米テキサス州や台湾よ、活目せよ！「N700S」が時速360kmで走る
日刊工業新聞2019年1月1日
搭載技術、まるっと早わかり
ＪＲ東海の東海道新幹線次世代車両「Ｎ７００Ｓ」確認試験車が３月２０日から走行試験を始めた。２０２０年の営業車両投入を目指し、搭載する新技術の最終確認を進める。最高の新幹線車両という意味「Ｓｕｐｒｅｍｅ（スプリーム）」の頭文字をとって名付けられた「Ｎ７００Ｓ」は開発拠点の小牧研究施設（愛知県小牧市）と国内鉄道車両関連メーカーの技術の粋を結集して創り上げられたものだ。
高まる快適・安全性
Ｎ７００Ｓ確認試験車について、新幹線鉄道事業本部車両部の古屋政嗣担当部長は「技術開発の成果をふんだんに採用した」と紹介する。車両はＪＲ東海子会社の日本車両製造と日立製作所が分担して今春完成させた。
先頭は「デュアルスプリームウイング形」と呼ぶ鼻先にエッジを立てた形状。小牧研究施設での風洞実験や各種シミュレーションを通じて、導き出した答えだ。
走行時の風の流れを整えて乗り心地をよくし、省エネルギー性も高めた。トンネル突入に発生する微気圧波も抑え、騒音低減の効果が得られる。
Ｎ７００Ｓに搭載する新技術の筆頭が、駆動システムだ。主変換装置（ＣＩ）にＳｉＣ（炭化ケイ素）パワーモジュールを採用。ＣＩは、架線から取り込んだ単相交流の電力をいったん直流に変換し、再度モーター駆動用の三相交流に変換する装置。ＳｉＣは発熱が少ないことから、走行風で冷やせるようにして小型化を実現した。
複数社購買
ＣＩの小型化は床下機器の最適配置を可能とし、Ｎ７００Ｓが特徴とする「標準車両」の実現に貢献した。編成を構成する車種は４種まで絞り込むことができ、量産効果が狙えることに加え、短編成による運用も可能。１０月から８両編成での走行試験も予定する。
ＣＩはＪＲ東海と東芝、日立、富士電機、三菱電機が共同開発した。ＳｉＣパワーモジュールも４社が担当。東芝、日立、富士電はダイオードのみＳｉＣ素子の「ハイブリッドＳｉＣ」、三菱電はトランジスタもＳｉＣ素子で構成した「フルＳｉＣ」を供給する。
フルＳｉＣの方が性能に優れるが、十分な効果が得られるとして設計はハイブリッドＳｉＣに合わせた。加えて新幹線には“複数社購買”という調達原則がある。複数社購買は品質へのリスク対策とともに、国内メーカーの技術力底上げを図るものだ。そろってフルＳｉＣを供給できるようになれば、新幹線はさらに進化できる。
ＳｉＣ素子の高速スイッチング性能を生かして、モーターも小型化した。東芝と三菱電が新幹線初となる６極駆動モーターを開発。両社に加えて日立、富士電、東洋電機製造の５社で製造する。
歯車装置では信頼性を高めるため、新幹線営業車で初めて歯車が向き合って一体化したヤマバ歯車を採用。歯車の向きが片方向だった従来装置に比べて、安定してかみ合い、走行時の騒音低減や、軸受の信頼性向上、省メンテナンスを実現した。
