VVVF名鑑

名古屋市交通局

傾向と対策

 名古屋市交通局の場合、極端にレアな音は基本的にはなく路線ごとに車種もまとまっているので収録に困るケースは少ないでしょう。ただしここ数年はGTO車のソフト更新やIGBTへの換装が早いペースで行われているため、まだ更新対象を収録されていない場合は最優先で狙いにいったほうが良いかもしれません(特に6000形の原形車は消滅が近いと思われます)。
 N3000形の第1編成を除けばすべてステンレス車なので、現存するすべてのVVVF音はコイルで録音可能です(N3101Hも他の編成と装置は共通ですので)。600V路線の車両では点検蓋が設置されていますが、一部の京王車や都営6300形同様点検蓋のない車端側モーター真上が一番綺麗に収録できます。そして第三軌条路線にも関わらず擦ったようなノイズはほとんど入らないためストレスなく綺麗な音を拾うことができます。また点検蓋のない1500V路線の車両も、やはり車端側モーター真上の方が綺麗な波形を得られることが多いように感じます。

6000形・3050形

最終更新日:2020.5.10

 6000形は1987年に桜通線開業に向けて登場しました。名古屋市交通局初のVVVF車であり当初は2M2Tの4連で登場しましたが、1994年の延伸に合わせて5連化および編成増備が行われました。全編成GTO-VVVFでしたが、2012年より機器更新が行われIGBT化が進んでおります。
 3050形は6000形をベースに、鶴舞線の輸送力増強用に登場しました。こちらは6000形と異なり3M3Tの6連ですが、1本(3159H)のみ中間に2両3000形の電動車を組み込んでいる関係で電機子チョッパ制御との混成で4M2Tとなっております。こちらの形式も2019年度より機器更新が開始された一方、3159Hは引退してしまいました。

GTOその1

音声ファイル

解析画面

加速
減速
VVVF INV019-A0~A2(東芝)、MAP-174-15V14(三菱)、VFG-HR1420E(日立)(1C4M)
東芝?2レベルGTO(1500V・4極IM用)
登場時期 1987年
パターン 加速時:45P-27P-15P-9P-5P-3P-1P
減速時:1P-3P-5P-9P-15P-27P
収録のしやすさ タイプ: 標準
範囲: ★★★
音質: ★★★

 未更新車(GTO)で、6000形のうちの6100・6700形と3050形全車が該当します。パルスモードは1980年代のものの典型例を用いていて、東芝・三菱・日立が装置を製作しています。この時代の日立はすでに非同期モードや広域3Pを用いているため、ソフトの原設計は残りの2社のうちのいずれかと推測することができ、一般的には三菱製とされていることが多いです(比較可能な他の車種のサンプル数的に)。しかし、当サイトでは東芝だと推測させていただきます。まず、この装置が東芝の技術論文に自社技術として取り上げられています(主に制御を司るマイコンに関して)[1]。次にPWMに着目すると、減速時の3Pのうち、変調率が変化しない部分が比較的長くなることが多いのが特徴的です。これは他の東芝GTOの一部(北急8000形、207系1000番台、383系等)でもみられますが、三菱では見かけませんね。そして45Pに着目すると、途中に"節"のようなものがあり前半部分と後半部分に分かれています。これも東芝原設計の北急8000形においては常にこの特徴が現れますが、三菱原設計のものではそうはなりません(例外的に北神7000形ではたまに発生しましたが、常にというわけではなかったです)。この"節"が、次に紹介する6300形のパターンにおいて重要な部分になります。

[1]東芝における車両用VVVFインバータ開発の歩みより

GTOその2

音声ファイル

解析画面

加速
減速
VVVF INV019-A0~A2(東芝)、MAP-174-15V14(三菱)、VFG-HR1420E(日立)(1C4M)
東芝?2レベルGTO(1500V・4極IM用)
登場時期 1993年
パターン 加速時:45P-27P-15P-9P-5P-3P-1P
減速時:1P-3P-5P-9P-15P-27P
収録のしやすさ タイプ: 標準
範囲: ★★★
音質: ★★★

 1993年に、6000形の5連化用に登場した中間電動車6300形が該当します。なお、増結車のみならず最初から5連として登場した編成の6300形もこちらの音になります(おそらく全編成で仕様を統一するため)。基本的には『その1』の音に準じているのですが、45Pの"節"より後の部分の音の上がり方が歪められ、27Pへの切替点が後ろ倒しになっています(以降の切替タイミングも同様)。よって隣り合う6700形と切り替わるタイミングがずれるため一部の音鉄からは「音ズレインバータ」と呼ばれています。おそらく従来車の設定変更を最小限にしつつ増結前後で加速性能を揃えるための措置だと思われますが、どのような制御をしているかは不明です…。

GTO(3159H・消滅)

