Меню

Как электричка получает ток

Электричка — это общественный транспорт. Познавательная информация об электропоездах

Почему электричку называют именно так? В данной статье представлена познавательная информация о том, чем отличается электричка от поезда, почему она осуществляет перевозки людей только на довольно короткие расстояния. Кроме того, ниже приведены обобщенные технические сведения о данном виде транспорта.

электричка это

Электричка – это электропоезд, который задействован в пригородном сообщении. То есть она перевозит людей на небольшие расстояния (не более 200-250 километров). Стоит поговорить о ней более углубленно.

Состав поезда, электричка и их отличие

Наверняка все, кто хотя бы несколько раз в жизни бывал на железнодорожных вокзалах и перронах, замечал, что стоящий на путях разный подвижной состав (поезда дальнего следования, грузовые вагоны, электрички, локомотивы) все же отличается между собой.

Поезд дальнего следования состоит из огромного локомотива (электровоза или тепловоза) и прицепленных к нему вагонов. Последние не могут перемещаться самостоятельно, так как у них нет двигателей на колесных парах, которые могли бы их перемещать. Поэтому задачу по передвижению вагонов (как пассажирских, так и грузовых) осуществляет локомотив.

Стоит отметить, что существуют на железной дороге электрифицированные участки и неэлектрифицированные. Подвижной состав, которому посвящена статья, может перемещаться только там, где есть электроэнергия и, соответственно, контактный провод. Отсюда и возникло название у подвижного состава – электричка, электропоезд. На московской железной дороге – постоянный ток, в других регионах практически везде – переменный.

Электропоезд состоит из двух головных вагонов, которые устанавливаются строго по концам состава, а также моторных и прицепных вагонов. Кто-нибудь задумывался, почему у такого транспорта всегда есть две «головы» с кабинами управления, а у грузовых и пассажирских поездов – нет? Дело в том, что электричка – самостоятельный подвижной состав, перевозчику невыгодно на конечной станции (на вокзале) снова прицеплять вагон с кабиной управления или локомотив, чтобы она смогла ехать в обратном направлении. Железнодорожный транспорт, в отличие от других, не может осуществить поворот (исключение: кольцевая железная дорога и поворотный круг на заводе или в депо).

поезд электричка

У любознательных читателей может возникнуть вопрос: а как же поезда? Их тянет локомотив до конечного пункта или станции, где производится их смена.

Краткое описание устройства электрички

Электричка – это такой подвижной состав, у которой на крышах моторных вагонов расположен токоприемник (пантограф). Стоит отметить, что у электровозов он также имеется. При помощи токоприемника подвижной состав получает электроэнергию. Зачем она нужна? Во-первых, начинают работать все устройства и системы в поезде; во-вторых, за счет действий машиниста приводятся в движение колесные пары вагонов. Но чтобы они начали вращаться, нужно питать электроэнергией тяговые двигатели, расположенные на колесных парах моторных вагонов.

Поезд (электричка) может перемещаться только по своему участку с тем родом тока, который ему подходит. Например, электропоезд ЭР-2 может работать только там, где постоянный ток, а ЭР-9 — там, где переменный.

Где курсируют, кто пользуется

Не только жители мегаполисов совершают ежедневные поездки из города в область, но и люди, проживающие в пригороде. Именно потому официально подобный вид железнодорожного транспорта именуется пригородным электропоездом. Такую надпись можно встретить на вокзальных табличках и указателях, в расписании.

электричка электропоезд

Примеры маршрутов следующие:

  • Москва – Сергиев Посад;
  • Санкт-Петербург – Сиверская;
  • Воронеж-1 – Лиски;
  • Смоленск – Ельня.

Как видно, не только в Москве и Санкт-Петербурге существует пригородное сообщение. Осуществить поездку могут все желающие, ведь проезд в пригородных электричках обходится дешевле, чем на поезде дальнего следования. Только нет гарантий, что получится ехать всю дорогу сидя. Дело в том, что в поезда продают билеты с указанием номера вагона и места. Электричка – это подвижной состав, салон которого имеет сидячие и стоячие места. В билете указываются станции отправления и прибытия, а также дата его получения.

