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グリーンラインとリニアモータ 

先日、横浜市営地下鉄のグリーンラインに乗車した。
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車内に入って驚いたのは車両の幅が狭いこと。よくみれば天井までの高さもやや低い。車両間をつなぐ貫通扉はガラス張りというのはお洒落。
4両編成だが将来は6両編成にすることが可能なのだそうだ。そのため1~3号車と6号車の4両編成。4と5号車は後から増結するのだろう。

車両は狭いが軌間は広い1435mmの標準軌。
集電器はなぜかパンタグラフ。ブルーラインが第三軌条なのに。これは時代の流れなのかな。ただトンネルの建設費を節約するためか架線が微妙に低い。このため車内の高さも低いのであろう。

線路の間にあるものはリニアモータ(正しくはリアクションプレート)。
最近の小型車両の地下鉄はリニアモータ形式で、ミニ地下鉄というジャンルになっているらしい。都内では大江戸線が有名だ。

リニアモータというと、JR東海の磁気浮上式リニアをイメージするよね。時速500km/hで走り、東京と大阪間を1時間くらいで結ぶ未来の乗り物。それとこの地下鉄が一緒なのか?

推進方法としては一緒。磁場の力で浮いているのが磁気浮上式。今回のミニ地下鉄は車輪で車体を支えている。

そもそもリニアモータというのは直線モータという意味で、普通のクルクル回転するモータを真っ直ぐに並べたようなものなのだ。

地下鉄車両の台車にリニアモータという電磁石のようなものを取り付ける。
リアクションプレートはアルミでできている。
車両側のリニアモータに電流が流れると電磁石になる。するとリアクションプレートのアルミ板に渦電流という電気が発生する。電気が流れると磁場が発生するので、リニアモータとリアクションプレートの間で磁場による反発と吸引が起こり、固定されていない車両側が動く。

以上のような原理なのだ。

だから磁石にくっつかないアルミニウムを利用しているのが、初めは不思議に思えるかもしれない。

ご家庭には電力量計とか電気メータというものがあるでしょう。玄関の上とか脇によくあるやつ。あれも円盤がクルクルと廻っているけれど、あの円盤はアルミ製なのだ。流れている電流が多いほど電磁石の力も強くなり、アルミ円盤に発生する渦電流も強くなる。円盤は回転するようにできているので、結果的に電流が多く流れるほど円盤は早く廻るのだ。

これが円盤は廻らず電磁石側が動くようにすれば、ミニ地下鉄と同じことになる。

下敷きの上に1円玉を置き、磁石を下敷きの下から動かすと1円玉が動くはず。これも渦電流がかかわっているのだ。

リニアモータは板のようなモータなので普通の回転モータよりも場所をとらない。すると車体も小さくできるし、トンネルの大きさも小さくすむ。工事費が安くなるというメリットがあるわけだ。

しかしリアクションプレートとリニアモータの間に回転モータよりも隙間が大きくなるのでたくさん電流を流さないと強い磁場が発生しない。そのため電気をたくさん使ってしまうというデメリットもあるのだ。そこはあまり地球にやさしくないな。


サイエンスチャンネル:リニアモーターの地下鉄!大江戸線を調査せよ!
http://sc-smn.jst.go.jp/8/bangumi.asp?i_series_code=B010208&i_renban_code=018

サイエンスチャンネルはおもしろいよね。

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コメント

今度 地下鉄フリー切符でも買って
都内グルグルしましょうか?

地下鉄は景色を楽しめないので、先頭車からトンネル形状を見るくらいでしょうか。

銀座線が昔、第三軌条の構造で先頭車から順々に照明が消えていったのが懐かしい。

今度、甥っ子を連れて地下鉄博物館にでも行こう。

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