日本國鐵ED12型電力機車
日本國鐵ED12型電力機車（日語：国鉄ED12形電気機関車／こくてつED12がたでんききかんしゃ Kokutetsu ED12-gata denki kikansha */?）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1923年（大正12年）從瑞士引進，由勃朗-包維利股份公司（BBC）、瑞士車輛和升降機製造股份公司（SWS）設計製造，適用於供電制式為1500伏直流電的電氣化鐵路。
| 日本國鐵ED12型電力機車 | |
|---|---|
 西武鐵道E52號機車（原ED12 2號機車） | |
| 概覽 | |
| 類型 | 電力機車 |
| 原產國 |  瑞士 |
| 生產商 | BBC、SWS |
| 生產年份 | 1923年 |
| 產量 | 2台 |
| 主要用戶 |  日本鐵道省 |
| 技術數據 | |
| 華氏輪式 | 0-4-4-0 |
| UIC軸式 | Bo'Bo' |
| 軌距 | 1,067毫米 |
| 輪徑 | 1,400毫米 |
| 機車長度 | 12,920毫米（連結器中心距） |
| 機車寬度 | 2,745毫米 |
| 機車高度 | 4,135毫米 |
| 整備重量 | 59.22噸 |
| 供電電壓 | DC 1500V |
| 傳動方式 | 直—直流電 |
| 牽引電動機 | MT11 |
| 最高速度 | 65公里/小時 |
| 持續速度 | 31公里/小時 |
| 牽引功率 | 875千瓦（小時） |
| 牽引力 | 10,200公斤（持續） |
歷史
背景
1922年（大正11年），日本鐵道省決定對東海道本線實施電氣化改造。由於當時日本並沒有製造幹線電力機車的經驗，因此決定採用首先從國外引進的辦法。日本向美國訂購了兩台1000型電力機車（ED10型電力機車）和兩台1010型電力機車（ED11型電力機車），又向瑞士訂購了兩台形式類似的1020型電力機車以作比較，其中機械部分由瑞士車輛和升降機製造股份公司（SWS）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ED12型電力機車。
運用
ED12型電力機車投入運用初期，首先配屬到東京機關區，主要在東海道本線擔當貨物列車的牽引任務。二戰結束後，雖然機車性能和可靠性均十分理想，但在維護方面相對同期其他電力機車較為複雜，因此日本國鐵決定提早退役ED12型電力機車。1948年11月，ED12-1號機車中止營運報廢。1949年3月，ED12-2號機車中止營運報廢。
兩台機車從國鐵除籍後，於1949年（昭和24年）被轉讓予西武鐵道，並改稱為E51型電力機車。為了減輕機車重量以改善路線適應性，西武鐵道決定對機車進行如下改進，包括取消牽引電動機的冷卻通風機，為了補償冷卻性能上的不足，在車體側牆上新開了一些通風窗口；改裝較輕型的空氣壓縮機；另外還重新佈置了司機操縱台的設備，以改善司機的瞭望條件。
E51型電力機車在西武鐵道投入運用初期，主要用於擔當西武新宿線的貨物列車牽引任務，後來又改為投入西武池袋線和西武國分寺線運用。西武鐵道終止貨運業務之後，機車改為用於牽引工務列車。至1976年（昭和51年），E51號機車因車軸損傷而中止營運報廢，後來在小手指車輛管理所拆解。1987年（昭和62年），E52號機車亦隨着E31型電力機車的引進而中止營運報廢，並靜態保存於西武鐵道橫瀨車廠。
技術特點
總體結構
ED12型電力機車是幹線貨運用的直流電力機車。因應當時日本鐵路的早期電氣化鐵路的供電方式，該型機車設計適用於供電制式為600伏、1200伏或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，車體各項酬載全部由底架承擔，車體側牆和頂蓋不參與承載。
車體兩端各設有一個司機室，車體中部為電氣室，電氣室內有貫通的中央內走廊連接兩端司機室。電氣室左右兩側均設有三個通風百葉窗口，是牽引電動機通風機的冷卻通風機進風口；電氣室兩側還設有四個採光玻璃窗，方便機車內設備的檢查和維護。機車兩端為通過台區域，並有突出於車體兩端的檐篷。司機室內機車運行方向左側設有司機操縱台，以及電壓表、電流表、風缸壓力表等儀表，在機車運行方向的右側設有一扇端門，左右兩側各設有一扇側窗。車頂相對兩端司機室上方的位置各裝有一台雙臂式集電弓。
轉向架
機車走行部為兩台二軸轉向架，連結器直接安裝在轉向架構架的端樑上。兩台轉向架之間設有彈性聯接裝置，以提高機車的小半徑曲線通過性能，並用於傳遞牽引力。轉向架構架採用鋼板鉚接結構，輪對採用1,400毫米的大直徑車輪，軸箱採用導框式定位機構，軸箱懸掛裝置採用鋼板彈簧。轉向架採用旁承支重設計，心盤只作為轉向架相對車體的旋轉中心。牽引電動機採用抱軸配置懸掛，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。牽引電動機輸出的扭矩通過一級減速雙側斜齒輪傳遞給輪對，牽引齒輪傳動比為23：90（1：3.91）。
傳動系統
ED12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，然後將四台直流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。起動電阻器採用鑄鐵製造的柵極電阻，通過車頂的通風口實現自然通風。機車控制器共有13個運行級位，其中串聯狀態8位、並聯狀態4位，磁場削弱1位，通過兩組凸輪軸控制器控制18個開關，控制電路採用110伏直流電。機車具有重聯控制功能，機車端部設有重聯插座。
牽引電動機採用GDTM-75/6 22型六極串勵直流摩打（鐵道省標準型號為MT11型）。這種牽引電動機可以根據600伏、1200伏或1500伏的電纜電壓，而有兩種工作模式。當網壓為600伏或1200伏時，摩打端電壓為540伏，小時功率為187.5千瓦，額定轉速為每分鐘350轉；當網壓為1500伏時，摩打端電壓為750伏，小時功率為258.75千瓦，額定轉速為每分鐘530轉。牽引電動機採用強迫通風冷卻。
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.
- 後藤文男. 西武鉄道 電気機関車小史1. 《鉄道ファン》 (交友社). 2008年12月, 572: 118–121.
- 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.