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化石燃料使用を減らす技術 その11

 公共交通機関と言えば、バスと電車。本日は電車を取り上げる。
 電車の技術には、車輌技術、線路建設技術、運用技術等がある。注目すべきは、車輌技術と運用技術であろう。建設技術も優れていはいるが、とてもコスト的に発展途上国では通用しない。日本の土建技術は間違いなく世界トップであるが、価格も世界トップであり、そのままの形では発展途上国に持ち込むことはできない。特に耐震技術を必要と定めている国は少ない。

 さて、車輌技術であるが、現在の車輌は交流モーターで動いている。一昔前は直流モーターであったが、パワーデバイスと呼ばれる変換部品の技術発達と低価格化により効率のよい交流モーターが使われている。1800V~2400Vの交流電流で送電され、それをパンダグラフから車輌本体に取り込む。その高圧の交流電流を一旦直流に変換し、その直流をさらに回転数に合わせた最適な周波数の交流に変換してモーターに送り込む。この変換技術は日本のシェアが高い。

 サイリスターとIGBTと呼ばれる変換機で変換される。

 交流 サイリスター  直流  IGBT  モーター の図式である。

 サイリスターには絶縁放熱板で窒化アルミと言うセラミックスを使う。またIGBTには窒化アルミにメタライズした物を使う(DBC基板 あるいは DBA)。ちなみに窒化アルミ原料は現在ではトクヤマと東洋アルミの日本メーカー二社だけがコマーシャルベースで生産している。

 車輌技術はこのあとも続く。

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