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AVFチョッパとAFEチョッパ
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電車の制御方式の解説、第8回目を迎えていよいよ大詰めです。...多分。
今回は電機子チョッパ制御の発展系2種を解説します。

AVF(Auto Variable Field: 自動可変界磁)チョッパ方式

電機子チョッパを愛用していた営団は、有楽町線用の7000系開発と同時に、制御方式に改良を加えました。6000系の一時試作車にて、弱め界磁を抵抗器を使わずに行えるAVF(自動可変界磁)チョッパ制御の試験を実施しました。これによって抵抗器を完全に撤廃した速度制御が可能になったのです。

電機子チョッパ制御回路には、電動機に常時通電しておくための閉回路が存在します。チョッパがONの間、閉回路に組み込まれた主リアクトル(ML)は電圧の急上昇を抑制しつつ、自身に電流を蓄えます。チョッパがOFFになると、MLに蓄えられた電流が閉回路を経由して電動機に流れ込んでいくというものでしたね。
AVFチョッパでは、この閉回路に着目して弱め界磁制御を無段階で行おうとするものです。
電動機の界磁巻線の途中に分路、すなわち分かれ道をつくり、その片方は閉回路に直結。さらに閉回路に界磁巻線(分割界磁)を1つ追加します。すると、これがちょうど複巻電動機に似た作用を示します。
チョッパのON時間が短い低速時は閉回路への流入が多く、分割界磁に流れる電流も増加して強界磁状態になります。速度が上がると分割界磁に流れる電流は減少し、弱め界磁に移行していきます。
AFE(Auto Field Excite: 自動界磁励磁)チョッパは、早い話がAVFを素直に複巻電動機で実現したものです。
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