概要
昭和45年に国鉄が東北本線の高速化(130km/hでの営業運転)を計画しその際に試作された交直両用電車。目的や主制御器など異なる点が色々あるが、振り子式特急電車381系の試作車となる。
試作当初は3両連接車だったため3両まとめて591形であったが、その後2両ボギー車として改造されたためクモハ591形(メイン画像の方の先頭車)とクモハ590形(中途半端に流線型の高運転台車)に形式番号が分かれ、591形から591系と変更になった。
形式記号は旅客営業車の記号(普通車を表す「ハ」)が書かれているが形式番号はちゃんと非営業車であることを示す９が割り振ってある。
試作車であるため、台車は異なる3種類の自然振り子装置が搭載され、主制御器も抵抗制御と界磁チョッパ制御の2種類が装備され、またパンタグラフも台座部分の固定方法が異なる2種類が装備されていた(形状は両方とも下枠交差型)。
滑走抑制を素早く且つ確実にできるよう常用ブレーキは発電ブレーキ前提にしていたため、空気ブレーキ装置は当時の電車では既に旧型となった電磁弁併用型自動空気ブレーキとなっている。(国鉄の電車では80系電車あたりの世代の空気ブレーキ装置)
回生ブレーキは本形式が交直両用であることから、当時の電気車制御方式では回路が複雑になり重量が無暗に増えてしまうため装備していない。
投稿イラストの傾向
pixiv内では他の鉄道イラスト同様擬人化イラストと当該車両のイラストが投稿されている。
各電動車の差異
界磁チョッパ制御側電動車と抵抗制御側電動車では力行時の動作はそれぞれの方式の電動車と同じだが、発電ブレーキ時の滑走抑制制御に差異があった。
抵抗制御側
各モーターにブレーキ用抵抗器は独立接続となっており、滑走時は滑走した車軸のモーターのみ発電ブレーキを弱めて再粘着を促す制御となっていた。
界磁チョッパ側
界磁チョッパ装置は各モーター共通接続となっており、滑走時は界磁を弱めて全車軸のモーターの発電ブレーキ力を弱めて再粘着を促す制御となっていた。
魔改造の歴史
3両連接から2両ボギーへ
中間車の自己操舵台車の不具合が見つかり、連接車にする必要性がなくなったため中間車を外し、更に両先頭車の後位側に短く切断した形の鋼製の車体(本形式はアルミ合金車)をニコイチ・・・もとい接合し、2両編成に改造。更にアルミと鉄の溶接はそれぞれの融点や比重が大きく異なり不可能なため、外から板をあてがってボルト締めするというどう見てもツギハギです本当に(ry)な事になっている。
ガスタービン気動車(の予定だった・・・)
キハ391系で問題点となった個所の改善点をより営業列車に近い条件で試験を行うために機械式ガスタービン気動車と電気式ガスタービン気動車としての改造・試験を行う予定であったがあえなく断念。その後、廃車となり重機の餌となった。
好評だった装備
乗客用座席を想定して装備されていた簡易リクライニングシートが後の国鉄型特急や同じく普通列車のグリーン車用座席に多く採用された。この簡易リクライニングシートの初期型はロック機構が装備されておらず、リクライニングした状態で席を立つとばねで勢いよく戻ってしまい「バッターン！」と大きな音をたてることから「バッタンコシート」というあだ名で親しまれて(?)いた。