音声ファイル

解析画面

加速
減速
VVVF MAP-174-15V14(三菱)(1C4M)
東芝?2レベルGTO(1500V・4極IM用)
登場時期 1993年
パターン 加速時:45P-27P-15P-9P-5P-3P-1P
減速時:1P-3P-5P-9P-15P-27P
収録のしやすさ タイプ: 標準
範囲: ★★★
音質: ★★★

 2019年9月に運用離脱した、3000形チョッパ車との混成4M2Tを組む3159HのVVVF音です。この編成もどこかしら調整をしていそうですが、『その1』のVVVF音と何ら変わらないみたいですね。ただ、特にこの区間においては減速時の3Pが長くなっているようです。

機器更新車(2レベルIGBT)

音声ファイル

解析画面

加速
減速
VVVF 形式不明(1C4M2群)
三菱2レベルIGBT(1500V・4極IM用)
登場時期 2012年
パターン 非同期-3P-1P
収録のしやすさ タイプ: 点検蓋
範囲: ★★★
音質: ★★★

 機器更新車のVVVF音です。700Hzの非同期モードは京急1000形、東京メトロ10000系、阪神1000系・5550系と共通です(特に、普通に聴ける走行音は小歯車が16同士の阪神車と雰囲気が似ますね)。細かい点に着目すると、起動時のインバータ出力周波数が一定なのがこの車種特有のものとなりますね。

2000形・5050形

最終更新日:2020.5.10

 2000形は1989年に名城線に登場しました。旧型車の置換えを行なった後も延伸開業の度に増備され、最終的に6連36本が出揃いました。増備は2004年まで継続されましたが、途中でIGBTに変更されることなく最後までGTO素子のVVVFを搭載して新製されています。ただし、後期車からはベクトル制御に対応した新ソフトのものとなっています。2013年からは機器更新が行われ、原形ソフト車は2020年4月に全滅となりました。
 5050形は1992年から2000年にかけて東山線に登場しました。前面形状は異なるものの、車体や主回路は2000形とほぼ同等となっています(ただし、制御装置搭載車の位置は異なっています)。こちらは2000形と異なり最終編成まで原形ソフトのまま製造されましたが、東山線にホームドアが導入されることになりATO対応のため、2012年より2000形同様のソフトへの更新が全編成を対象に行われました。また、2017年からは2000形同様の機器更新も行われています。

GTO・ソフト未更新車(消滅)

音声ファイル

解析画面

加速
減速
VVVF INV048-A0/SVF006-A0(東芝)、MAP-088-60V19(三菱)、VF-LR100/VFG-LR1810A(日立)(1C8M)
東芝?2レベルGTO(600V・4極IM用)
登場時期 1989年
パターン 加速時:45P-27P-15P-9P-5P-3P-1P
減速時:1P-3P-5P-9P-15P-27P
収録のしやすさ タイプ: 点検蓋
範囲: ★★★
音質: ★★★

 未更新車のVVVF音です。2000形の大多数の編成や5050形全編成は近年までこちらの音でしたが、機器更新やGTOのままのソフト更新が進み、2020年4月の2110H・2121Hの運用離脱を以って過去のものとなりました。こちらも複数社で装置を製作していて、パルスモード自体も6000形と同じであるため原設計の特定が大変困難ですが、やはり東芝であると推測させていただきます。こちらについての主な理由は、後述のソフト更新車において随所に東芝の特徴が見られ更新前後でソフトの原設計メーカーを変えることは考えにくいから、ということになります。しかし更新前のPWMを見てみても、6000形同様45Pの途中に"節"があるのがわかるかと思います(といっても、6000形やソフト更新車に比べるとどうしてもかなり弱い根拠になりますね…)。

GTO・ソフト更新車

音声ファイル

解析画面

加速
減速
VVVF INV048-A0/SVF006-A0(東芝)、MAP-088-60V19(三菱)、VF-LR100/VFG-LR1810A(日立)(1C8M)
東芝?2レベルGTO(600V・4極IM用)
登場時期 1999年
パターン 非同期-15P-9P-5P-3P-広域3P-1P
収録のしやすさ タイプ: 点検蓋
範囲: ★★★
音質: ★★★

 2000形の増備が続く中、1999年登場の2123Hにおいて営業運転開始後まもなく試験的にソフトが更新され、その後2128H以降で本格採用がなされました。ベクトル制御化がこちらのソフト更新の目的のようです。また、5050形においては2012年よりホームドア・ATO対応のため、一斉に全編成がこちらのソフトに更新されました。
 未更新車同様、ソフトの原設計がどのメーカーであるか情報はありませんが、こちらについてもやはり東芝であると推測させていただきます。というより、未更新車よりも東芝であると推測できる材料は多いです。まず、最初に試験的にこのソフトが導入された2123Hが東芝製造の装置を搭載していた点が挙げられます。また、そのソフトに着目すると、非同期の周波数こそ違えど終端における主電動機の出力周波数が固定されていて次の15Pに滑らかに繋がる点、続くパルスモードが15P→9P→5P→3P→広域3P→1Pである点、そして1Pでノッチオフし3P→広域3P→1Pで回生が立ち上がる点…これらは東芝製のサウスショアー線の平屋建て車両と共通している特徴になりますね(特に加速時の写真を比較するとスペクトルが類似しているのがおわかりいただけるかと思います)。そういえば、209系910番台もベクトル制御化が目的でサウスショアー線車両とほぼ同様のパターンへとソフト更新が行われましたね。非同期の周波数が250Hzである点は他の東芝GTOとは似つかないですが、ある時期から東芝は非同期の周波数を設定するのに100or125の倍数を用いるようになったことを考えると妥当なように思われます。ただし、減速時の5Pモードの中でスペクトルが不連続になる箇所が存在することは本系列ならではの特徴となります。

