日本國鐵ED四十六型電力機車

ED 四十六型電力機車（日本語：ED 四十六形電牌牌牌車）是日本國有鐵道的頭一種雙電流制電力機車，適用於供電的制式為一千五百伏直流電佮二十千伏五十赫茲的工頻單相交流電的電氣化鐵路。這種實驗性的機車是由日立製作所致一九五九年研製作成功，干焦試一台，並無投入批量生產。

發展歷史

研製

一九五九年，日本國有鐵道決定對常磐線取手以北實施交流電氣化改造，並佇取手站至藤代站中央設置一个交直流中性區，使交直流兩用的鐵路車輛會使用車頂切換方式，佇列車運轉時毋免停車就會當完成電流制的轉換。為此，日本國鐵開發研發製日本第一款雙電流制電力機車，同時適用佇咧一千五百伏直流電佮二十千伏五十赫茲的工頻單相交流電。

仝年八月嘛，日立製作所佇咧 ED 七十一型電力機車的基礎頂懸，試起來頭台 ED 四十六型電力機車。價值咧講的是，這隻機車嘛是日立製作所自一九一一年以來製造的頭一千台電力機車。ED 四十六型的電力機車按照幹線客運機車的需要研究，機車頂安裝有主變壓器佮水銀整流器，控制方式採用電阻調壓、串並聯換接佮磁場削弱，閣採用整體承載式輕量化車體、單 mòo-tà 斡對架仔、大功率牽引 mòo-tà、輪對空心軸架懸式驅動裝置等新技術，並且會使對旅客列車的電熱烘燒裝置供電。ED 四十六型電力機車的上高運轉速度為一百十一 khí-looh / 點鐘，佇交流佮彼段直流區段的繼續功率攏是一千四百千瓦，會當滿足牽五百五十噸的急行旅客列車抑是六百噸普通旅客列車通過十 ‰ 大坡道的運轉條件。

運用

ED 四十六型的電力機車出廠了後，因為定磐線的交流電化工程猶未完成，所以起先配屬到宇都宮機關區，佇東北本線佮日光線進行各項試驗。一九六一年六月，隨著常磐線取手到勝田區段完成交流電化，ED 四十六型電力⿰オト⿰バイ亦轉配屬尾久機關區，並開始投入常磐線運用，主要擔當旅客列車的牽引任務。根據 ED 四十六型電力機車的試驗結果佮運用經驗，日立製作所佇一九六一年研製作矣 EF 八十型的電力機車，並開始投入批量生產。仝年，根據新修訂的國鐵車輛形式稱號規程，ED 四十六型電力機車改稱做ED 九十二型電力機車。後來，這台機車移交中央鐵道學園作為教學車使用，佇咧誠長的一段時間內予人囥佇咧田端機關區，至一九七五年正式報廢解體。

技術特點

總體布置

ED 四十六型的電力機車是幹線客運用的雙電流制電力機車，適用於供電的制式為一千五百伏直流電佮二十千伏五十赫茲的工頻單相交流電的電氣化鐵路。車體兩爿各設有一个司機室，車內設有「Z」字形內走廊連接兩爿司機室，車體中部設有第一輔助機械室、變壓器室、中央機械室、整流器室、第二輔助機械室。司機室內⿰オト⿰バイ運轉方向的倒爿設有司機操縱台，司機室雙爿設有供乘務員乘降的邊仔門。車頂安裝有兩台雙臂式集電弓、交直流切換器、高速斷路器、避雷器等高壓電氣設備。車體下底兩台斡向架之間吊裝著總風缸、平波電抗器佮各種電阻器。

車體結構

ED 四十六型的電力機車是採用輕量化的整體承載式全鋼銲接結構箱仔車體，車體全長十四 , 一百毫米、全闊二 , 九百毫米。因為 ED 四十六型的電力機車的設計為單機運用的幹線客運機車，自按呢採用頭前非貫通型的結構，而且採用大面積頭前窗玻璃以改善司機的嘹望視野，這款的前端外形亦被後來的 EF 六十、EF 七十型的電力機車所沿用。機車採用車體通風系統，側牆仔百葉窗是車內設備通風冷卻的主要入風窗口，車體雙爿攏設有兩爿窗仔門佮五个通風百葉窗仔門。

