電気指令式電磁直通
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制動装置は電気指令式電磁直通制動で、基礎制動装置はシングル式である。
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台車はFS-90で、砂まき装置が取り付けられている。制御方式は電磁空気操作の単位スイッチ式抵抗制御、ブレーキ装置は全電気指令式電磁直通方式である。車内は、クロスシート・ロングシートの千鳥配置で、クロスシートは自動転換式であった。
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ブレーキは西鉄初の発電制動併用電気指令式電磁直通空気制動が採用されている。制御方式は旧来の抵抗制御としている。
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駆動装置はSE車からEXE車までの特急車両とは異なり、通勤車と同一のWNドライブが採用された。制動装置については、応荷重装置・電空演算機能付遅れ込め方式の電気指令式電磁直通制動とした。ブレーキ圧力はTIOSを通じて各車軸ごとに要求されるブレーキ力に応じた制御が行なわれる方式で、全ての車軸に滑走防止弁を装備した。
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時速100km以上でも十分な加速力が実現でき、時速130kmでの運転も可能な容量を確保した。制動装置は電気演算式の電力回生制動併用全電気指令式電磁直通空気制動で、電力回生ブレーキの使用時にはほぼ全車両のブレーキ力の負担を可能とした。駆動装置はたわみ板継手式平行カルダンを採用した。
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ブレーキは応荷重機構付電空併用電気指令式電磁直通制動のHRD-1形を採用した。
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制動装置については、LSE車は他形式との連結運転を行わないことから、小田急では初となる発電ブレーキ併用電気指令式電磁直通制動のMBS-D形として、機器や配管の集約化と応答性の向上を図った。また、ブレーキ初速に応じてブレーキシリンダー圧力を3段階で制御する方式が採用されている。
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駆動方式はこれまでの通勤車両と同様のWNドライブである。制動装置は回生制動併用全電気指令式電磁直通制動とすることで空気配管の削減による軽量化を図ったほか、停止直前まで回生ブレーキを有効にしつつ、停止まで電気制御を行なう純電気ブレーキを採用した。電磁直通ブレーキの制動装置を搭載する1000形までの従来車両と併結運転を行う際にはブレーキを相互に読み替えるため、ブレーキ読替装置をクハ3250番台の車両に搭載した。
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制動装置は小田急の通勤車両では初めての採用となる回生制動併用全電気指令式電磁直通制動で、ブレーキの応答性を高めるために台車中継弁を設置している。台車は小田急では初めてボルスタレス台車を採用した。
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新宿方の車内は中央に通路を配した機器室となっている。制動装置は3000形と同様の全電気指令式電磁直通制動で、牽引車となる1000形が電磁直通ブレーキの制動装置を搭載しているため、ブレーキ読替装置を搭載した。基礎制動装置はユニットブレーキを採用した。
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駆動方式はこれまでの通勤車両と同様のWNドライブである。制動装置は回生制動併用全電気指令式電磁直通制動とした。TIOSによって編成全体で制動力の管理を行なう方式で、小田急・鉄道総合技術研究所・三菱電機・筑波大学が共同開発した「編成滑走制御」を導入している。
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また、ワンハンドル方式の運転台自体は高松琴平電気鉄道の10000形や帝都高速度交通営団の6000系試作車などにも試験的に採用されていたが、普及することはなかった。他にも、応答性に優れ、当時最先端であった「全電気指令式電磁直通制動」を装備し、補助電源供給には、保守に手間のかかる従来の電動発電機に代え、静止形インバータを採用するなどの特徴が見られる。主電動機は複巻電動機のTKM-69形・TKM-80形・TKM-82形の3つで、日立製作所・東洋電機製造・東芝の三社競作である。
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ブレーキは、回生ブレーキ・発電ブレーキ併用電気指令式電磁直通制動を採用した。回生ブレーキの採用は箱根登山鉄道では初の事例で、ブレーキ抵抗器による発電ブレーキを併用しており、回生ブレーキ優先でブレンディングする方式とした。
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英語ではECBと呼ばれ、自動車分野におけるブレーキ・バイ・ワイヤと同義である。その他、商品名として「全電気指令式電磁直通ブレーキ」や「全電気指令式電磁直通制動」などがある。鉄道車両の貫通ブレーキとしては、アメリカで開発された自動空気ブレーキが、フェイルセーフ機能の信頼性の高さと応答性、それにシステムの簡潔さなどからイギリス連邦の各国を除く世界各国で1世紀以上にわたり広く使われてきた。
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制動装置は、回生制動併用全電気指令式電磁直通制動とした。
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制動装置については、HiSE車と同様、電気指令式電磁直通制動のMBS-D形とした が、東海道本線上での120km/h運転に対応できるように増圧ブレーキ機構を付加した。