Какие бывают виды электричек

Электричка – поезд, который имеет несколько категорий:

  • обычная (останавливается на всех или почти всех станциях);
  • скорая (останавливается только на крупных станциях);
  • экспресс (имеет максимум одну смежную остановку).

Разумеется, обычная электричка стоит дешевле остальных.

пригородные электропоезда

Экспресс же – это электричка с повышенным комфортом, индивидуальным местом для пассажира и местом для багажа.

В заключение стоит отметить, что электричка всегда была самым популярным видом транспорта для поездок на небольшие расстояния.

Источник



Как получает питание городской и междугородний электрический транспорт

Городской и междугородний электротранспорт стали для современного человека привычными атрибутами его повседневной жизни. Мы давно уже не задумываемся о том, как этот транспорт получает питание. Все знают, что автомобили заправляют бензином, педали велосипедов крутят ногами велосипедисты. Но как же питаются электрические виды пассажирского транспорта: трамваи, троллейбусы, монорельсовые поезда, метро, электропоезда, электровозы? Откуда и как подается к ним движущая энергия? Давайте поговорим об этом.

Как получает питание городской и междугородний электрический транспорт

В былые времена каждое новое трамвайное хозяйство было вынуждено иметь собственную электростанцию, поскольку электрические сети общего пользования еще не были в достаточной степени развиты. В 21 веке энергия для контактной сети трамваев подается от сетей общего назначения.

Питание осуществляется постоянным током относительно невысокого напряжения (550 В), которое было бы просто не выгодно передавать на значительные расстояния. По этой причине вблизи трамвайных линий размещены тяговые подстанции, на которых переменный ток из сети высокого напряжения преобразуется в постоянный ток (с напряжением 600 В) для контактной сети трамвая. В городах, где ходят и трамваи и троллейбусы, данные виды транспорта обычно имеют общее энергохозяйство.

Трамвай

На территории бывшего Советского Союза представлены две схемы электроснабжения контактных сетей для трамваев и троллейбусов: централизованная и децентрализованная. Централизованная появилась первой. В ней крупные тяговые подстанции, оснащенные несколькими преобразовательными агрегатами, обслуживали все прилегающие к ним линии, или линии, находящиеся на расстоянии до 2 километров от них. Подстанции данного типа располагаются сегодня в районах высокой плотности трамвайных (троллейбусных) маршрутов.

Децентрализованная система начала формироваться после 60-х годов, когда стали появляться вылетные линии трамваев, троллейбусов, метро, как то из центра города вдоль шоссе, в отдаленный район города и т. п.

Здесь на каждые 1-2 километра линии установлены тяговые подстанции малой мощности с одним или двумя преобразовательными агрегатами, способные питать максимум два участка линии, причем каждый участок на конце может подпитываться соседней подстанцией.

Так потери энергии оказываются меньше, ибо фидерные участки выходят короче. К тому же если на одной из подстанций случится авария, участок линии все равно останется под напряжением от соседней подстанции.

Контакт трамвая с линией постоянного тока осуществляется через токоприемник на крыше его вагона. Это может быть пантограф, полупантограф, штанга или дуга. Контактный провод трамвайной линии обычно подвешен проще, чем железнодорожный. Если используется штанга, то воздушные стрелки устроены подобно троллейбусным. Отвод тока обычно осуществляется через рельсы — в землю.

У троллейбуса контактная сеть разделена секционными изоляторами на изолированные друг от друга сегменты, каждый из которых присоединен к тяговой подстанции при помощи фидерных линий (воздушных или подземных). Это легко позволяет производить избирательное отключение отдельных секций для ремонта в случае их повреждения. Если неисправность случится с питающим кабелем, возможна установка перемычек на изоляторы, чтобы запитать пострадавшую секцию от соседней (но это нештатный режим, связанный с риском перегрузки фидера).

Тяговая подстанция понижает переменный ток высокого напряжения от 6 до 10 кВ и преобразует его в постоянный, с напряжением 600 вольт. Падение напряжения на любой точке сети, согласно нормативам, не должно быть более 15%.

