起動加速度

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電車における起動加速度の例

起動加速度（きどうかそくど）は鉄道車両における性能指標の一つである。起動時、すなわち走行速度が0の時点での、動力により得られる平坦線での加速度を示し、主として電車の低・中速域における性能指標として用いられる。また、鉄道において断りなく「加速度」の呼称が用いられる場合は、起動加速度を指すことが多い。最大加速度と呼ぶこともある。

[編集] 解説

[編集] 特性

起動加速度を大きく取る例（上段）と、均衡速度を大きく取る例（下段）

鉄道車両に用いられる動力には電動機・ディーゼルエンジン・蒸気機関などがあり、いずれも速度に応じてトルクが変化するため、速度0における加速度を指標として定義している。単位は日本においては一般にkm/h/s（キロメートル毎時毎秒）が用いられる。

起動加速度は、動力源の出力特性、歯車比や変速機の特性、粘着係数および編成重量やその構成により影響を受ける。高い起動加速度は一般に以下の条件で得られる。

• 主電動機や機関の出力が大きい。または搭載基数が多い。
• 動力車の構成比率（MT比）が高い。
• 歯車比が大きい。
• 粘着係数が高い。
• 牽引重量が小さい。または車両重量が軽い。

一般に、駅間距離の短い通勤形電車や地下鉄の車両などは、加減速をくり返すためにMT比や歯車比を大きくし、高い起動加速度が設定されている。逆に、特急形車両においては歯車比を小さくし、起動加速度よりも高速時の性能指標である均衡速度が高く取られている（右図）。

また、基本性能が同一の車両編成であっても、以下により起動加速度を変更・改善することができる。

• 再粘着制御を行う - 粘着係数の改善
• 応荷重制御を行う - 動力車の積載荷重に応じた引張力特性
• 電動機の限流値を上げる - 出力特性の向上

一方、車両や編成としての加速度は高く設定されている場合でも、走行路線の制限によって、あえて起動加速度を落とす場合がある。たとえば新幹線700系電車は、旧式の自動列車制御装置(ATC)を用いていた東海道新幹線を走行する際にこの制限を受け、起動加速度を車両性能上の2.0km/h/sから1.6km/h/sに落としていた。^[1]。

[編集] 電車の性能指標

加速曲線の例

起動加速度は主として電車の性能指標として用いられる。これは、電車は編成がほぼ固定されていることから、機関車のように列車によって牽引重量が異なることが少なく、指標として一定値が得やすいためである。また、電車に搭載される主電動機は低速域から中速域まで発生トルクをほぼ一定に保つように制御される。このことから、中速域までの加速特性として起動加速度がそのまま利用できることも、電車の指標として用いられる一因と言える。なお、起動の瞬間には比較的大きな出発抵抗がかかるため、実際に起動加速度を発揮するのは動き出してからとなる。

一方、液体変速機を用いることの多い気動車では、低速域においても速度の上昇にともなってトルクが急激に低下する。したがって、気動車の起動加速度は瞬間的なものにすぎないことから、性能指標として用いられることは少ない。

[編集] 脚注

[編集] 関連項目

• 加速度
• 電気車の速度制御
• 速度種別 - 高速域の性能指標
• MT比
• 最高速度