日本國鐵ED54型電力機車

ED54
概覽
類型	電力機車
原產國	瑞士
生產商	BBC、SLM
生產年份	1926年
產量	2台
主要用戶	日本鐵道省
技術數據
UIC軸式	1ABA1
軌距	1,067毫米
機車長度	13,600毫米（車鈎中心距）
機車寬度	2,745毫米
機車高度	3,920毫米
整備重量	77.75噸
受流電壓	DC 1500V
傳動方式	直—直流電
牽引電動機	MT20
最高速度	100公里/小時
持續速度	63公里/小時
牽引功率	1,540千瓦（小時）
牽引力	8,200公斤（持續）

ED54型電力機車（日語：ED54形電気機関車）是日本鐵路的第一代幹線電力機車車型之一，由日本國有鐵道的前身鐵道省於1926年（大正15年）從瑞士引進，由勃朗-包維利股份公司（BBC）、瑞士機車和機器製造廠（SLM）設計製造，適用於供電制式為1500伏直流電的電氣化鐵路。

歷史

1926年（大正15年），為了滿足東海道本線的電氣化需要，日本鐵道省向瑞士訂購了兩台幹線客運電力機車，當時定型為7000型電力機車（7000、7001）。機車的機械部分由瑞士機車和機器製造廠（SLM）製造，電氣設備由勃朗-包維利股份公司（BBC）提供。1928年（昭和3年）10月，根據鐵道省的車輛形式稱號規程修訂，該型機車改稱為ED54型電力機車。ED54型電力機車投入運用後，始終都在東海道本線擔當旅客列車的牽引任務，並先後配屬國府津機關區、沼津機關區和東京機關區。

與同時期採用抱軸懸掛式牽引電動機的其他電力機車相比，雖然布赫利式傳動方式能夠大幅減少牽引電動機承受的振動衝擊，但由於這種電力機車數量較少，且該傳動方式結構特殊，因而對機車的檢修維護和運用管理造成一定困難，乘務人員亦較抗拒駕駛該型機車。結果，ED54型電力機車的運用頻率越來越低，甚至在六個月內機車僅走行了180公里。1930年代中期以後，隨着各種新型國產電力機車投入服務，ED54型電力機車很快就退出了運用，至1930年代末已經被棄置在大宮工場的側線。1948年11月，ED54型電力機車正式除籍。ED54-2號機車在報廢后很長時間仍然被放置在大宮工場內，至1960年代中期才被拆解。

技術特點

ED54型電力機車是幹線客運用的直流電力機車，適用於供電制式為1500伏直流電的電氣化鐵路。機車採用非承載式結構的全金屬箱形車體，車體構造與ED12型電力機車大致相同。車體兩端各設有一個司機室，車體中部為電氣室，電氣室內中央順序布置了四台大型牽引電動機，凸輪軸接觸器、起動電阻、電動發電機等裝置安裝在其中一側，而電動通風機安裝在頂棚下方。機車兩端為通過台區域，並有突出於車體兩端的檐篷。車頂相對兩端司機室上方的位置各裝有一台雙臂式受電弓。

ED54型電力機車最重要的特點是其走行部結構。表面上，該型機車看起來似乎採用1-D-1軸式，但事實上是更為複雜的1ABA1軸式。ED54型電力機車具有兩對導輪和四對動輪，走行部結構類似於德國蒸汽機車的克勞斯-亥姆霍茲式轉向架。第一對及第四對動輪分別與兩端的兩對導輪組成聯動輪對，雖然動輪和導輪均安裝在同一底架上，但兩者之間具有槓桿式聯動機構，配合第一對及第四對動輪的橫移量，可以使機車通過曲線時動輪配合導輪作一定程度的橫向位移，從而提高機車的曲線通過能力，減輕輪緣磨耗。

傳動系統方面，ED54型電力機車亦採用了特殊的布赫利驅動方式，與當時普遍採用的軸懸式驅動方式截然不同。軸懸式驅動是指牽引電動機的一端安裝在轉向架構架上，而另一端通過抱軸承剛性抱合在車軸上。而布赫利驅動方式是鐵路機車上最早應用的彈性傳動方式之一，由瑞士勃朗-包維利股份公司發明。牽引電動機固定地安裝在車架上，通過具有連杆機構的齒輪向輪對傳遞扭矩，傳動齒輪由兩對連杆機構和特殊形狀的齒輪所組成，能夠吸收機車行駛時輪對各個方向的跳動。因此，該種傳動方式使較重的電動機重量與輪對的簧下重量相互分離，使牽引電動機不承受從輪對傳遞的振動衝擊，為提高列車運行速度創造了條件。然而，由於傳動裝置的複雜性，其製造和維修都需要較高的工業水平。事實上，ED54型電力機車的齒輪箱在大宮工場進行完整解體檢查及再度組裝後，亦沒有完全恢復到出廠時候的狀態。

ED54型電力機車是直—直流電傳動的直流電力機車，通過調節起動電阻、牽引電動機的串—並聯轉換和磁場削弱來達到調速的目的。機車起動和加速時，逐步減少起動電阻的阻值，然後將四台牽引電動機從串聯轉入並聯連接，從而實現有級調速。機車還可以對牽引電動機使用一級磁場削弱，作為恆功區的輔助調速手段。牽引電動機採用MT20型直流串勵電動機，額定功率為385千瓦，額定電壓為675伏特，額定轉速為每分鐘700轉。ED54型電力機車是日本國鐵之中功率最大的D型動輪四軸舊型電力機車，小時功率可達1540千瓦。

參看

• ED12型電力機車
• ED17型電力機車
• 日本電力機車列表

參考文獻

• 日高冬比古. JNRの電気機関車3 ED12・ED54. 《鉄道ファン》 (交友社). 1963年7月, 25: 19–24. 
• 西城浩志. BROWN BOVERI LOCOMOTIVES ON THE JAPANESE GOVERNMENT RAILWAYS. 《鉄道史資料保存會會報 鉄道史料 第91號》 (鉄道史資料保存會). 1998, 91: 1–20. 

外部連結

• （日語）JNRの電気機関車：スイス製のED12・ED54電気機関車 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）