44 [edit]

category: 運転操作

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