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EF200型电力机车

EF200型电力机车日语:EF200形電気機関車)是日本货物铁道(JR货物)的直流电力机车车型之一,适用于供电制式为1500伏直流电电气化铁路,也是日本第一代采用三相异步牵引电动机的交流传动电力机车,并于1993年获得铁道友之会授予的第33届桂冠奖,为该公司于1987年成立以来首次获奖的铁路车辆。

目录

开发背景

1987年国铁分割民营化后,日本国有铁道的货运业务由日本货物铁道(JR货物)继承,负责经营全国性的铁路货物运输业务。1980年代末的平成景气期间,由于国内铁路货物运输量的快速增长,加上面对货运市场上各种运输方式的激烈竞争,促使JR货物积极提高铁路货物运输能力,采取扩大货物列车编组及提高列车平均运行速度等措施,为客户提供快捷可靠的铁路货运产品方案。1990年3月全国铁路运行图调整,JR货物在东海道本线组织开行1300吨集装箱列车,将列车编组从以往的24辆扩大至26辆,按95公里/小时的技术速度运行;同时,还制定了关于旅客列车和货物列车站线有效长度的规定,并对新潟郡山、秋田等四个货运车站进行延长到发线的改造。

由于JR货物考虑继续增发集装箱列车,并进一步提高集装箱列车的最大牵引重量,因而开展了新一代大功率电力机车的开发计划,其技术性能要求是根据集装箱列车的两条主要路线来制定,其中东京至大阪的牵引定额以1600吨为目标(最大坡度10‰),而东京至北海道则以1000~1100吨为目标(最大坡度25‰)。当时JR货物[1]拥有的近600台电力机车当中,主要包括3900千瓦的EF66型直流电力机车、2550千瓦的EF65型直流电力机车和EF81型多电流制电力机车、以及1900千瓦的ED75型交流电力机车;但根据技术计算,即使使用功率最大的EF66型电力机车牵引1600吨列车,在10‰坡道上的平衡速度仅为45公里/小时,这限制了牵引重量的进一步提升。

1990年,JR货物同时开发研制了两款6000千瓦大功率交流传动电力机车,其牵引功率是EF66型电力机车的1.5倍。其中,EF200型电力机车适用于1500伏直流电气化铁路[2],计划投入东京大阪间使用;而EF500型电力机车适用于1500伏直流电气化铁路和20千伏交流电气化铁路,计划投入东京至北海道间使用。两者均按照相同的性能指标进行设计,即最高速度为120公里/小时,当牵引1600吨列车通过10‰坡道的平衡速度可达到90公里/小时以上,并且可以牵引1600吨列车在15‰坡道上起动。

EF200型电力机车是由逆变器变频控制的交流传动电力机车,采用GTO牵引逆变器和1000千瓦三相异步牵引电动机。牵引系统的主要特点是采用了单轴控制技术,每台牵引电动机各自对应独立的牵引逆变器, 每三个牵引逆变器组成一个逆变器单元,构成一个具有较高冗余度的主电路。EF200型电力机车还采用了16位微机控制系统,具有恒速运转控制、防空转再粘着控制、轴重转移补偿等功能。因考虑到货物列车主要在列车密度较低的夜间运行,因此并没有采用受直流电网条件限制的再生制动,而是采用具有较高可靠性的电阻制动。

视频

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参考文献