VVVF製作所

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 VVVFインバータ装置の解析 JR東日本E231系1000番台

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「墜落インバータ」でおなじみの、JR東日本E231系1000番台のVVVFインバータ装置の変調周波数について解析してみました。

車両紹介 JR東日本 E231系 1000番台

JR東日本E231系1000番台 E231系は、209系に続くJR東日本の標準型通勤電車です。近郊型や通勤型の仕様を共通化することで量産効果が高まり、多くの派生形式が存在します。E231系は2000年に登場し、TIMSの導入により、情報処理系の配線類を大幅に削減しています。E231系1000番台は、高崎線、宇都宮線、上野東京ライン、湘南新宿ライン、東海道線などで活躍しています。E231系1000番台は、駅間距離が比較的長い路線を走る「近郊タイプ」と位置付けられており、一部の座席がセミクロスシートになっていたり加速度が低めに設定されている点が、0番台等とは異なります。近年、E231系1000番台はVVVFインバータ装置の機器更新工事が進められており、墜落インバータから換装された編成が増えています。


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VVVFインバーター装置の解析 JR東日本 E231系 1000番台

JR東日本E231系1000番台のVVVFインバータ装置 E231系1000番台の床下に設置されているVVVFインバータ装置です(SC59A)。スイッチング素子にIGBT素子を使用した2レベルインバータで、メーカーは日立製作所です。加速時に磁歪音の音程が下がる領域があるため、「墜落インバータ」と呼ばれることがあります。登場から15年以上経過したため主制御装置の交換時期となり、「墜落音」がしない新しいVVVF装置への機器更新が始まっています。


モハラジオにより録音したE231系1000番台(墜落インバータ―車)の磁歪音がこちらです。
【元動画はこちら】モハラジオ録音 E231系1000番台(墜落インバータ)



モハラジオで測定したJR東日本E231系1000番台の変調周波数 モハラジオにより録音したE231系1000番台の磁歪音の推移を、波形解析ソフト「WaveTone」を用いてグラフ化すると、このようになりました。グラフから、加速時(11秒~20秒)に周波数が下がっていることが確認できます。


JR東日本E231系1000番台の変調周波数とパルス数 モハラジオで録音した波形から、E231系1000番台(機器未更新車)のキャリア周波数はこのように変化していると思われます。変調モードは、非同期→3パルス→3パルス過変調→1パルスの順に変化しているようです。


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