東急大井町線の各停運用で活躍する、東急9000系の日立製VVVFインバータ装置を解析してみました。

車両紹介　東急9000系

東急9000系は、東急大井町線の大井町駅～溝の口駅間で活躍する通勤型車両です。1986年から製造され、2013年に東急東横線と東京メトロ副都心線の直通が開始するまでは、東急東横線でも活躍していました。東横線で活躍していた編成は8両編成から5両編成に短縮されて大井町線へ転属し、前面帯が黄色と赤のグラデーションカラーに変更、戸袋部の外板には誤乗防止ステッカーが貼りつけられ、9020系とともに活躍しています。

VVVFインバーター装置の解析　東急9000系

東急9000系の床下に設置されているVVVFインバータ装置です。スイッチング素子にはGTO素子を使用した2レベルインバータで、日立製(初期タイプ)です。類似した日立製のインバータ装置は、東武100系、JR東日本207系、大阪市営地下鉄20系などに搭載されています。

東急9000系の磁歪音の推移をモハラジオで録音し、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。

モハラジオによる測定結果を踏まえ、同期モードのパルス数を考慮すると、東急9000系用VVVFインバータ装置内部におけるキャリア周波数の推移は、このようになっていると思われます。キャリアのモード変化は、非同期(200Hz)→45パルス→27パルス→15パルス→9パルス→5パルス→3パルス→3パルス(過変調)→1パルスのようになっており、加減速時には音程が頻繁に変化します。

日立GTO(初期型) VVVFインバーターの再現

自作したVVVFインバーターで、東急9000系が搭載する日立GTO(初期タイプ) VVVFインバーターの変調パターンを再現してみました! 実物と同じように三相交流を生成し、三相誘導モーターを可変電圧可変周波数制御しています。
【元動画はこちら】日立GTO(初期型) VVVFインバーターを再現してみました!