超小型VVVFインバーター装置が山手線で試験走行へ／Ultra-Compact VVVF Inverter Device to Undergo Trial Run on the Yamanote Line

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超小型VVVFインバーター装置が山手線で試験走行へ

2025年9月25日、JR東日本と三菱電機は鉄道車両の機能・品質向上やゼロカーボン化推進の一環として、次世代の超小型VVVFインバーター装置を山手線E235系1編成（トウ18編成）に試験搭載すると発表しました。今回の試験は2026年2月まで実施され、その成果は今後の鉄道車両設計や技術開発に活かされる予定です。

小型・軽量化と省エネ性能の革新

新開発の次世代VVVFインバーター装置は、省エネ性能の大幅な向上と圧倒的な小型・軽量化を実現しています。最新のSiC素子の採用や半導体チップ・パッケージ構造の最適化により、スイッチング損失を従来比で約60％削減。発熱の抑制により冷却器も小型化でき、装置全体の体積は約60％、質量は約50％も低減されました。

鉄道車両設計への影響と艤装性向上

この小型軽量技術により、車両への取り付けが容易になり、スライドレール方式による艤装作業の負担軽減や安全性向上が期待できます。また、搭載場所の自由度が増すことで、床下スペースの最適活用や柔軟な車両設計が可能となります。

交直流・交流電車単行運転の課題と新技術の役割

一般的に、交直流（AC/DC）や交流（AC）電車で単行（1両編成）運転が難しい主な理由は、高電圧交流用の変圧器や整流器といった大型・重量機器の搭載が必要になるためです。これらの機器は大きく重いため、車両の自重増加や製造コストの上昇、効率低下を招きます。そのため、これらの車両では機器を複数車両に分散して搭載する必要がある一方、単純な直流電車や気動車は機器構成が比較的シンプルで、小型編成や単行での運転が普及しています。今回の超小型VVVFインバーター装置の登場は、今後交流電車や交直流電車においても単行運転や小規模編成の実現可能性を高めるものと期待されます。

乗客サービスと車両品質の向上

床下スペースの余裕が生まれることで、新たなサービス機器や車両モニタリング装置の搭載が可能となり、乗客サービスや車両の安全・信頼性向上につながります。また、交流車両やハイブリッド、蓄電池車両など多様な駆動方式への応用も視野に入っています。

今後の展望

今回の試験搭載で得られる知見は、次世代鉄道車両の設計や開発、さらなる省エネ・省資源化の推進に貢献するものです。山手線でのデータ収集・検証を経て、日本の鉄道技術はより快適で効率的な未来へと進化していくことでしょう。

 

在来線車両向け次世代車両駆動用インバータ装置を試験的に搭載します：JR東日本https://t.co/h7s1eNR8QN

次世代VVVFインバータ、笑っちゃうぐらい小さい！pic.twitter.com/gTeDu6EQDF—YCS3120(@YCS3120)September25,2025／
🚃次世代VVVFインバータ装置を試験搭載します🚃
＼

JR東日本と三菱電機は、鉄道車両のさらなる機能・品質向上や省エネ化を目的として、次世代VVVFインバータ装置を山手線E235系1編成に試験的に搭載します🚃
試験搭載で得られる知見は、次世代車両の設計・開発に活用していきます🚃

詳細はこちら↓…pic.twitter.com/cd2wK8b9H3—JR東日本ニュースリリース【公式】(@JREast_News)September25,2025

Ultra-Compact VVVF Inverter Device to Undergo Trial Run on the Yamanote Line

On September 25, 2025, JR East and Mitsubishi Electric announced that they would install a next-generation ultra-compact VVVF inverter device on one E235 series train of the Yamanote Line as part of efforts to enhance train functionality and quality and promote zero-carbon initiatives. This trial will continue until February 2026, and the results are expected to be utilized in future train design and technology development.

