名鉄3500系

概要

通勤用である6500系の後継として、名鉄で新規に設計・製造された形式ではじめてVVVF制御を取り入れた車両である。（名鉄では増備車の100,200系のGTO素子VVVFインバータ制御の方が先）車体は6500系の金魚鉢と同一であり、スカートが追加されている。
三菱電機のMBS-A方式電気指令式ブレーキを採用しているため、従来のHSC方式電磁直通ブレーキを有する抵抗制御車等とは併結運転ができない。車体は普通鋼製車体には、電気指令式ブレーキを意味する、ECB(Electric Command Brakeの略)のプレートが追加されている。
4両編成のみであり、120km/h対応である。
車両番号は豊橋側を1号とし、編成は、豊橋側の先頭車両の車両番号にFまたは編成を付けてあらわす。
本系列の終了後は、3700系に移行した。
トップナンバー1次車3501編成の場合、1993年6月23日に落成され、2017年に機器更新をしている。現在で年経過している。

前面ガラスに3500系30周年の張り紙がある。

軌間	1,067
電気方式	直流 1,500V
製造所	日本車両製造
最高速度	120km/h

形式

号車	3500系	搭載機器
1	ク3500 Tc1	SIV,CP
2	モ3550 M2	VVVF,PT
3	モ3650 M1	SIV,CP
4	ク3600 Tc2

SIV:補助電源装置(静止型インバータ) CP:空気圧縮機 PT:集電装置 VVVF:制御装置
年次

次	編成(製造年)	適用
1	3501～3504(~~1991~~1993)	東洋電機VVVFのみ
2	3505～3511	アンテナ形状が変更される東洋電機VVVFのみ
3	3512～3521	東芝製と三菱電機製のVVVF搭載車もあり
4	3522～3526	折り畳み補助椅子の本格採用　室内高さ10㎜高くなる東洋電機VVVFのみ
5	3527～3534(1996)	〃

車体

4両編成	1号車	2号車	3号車	4号車
形式	ク3500 Tc1	モ3550 M2	モ3650 M1	ク3600 Tc2
全長(連結器を含む)	18,950	18,830	18,830	18,950
車体長	18,200	18,100	18,100	18,200
全幅	2,740	2,740	2,740	2,740
全高さ	3,880	4,030	4,030	3,880
台車中心間隔	12,400	12,400	12,400	12,400
扉	3扉	3扉	3扉	3扉

単位はmmで示している。

灯火類

ヘッドライトと標識灯を左右に備える。
左側が3514F(東岡崎行)後部　右側が3517F岐阜行き前部

内装

ロングシート仕様のみである。

運転台

名鉄では初のワンハンドル式
操作は両手で行い、手前に引くと力行で5段、前に押すと制動で7段である。
以下の写真は、力行5段時の走行状態である。

走行機器

概要

6500系の抵抗制御+界磁チョッパからVVVFに変更されており、電動機は、直流電動機から誘導電動機になっており、整流子が不要であり小型で高回転、高出力が可能となっている。
電動機は、抵抗制御車のように、直列に接続されていない。
抵抗制御車時代の歯車比(6500系・6800系:5.6 1200系・1800系・5000系:4.82)に対して、3500系は、5.65と低速重視であるが、低速域は、1M1Tの抵抗制御車と同等、高速域は、4M2Tの1200系と同等の加速力を確保している。

電動機

東洋電機製造製の主電動機かご形三相誘導電動機 TDK-6380-A・MB-5059-B 主電動機出力 170kW × 4基/1電動車

駆動方式

TD~~継手式中実軸~~並行カルダン駆動方式

歯車比

96:17= 5.65

制御装置

新造車

東洋電機製造製 RG645-A-M 2レベル（GTOサイリスタ素子) 4,500 V/4,000 A
東芝製 SVF022-A0
三菱電機製 MAP-178-15V56

モ3550 とモ3650 でユニットを組む、モ3550の床下に搭載されたVVVF１基で2両分の8台を制御する。1C8M
網のついている3つの箱が三相交流のそれぞれの相のGTOサイリスタ素子である(U相 V相 W相)

機器更新車

東洋電機製造製 RG6020-A-M（IGBT素子)冗長系の確保のため1C4M*2群
IGBTのため、発熱量や損失が少なく小型であるため、コンパクトに収納されている。

参考までに、機器更新車である3518Fの実車と各車両の走行時に測定した結果を示す。（乗車定員 20名/1両程度　応荷重機構付きなのであくまでも参考）
電流は運転台の電流計の値を示す。(グラフの右軸の目盛が3518Fの電流値である)
抵抗制御+界磁チョッパ制御の6503Fは、制御装置への入力電流がほぼ一定であり、速度が上がるにしたがって、抵抗器の抵抗を少なくして、電動機の電流を増やしている。30km/hまでは、直列制御なので、8個の電動機が直列に接続されている時の1個当りの電流、30km/h以上が4個の電動機が直列に接続されているときの1個当りの電流を示している。
VVVF制御の3518Fは、70km/h程度までは、速度に比例した電流が流れている。
60km/hで電動機1台当たりの入力電力を比較すると6503Fの場合、1500V/4台*470A=176.3kW、3518Fの場合、1500V*1000A/8台=187.5kWとなる。
かご型誘導電動機は、構造が簡単で、整流子等遠心力に弱い機構がないため、高回転に強く、定格を上回る一時的な大出力も可能である。
例えば、3518Fが90km/hで加速しているとき、1350A程度電流を消費しており、この時電動機は、1500V*1350/8=253kWの入力電力である。
60km/h以上を比較すると抵抗制御の6503Fと3500系(3518F)の速度の伸びを見るとあきらかに3518Fの方が加速がよい。
ちなみに、JR東海のキハ75(気動車 1両当りカミンズのディーゼルエンジン(直6 350ps*2台))を搭載した車両の加速も電車並みといわれるだけあって速い。

凡例
4007:名鉄4000系 VVVF IGBT 170kW(6極)
311:名鉄300系 VVVF IGBT 170kW(4極)
3213:名鉄3100系 VVVF IGBT 170kW(4極)
9511:名鉄9500系 VVVF ハイブリッドSiC IGBT 170kW(4極)
6503:名鉄6500系抵抗制御+界磁チョッパ 150KW
3518:名鉄3500系機器更新車 VVVF IGBT 170kW(4極)
211:名鉄100系(VVVF GTOの車両で測定)
キハ75:JR東海キハ75-202 ディーゼルエンジン350ps(257kW)*2 (計514kW)/1両
キハ25:JR東海キハ25-101 ディーゼルエンジン通常運転時最大450ps(331kW)/1両
HC85:JR東海クモハ85-101 ディーゼルシリーズハイブリット(ディーゼルエンジン 336kW 発電機245kW 電動機145kW*2 リチウムイオン電池40kWh)/1両