EF71型電力機車（）是日本國有鐵道的交流電力機車車型之一，适用于供电制式为20千伏50赫兹的工频单相交流电的电气化铁路，由东京芝浦电气、三菱电机、三菱重工业制造，在1968年至1973年间共制造了15台。
发展历史
开发背景
1960年代中期，随着奧羽本線的运输量不断增长，日本国有铁道研制了带有电阻制动的EF64型电力机车，投入到奥羽本线福岛至米泽间的直流电气化区段运用，以替换自1951年开始使用的EF16型电力机车。1968年，日本国铁对奥羽本线米泽至山形区段实施交流电气化，并将福岛至米泽区段改造为交流电气化铁路。同时，还将设有交流电气化试验段的仙山線全线改造为交流电气化铁路。
奥羽本线翻越奥羽山脉的路段，是在日本国内与碓冰岭和并称的陡坡区间，其中有22公里的33‰连续长大坡道，且存在大量半径约300米左右的小半径曲线。在如此大坡度的线路上，若果列车下坡时频繁使用踏面制动来控制速度，闸瓦与轮箍长时间摩擦不仅造成严重磨耗，甚至容易造成轮箍弛缓的行车事故。因此，适用于奥羽本线的新型交流电力机车必须具有电力制动，保障列车在下坡时的行车安全。
1967年初，日本国铁在ED93型电力机车（后来定型为ED77型电力机车）的基础上，成功研制了首台带有再生制动的ED94型电力机车（后来定型为ED78型电力机车），机车小时功率为1,900千瓦，采用了晶闸管四段全控桥式整流电路，以及可变轴重中间转向架的Bo-2-Bo轴式。為了尽可能提高奥羽本线的货物列车牵引定数，在车钩强度限制下的该线列车最大重量需要提高至650吨，但是即使采用ED78型电力机车双机重联，其牵引力亦不足以牵引列车通过板谷岭。因此，根据双机牵引650吨列车通过33‰上坡道、牵引电动机均衡電流不大于570安培的技术性能要求，日本国铁在ED94型电力机车的基础上又研制了EF71型电力机车。
生产批次
1968年，三菱电机、三菱重工业、东芝公司生产了首批11台EF71型电力机车（1～11），以满足奥羽本线交流电气化后的牵引需要，生产预算由昭和42年度2次債務承担。机车主电路采用晶闸管六段全控桥式整流电路，在牵引和再生制动时分别以整流和逆变模式工作，通过恒压控制和励磁恒流控制系统调节牵引力或制动力。机车采用Bo-Bo-Bo轴式，小时功率为2900千瓦，运转整备重量为96吨。
控制系统
EF71型电力机车的牵引和再生制动控制系统与ED78型电力机车大致相同。牵引控制采用了单闭环恒压控制系统（AVR），它是由司机控制器、给定器、比较器、补偿电路、自动脉冲移相器（APPS）、电压反馈系统等部分组成。而再生制动控制方面采用了恒压控制系统和励磁恒流控制系统，通过改变励磁电流或逆变器电压，来调节所需要的制动电流和制动力。晶闸管励磁调节器由辅助变压器供电，为牵引电动机提供励磁电流。
EF71型电力机车两端均设有两组KE77型电气连接器，可以和另外一台ED78、EF71型电力机车进行重联同步控制。在技术层面而言，当无需使用再生制动的场合，EF71型电力机车亦可以和ED75型500番台、ED77型电力机车实现重联控制。
电器设备
机车装用一台强迫油循环导向风冷却的单相主变压器，变压器次边有一个向主电路供电的牵引绕组、一个向辅助系统供电的辅助绕组及一个向旅客列车供电的供电绕组。列车供电系统能够在冬季为旅客列车的电热取暖装置直接供电，由主变压器的供电绕组向列车输出1480伏特单相交流电，额定容量为380千伏安，司机室右侧装有一盏供电状态指示灯。整流装置采用可控硅整流器，冷却方式为强迫通风冷却，由反并联连接的晶闸管元件组成，采用标准化的CJ02L型晶闸管（国铁标准型号为CSI 250-10型）。
每台转向架安装两台MT52型四极串励直流牵引电动机，小时功率为450千瓦，额定电压为900伏特。六台牵引电动机采用永久“两串三并”的联接方式，即同一转向架的两台牵引电动机串联连接，三组电动机以并联方式连接，这种方式与全并联联接方式相比，虽然或会削弱了机车的防空转性能，但可以减少晶闸管数量和机车制造成本。牵引电动机回路串接有平波电抗器，以减少整流电流的脉动成分和改善电动机的换向性能。为扩大机车的恒功调速范围，还可以对牵引电动机使用二级磁场削弱。
辅助电路
机车的辅助电路系统主要采用三相交流传动。牵引电动机通风机、电动空气压缩机等均采用三相鼠笼式异步电动机驱动。辅助电路系统由主变压器辅助绕组供电，并由一台旋转式劈相机将单相交流电转换成三相交流电，额定电压为400伏特50赫兹。另外还设有一台小型电动发电机，为控制电路、照明电路、蓄电池充电供应100伏特直流电。
转向架
机车走行部为三台二轴转向架，包括两台DT129M、DT129N型两端转向架和一台DT137型中间转向架，其结构与ED75型电力机车的转向架大致相同。构架采用“日”字形的钢板焊接结构，轴箱采用导框式定位结构，转向架固定轴距延长至2800毫米。牵引传动装置采用轴悬式，牵引电动机输出的转矩通过一级减速齿轮传动轮对，齿轮传动比为4.44（16：71）。基础制动装置为双侧闸瓦制动，每个轮对左右各设有一个制动缸，并设有制动横梁以保证两侧闸瓦同步作用，另外还设置了闸瓦间隙调整器。中间转向架和车体之间还设有横向滚动装置，以便机车通过曲线。
转向架采用无摇枕的全旁承支重结构，通过六组旁承弹簧支承车体全部重量。一系悬挂为轴箱顶端螺旋弹簧，二系悬挂为构架外侧的旁承弹簧，旁承弹簧采用每侧两个并联的螺旋圆弹簧组，并配有垂向油压减震器。牵引力和制动力通过“Z”字形低位斜牵引杆装置来传递。牵引杆和牵引拉杆座呈对角斜对称布置，与连接于构架下的三角形回转支承和横向连杆组成牵引杆系统，使牵引杆的牵引点交于轨面，理论上转向架内无轴重转移，以充分利用机车粘着重量。
车辆保存
- EF71 1号机车：静态保存于。
参考书目
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参考文献
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