日本國鐵ED54型電力機車
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。
| ED54 | |
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| 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） |
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，電氣室內中央順序佈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
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.