電氣系統

ED 四十六型的電力機車是交—直流電傳動的整流器式電力機車，⿰オト⿰バイ主電路由空氣斷路器、主變壓器、水銀整流器、牽引 mòo-tà、主電阻器、電路保護裝置等組成。交流電模式的時陣，⿰オト⿰バイ對高架電車線獲取高壓交流電，首先由主變壓器降低電壓，才閣通過水銀整流器轉換做脈流電（即方向無變干焦電壓變化的直流電）， 經過電阻調壓後供電予牽引 mòo-tà。一直流電模式的時陣，機車對高架電車線獲取直流電，經過電阻調壓了後直接向牽引 mòo-tà 供電，抑若水銀整流器是變成流器的工課，欲用來向旅客列車來供電。機車會當佇運轉的時安全地完成交直流切換過程。ED 四十六型電力機車的調速控制方式佮直流電力機車仝款，採用電阻調壓、牽引 mòo-tà 的串—並聯換接、佮磁場削弱控制達到調速的目的。調速控制器計共有二十五个調速級位，其中弱磁起動位一級、串聯位十一級、並且聯位七級、磁場削弱位六級。

機車裝用一台心式單相主變壓器，變壓器次邊有三個線圈，包括一个向整流器供電的牽引線圈（額定電壓做二 × 二千空八十伏特，額定容量做兩千一百七十千伏安）、 一个向輔助系統供電的輔助線圈（額定電壓做四百六十五伏特，額定容量為二十千伏安）佮一个向旅客列車供電的供電線圈（額定電壓做一千五百九十積，額定容量做四百六十千伏安）， 冷卻方式為強迫油循環導向風冷卻。整流裝置採用風冷式勵弧管水銀整流器，由四个勵弧管組成單相全波整流電路，整流器額定功率為一千五百六十千瓦，額定規流電壓做一千五百伏特，額定整流電流為一千空四十安培。

逐台斡對架仔安裝一台 MT 九百十三型牽引 mòo-tà，該型 mòo-tà 是帶有補償線圈的四極串勵直流 mòo-tà，嘛是彼當陣世界上狹鐵枝機車所使用功率上大的牽引 mòo-tà，細漢時功率為七百五十五千瓦，繼續功率是七百千瓦，額定電壓做一千五百伏特，採用強迫通風降溫度。為擴大機車的恆功調速範圍，閣會使對牽 mòo-tà 使用磁場削弱，削弱率上深為百分之四十。

考慮著電氣設備輕量化的需要，ED 四十六型的電力機車的輔助電路採用特殊的濟電流制模式。其中，佇交直流區段共用的輔助 mòo-tà，包括牽拖 mòo-tà 通風機、三相電動發電機佮電動空氣壓縮機，攏總使用一千五百伏特直流 mòo-tà 驅動，佇直流區段由高架電車線直接饋電，佇交流區段由整個流器供電。勵弧管冷卻風風佮預熱器，佇交流區段由主變壓器輔助線圈直接供應四百四十伏特五十赫茲單相交流電，佇直流區段是由三相電動發電機供電，該電動發電機的輸入電壓做一千五百伏特直流電，輸出四百四十伏特六十赫茲三相交流電。

斡對架仔

機車行行部為兩台 DT 一百十二型二軸斡向架。為著欲趕緊減輕機車重量，ED 四十六型電力機車是日本頭一擺採用單 mòo-tà 轉向架的國鐵電力機車，每一个斡向架安裝一台大功率牽引 mòo-tà 並成組驅動兩條輪著，這種設計進前捌佇東武道 ED 五千空五十型電力機車頂應用。牽引 mòo-tà 採用架懸式安裝的方式，將牽引 mòo-tà 橫向固定佇徙向架構架內底梁，二个輪著之間；對牽引 mòo-tà 軸端齒輪輸出的轉矩，通過兩个中間齒輪分別傳動兩个輪嘿的大車齒。驅動裝置採用輪對空心心量傳動，大車齒輪由輾振動軸安裝佇空心軸套上，轉矩由大車齒通過樹奶連杆機構傳予空心軸，空心軸的另一端亦使用樹奶連杆機構佮車輪相連。

軸箱是採用無磨磨的拉板式定位結構，兩片金屬搝板其中一捀佮軸箱連接，另外一爿佮構架邊梁相連。斡向架採用全邊仔承承重結構，機車的車體重量通過四个邊仔承支座坐落佇咧兩台頂斡向頂懸。一改懸吊做軸箱頂捲簧，搖枕仔裝置做構架外口掛結構，採用逐爿兩个並聯的搖枕圓弓仔組。