Innovation in Miniaturization, Weight Reduction, and Energy Efficiency

The newly developed next-generation VVVF inverter device achieves significant improvements in energy efficiency as well as outstanding miniaturization and weight reduction. By adopting the latest SiC elements and optimizing the structure of semiconductor chips and packages, switching losses have been reduced by approximately 60% compared to conventional models. The suppression of heat generation allows for smaller cooling systems, resulting in an overall reduction of around 60% in volume and about 50% in weight for the device.

Impact on Train Design and Improved Installability

Thanks to its compact and lightweight design, the device can be more easily installed on rolling stock. The use of a slide rail system is expected to reduce workload during installation and improve safety. Additionally, increased flexibility in mounting locations allows for more effective use of underfloor space and enables flexible train design.

Challenges of Single-Car Operation in AC/DC and AC Trains and the Role of New Technology

Generally, single-car operation for AC/DC or AC trains is difficult because they require large and heavy equipment like high-voltage AC transformers and rectifiers. These devices increase the train's self-weight, manufacturing costs, and decrease efficiency. As a result, such equipment is typically distributed across multiple cars, while simpler DC electric trains and diesel railcars are more commonly operated in small formations or as single cars. The introduction of this ultra-compact VVVF inverter device is expected to increase the feasibility of single-car or small-formation operation for AC and AC/DC trains in the future.

Ultra-Compact VVVF Inverter Device to Undergo Trial Run on the Yamanote Line

On September 25, 2025, JR East and Mitsubishi Electric announced that they would install a next-generation ultra-compact VVVF inverter device on one E235 series train of the Yamanote Line as part of efforts to enhance train functionality and quality and promote zero-carbon initiatives. This trial will continue until February 2026, and the results are expected to be utilized in future train design and technology development.

Innovation in Miniaturization, Weight Reduction, and Energy Efficiency

The newly developed next-generation VVVF inverter device achieves significant improvements in energy efficiency as well as outstanding miniaturization and weight reduction. By adopting the latest SiC elements and optimizing the structure of semiconductor chips and packages, switching losses have been reduced by approximately 60% compared to conventional models. The suppression of heat generation allows for smaller cooling systems, resulting in an overall reduction of around 60% in volume and about 50% in weight for the device.

Impact on Train Design and Improved Installability

Thanks to its compact and lightweight design, the device can be more easily installed on rolling stock. The use of a slide rail system is expected to reduce workload during installation and improve safety. Additionally, increased flexibility in mounting locations allows for more effective use of underfloor space and enables flexible train design.

Challenges of Single-Car Operation in AC/DC and AC Trains and the Role of New Technology

Generally, single-car operation for AC/DC or AC trains is difficult because they require large and heavy equipment like high-voltage AC transformers and rectifiers. These devices increase the train's self-weight, manufacturing costs, and decrease efficiency. As a result, such equipment is typically distributed across multiple cars, while simpler DC electric trains and diesel railcars are more commonly operated in small formations or as single cars. The introduction of this ultra-compact VVVF inverter device is expected to increase the feasibility of single-car or small-formation operation for AC and AC/DC trains in the future.

Additional Note: For electric locomotives that operate as a single car, the onboard equipment is usually packed onto the floor inside the vehicle. In past trial operations of AC electric trains, it is likely that the necessary equipment was installed inside the passenger compartment. As of 2025, there are still no AC electric trains in Japan that operate as a single car.

Advancement in Passenger Service and Vehicle Quality

With the newly available underfloor space, it becomes possible to install new service equipment or train monitoring devices, which will contribute to improved passenger service and increased safety and reliability of the trains. The technology is also envisioned for application in various traction systems such as AC trains, hybrid trains, and battery-powered trains.

Future Outlook

The knowledge gained from this trial installation will contribute to the design and development of next-generation railway vehicles and further promote energy and resource conservation. Through data collection and validation on the Yamanote Line, Japanese railway technology is expected to evolve towards a more comfortable and efficient future.

 


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