機器更新車(2レベルIGBT(ハイブリッドSiC))

音声ファイル

解析画面

加速
減速
VVVF 形式不明(1C4M2群)
三菱2レベルIGBT(ハイブリッドSiC)(600V・4極IM用)
登場時期 2013年
パターン 非同期-3P-1P
収録のしやすさ タイプ: 点検蓋
範囲: ★★★
音質: ★★★

 2013年より、2000形の機器更新が始まりました。ソフトはN1000形に準じたものとなっており、非同期の周波数やパルスモードは共通です。ただし起動時の挙動やVVVF領域の長さは異なっており、かなり低い速度域で同期モードへと移行します。2017年以降は5050形でも同様の機器が搭載されています。
 …と、ここまでSi-IGBTのN1000形に準じた音と述べましたが、実はハイブリッドSiCが適用されている可能性が高いです。この装置に関するメーカー公式の文書[1]において、"鉄道車両向けSiC適用インバーター駆動システム"として本系列の装置が取り上げられています(フルSiCは2014年に"世界初"の小田急1000形が登場したため、時期的にハイブリッドSiCだと考えられます)。PWMのパターンだけでは素子や材料が特定できない良い例ですね。

[1]https://www.jase-w.eccj.or.jp/technologies-j/pdf/construction_transport/C-16.pdfより

N1000形

最終更新日:2019.7.28

 東山線の5000形置き換え用に2007年に登場しました。MT比・主電動機出力・歯車比などは5050形から踏襲されており性能はなるべく揃えられています。一方で装置は当時最新の技術であったIGBTが用いられており、1C4M2群とすることで冗長性を向上させています。最終的には2015年までに21編成が出揃い東山線はVVVF車に統一されました。

音声ファイル

解析画面

加速
減速
VVVF 形式不明(1C4M2群)
三菱2レベルIGBT(600V・4極IM用)
登場時期 2007年
パターン 非同期-3P-1P
収録のしやすさ タイプ: 点検蓋
範囲: ★★★
音質: ★★★

 N1000形のVVVF音です。この時期の三菱によく見られる、ランダム変調のかかった一定の非同期から3Pを経て1Pに到達するパターンですが、その非同期の周波数は1000Hzと比較的高くなっています。これは同じく第三軌条(ただし、東山線と違って750V)である大阪メトロ30000系や、JR東日本のE721系・701系更新車、そして減速時だけなら遠鉄2000形後期車とも共通です。特に、大阪メトロ30000系は歯車比も同じく16タイプとなるため普通に聴くことのできる走行音は似た雰囲気になりますし、PWMの音も起動時の一瞬の周波数とその後の非同期の周波数にずれがない点も共通しております(これの800Hzバージョンが京急1500形)。ただし、VVVF領域はこちらの方がやや短いみたいで、そのうちの3Pモードは加速時・減速時ともに短いタイプとなります。

6050形・N3000形

最終更新日:2019.7.28

 6050形は2010年に桜通線の徳重延伸用に4編成が製造されました。当初から5連で製造されM車の位置が変わったものの、N1000形同様主電動機出力・歯車比は従来の車両(6000形)に合わせてあります。VVVFはIGBTとなり、名古屋市交通局では初となる東洋電機製造のものが採用されました。
 N3000形は2011年に鶴舞線用に登場しました。第1編成(N3101H)は日立で製造されたためアルミ車体(A-Train)となりましたが、第2編成(N3102H)からは日車製となり6050形に準じたステンレス製車体に変更されました。なお、足回りは第1編成から6050形と同じ機器が採用されています。こちらは2019年現在も3000形を置き換えるための増備が続いております。

6050形

音声ファイル

解析画面

加速
減速
VVVF RG6011-A-M(1C4M)
東洋2レベルIGBT(1500V・4極IM用)
登場時期 2010年
パターン Y2I-1B 非同期-9P-1P
収録のしやすさ タイプ: 標準
範囲: ★★★
音質: ★★★

 6050形のVVVF音です。登場時期が2010年なので、典型的なY2I-1Bタイプのソフトとなっています。東洋の電気停止ブレーキらしく停止間際に非同期の音量が大きくなる点含めコイルからは京成3000形後期車のソフト更新前とそっくりなパターンが拾えますが、こちらはノッチオフ時に非同期まで入ることの方が多いみたいですね。