日本国铁105系电联车
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105系电联车（日语：105けいでんしゃ）是日本国有铁道在1981年(昭和56年)研发并制造的直流通勤型电车。日本国铁分割民营化后，由JR西日本和JR东日本继承营运，[1]其中JR东日本的105系电车目前已全部报废。
| 日本国铁105系电联车 | |
|---|---|
 可部线上的国铁105系电联车 (2015年1月) | |
| 概览 | |
| 类型 | 通勤型电联车 |
| 原产国 |  日本 |
| 车辆总数 | 新造60辆、改造66辆 |
| 制造年份 | 1981年 - 1990年 |
| 主要用户 | 日本国有铁道 东日本旅客铁道 西日本旅客铁道 |
| 技术数据 | |
| 列车编组 | 2辆编成 |
| 车辆长度 | 20,000mm |
| 车体宽度 | 2,832mm |
| 车体高度 | 3,935mm |
| 车辆重量 | 37.2t （クモハ105形 改造车） 42.5t （クモハ105形 新制车） 28.9t（クハ104形）t |
| 轨距 | 1,067mm |
| 车辆定员 | 座席48・立席88（改造先头车） |
| 营运速度 | 100km/h |
| 设计最高速度 | 100km/h |
| 起动加速度 | 2.0 km/h/s |
| 常用减速度 | 3.5 km/h/s |
| 紧急减速度 | 5.0 km/h/s |
| 供电制式 | 直流1,500V |
| 电动机功率 | 110 kW |
| 传动比 | 91:15 (6.07) |
| 控制装置 | CS51形电动凸轮轴式 |
| 驱动装置 | 电机空心轴驱动方式 |
| 制动方式 | 再生制动并用电磁直通空气 |
概要
日本三大都市圈中的通勤列车，在1980年（昭和55年)，除了一部分郊区路线外，大部分路线已将老旧的国铁电车更换完成新型列车。然而，其他郊区或乡下地方依然行驶着第二次世界大战前，1950年代所制造的轴悬式40系和72系，俗称“旧型国铁电车”。当时车龄已经超过30年，车体严重老化，设备已经过时。另外名为“アコモ改进型”的车辆，其车身更新为与新型车相同，但在驾驶性能和维护方面与新型车辆有很大不同，造成了使用的困扰。国铁因此计划引入新型车辆。
然而，在低运量而仅使用两节编组的路线，难以使用现有的新型车辆。旧型车辆所需要的所有设备都安装在同一辆车上，可以为动力／拖车比为1:1的两节编组，也可以单车运行。另一方面，自101系列以来的新型车是针对都会圈长编组通勤列车设计的，动力机构以两部车组成基本编组（MM'）。但是在列车编组仅需两辆车时，就需要使用两部动力车组成的基本编组来行驶，但是这样的性能实在超过需求，对偏远地区路线不够经济，甚至可能造成变电所容量问题。
因此以103系的设计为基础，将动力设备集中在一部车，可以像旧式电车一样，以一部动力车牵引一部拖车组成两车编组列车。这就是105系。
设计
国铁当时已有动力设备集中于单一车辆的新型电车（1M），例如クモユ141形邮政电车，以及143系电车的特殊用途电车、行李电车等，但是它们的设计是为了与113、115系并联行驶长距离少停站的班车，适于高速行驶。[2]但是105系预计投入的路线站间距离短，最高速度较低，性能方面的要求与都会区通勤电车的主力车种103系相近。[3]
所以在设计时特别注重简单与经济性，除了主控制器与电阻器以外，组件尽量使用现有的标准零件，也考虑到了预备使用本行车的路线的需求。
转向架与主马达与国铁当时的标准通勤型电车相同，采用DT33型转向架，MT55型主马达。[4]。齿轮比为1:6.07 （15:91），配有电轫、应荷重装置（感应车辆负重并调整出力）、空转侦测装置等，与103系相同。[5]。
主回路设计更简单而小型化，由4个MT55型组装成永久串联电路，不进行串并联组合控制[注 1][注 2]。主控制器为新开发的CS51型。[注 3]考虑到不需要像103系那么强大的加速性能，电门段数也减少了。[注 4]但是由于编组里面的动力车数目可能很少，设计着重了运行时的可靠度。主马达能以各动力转向架为单位开启，紧急情况下可以只用两台马达运行[5]。控制器的电源来自电池，故电动发电机故障时，仍可以控制列车行驶到最近的车站。[5]。在变电站容量较小的路线行驶时，可通过驾驶室内的转换开关将电流限制值设置得较低。[5]主电阻器为MR147形，采用自然散热，无风扇冷却[6]。
注释
- ^ MT55は、元々架线电圧が1,500 Vの路线で电动车2両分にあたる8个単位で用いられる端子电圧375 Vの主电动机である。
- ^ 105系は定格速度が低いため（全界磁定格速度33.5 km/h、85 %弱め界磁定格36.5 km/h)、直并列制御を行う103系より起动时の抵抗ロスは少ないとされている。
- ^ 力行全界磁8段・弱め界磁4段、ブレーキ13段。
- ^ 主干制御器との対応は、2ノッチ=抵抗制御最终段、3ノッチ=弱界磁2段目まで、4ノッチ=弱界磁4段となる。なお、原型となった103系の场合、2ノッチは直列段、3ノッチは（一般には并列最终段だが定格速度をあわせる都合上）弱界磁2段目まで、4ノッチ=弱界磁4段。
参考文献
- ^ JR全車輌ハンドブック2009 [JR Rolling Stock Handbook 2009]. Japan: Neko Publishing. 2009: 352–353. ISBN 978-4-7770-0836-0.
- ^ 日向旭“105系・119系电车の概要”‘铁道ピクトリアル’2012年4月号、41页。
- ^ 日向旭“105系・119系电车の概要”‘铁道ピクトリアル’2012年4月号、43页。
- ^ 日向旭“105系・119系电车の概要”‘铁道ピクトリアル’2012年4月号、44页。
- ^ 5.0 5.1 5.2 5.3 石津一正. 105系通勤形直流電車の概要. 铁道ピクトリアル (电気车研究会). 1981年4月: 41–45 （日语）.
- ^ ‘铁道ピクトリアル’2019年5月号别册“国铁形车両ライブラリー 105系电车”p.10