Читайте также:  Ток заблокированного ротора что это

Троллейбус

Троллейбусная контактная сеть отличается от трамвайной. Здесь она двухпровдная, земля не используется для отвода тока, поэтому данная сеть устроена сложнее. Провода располагаются друг от друга на небольшом расстоянии, поэтому требуется особо тщательная защита от сближения и замыкания, а также изоляция на местах пересечений троллейбусных сетей между собой и с трамвайными сетями.

Поэтому на местах пересечений устанавливаются специальные средства, а также стрелки на местах ветвлений. Кроме того выдерживается определенное регулируемое натяжение, предохраняющее от захлестов проводов во время ветра. Вот почему для питания троллейбусов используются штанги — другие приспособления просто не позволят соблюсти все эти требования.

Штанги троллейбусов чувствительны к качеству контактной сети, ведь любой ее дефект может послужить причиной соскока штанги. Есть нормы, согласно которым угол излома в месте крепления штанги не должен быть более 4°, а при повороте на угол более 12° устанавливаются кривые держатели. Токосъемный башмак движется вдоль провода и не может поворачивать вместе с троллейбусом, поэтому здесь необходимы стрелки.

Во многих городах земного шара с недавних пор ходят монорельсовые поезда: в Лас-Вегасе, в Москве, в Торонто и т.д. Их можно встретить в парках развлечений, в зоопарках, монорельсы используются для обзора местных достопримечательностей, и, конечно, для городского и пригородного сообщения.

Колеса таких поездов изготовлены вовсе не из чугуна, а из литой резины. Колеса просто направляют монорельсовый поезд вдоль бетонной балки — рельсы, на которой находится колея и линии (контактный рельс) силового электропитания.

Некоторые монорельсовые поезда устроены таким образом, что как-бы насажены на колею сверху, подобно тому, как человек сидит верхом на лошади. Некоторые монорельсы подвешиваются к балке снизу, напоминая гигантский фонарь на столбе. Безусловно, монорельсовые дороги более компактны чем обычные железные дороги, но их строительство обходится дороже.

Монорельс

Некоторые монорельсы имеют не только колеса, но и дополнительную опору на основе магнитного поля. Московский монорельс, например, движется как раз на магнитной подушке, создаваемой электромагнитами. Электромагниты находятся в подвижном составе, а в полотне направляющей балки — стоят постоянные магниты.

В зависимости от направления тока в электромагнитах подвижной части, монорельсовый поезд движется вперед или назад по принципу отталкивания одноименных магнитных полюсов — так работает линейный электродвигатель.

Кроме резиновых колёс у монорельсового поезда есть ещё и контактный рельс, состоящий из трёх токоведущих элементов: плюс, минус и земля. Напряжение питания линейного двигателя монорельса — постоянное, равное 600 вольт.

Электропоезда метрополитена получают электричество от сети постоянного тока — как правило, от третьего (контактного) рельса, напряжение на котором составляет 750—900 Вольт. Постоянный ток получают на подстанциях из переменного тока с помощью выпрямителей.

Контакт поезда с контактным рельсом осуществляется через подвижный токосъемник. Располагается контактный рельс права от путей. Токосъемник (так называемая «токоприемная лапа» ) находится на тележке вагона, и прижимается к контактному рельсу снизу. Плюс находится на контактном рельсе, минус — на рельсах поезда.

Метро

Кроме силового тока, по путевым рельсам течет и слабый «сигнальный» ток, необходимый для работы блокировки и автоматического переключения светофоров. Также по рельсам передается информация в кабину машиниста о сигналах светофоров и разрешенной скорости движения поезда метро на данном участке.

Электровозом называют локомотив, движимый тяговым электродвигателем. Двигатель электровоза получает питание от тяговой подстанции через контактную сеть.

Электрическая часть электровоза в целом содержит не только тяговые двигатели, но и преобразователи напряжения, а также аппараты, подключающие к сети двигатели и прочее. Токоведущее оборудование электровоза находится на его крыше или капотах, и предназначено для соединения электрооборудования с контактной сетью.

Электровоз

Токосъем с контактной сети обеспечивают токоприемники на крыше, далее ток подается через шины и проходные изоляторы — к электрическим аппаратам. На крыше электровоза присутствуют и коммутирующие аппараты: воздушные выключатели, переключатели родов тока и разъединители для отключения от сети в случае неполадки токоприемника. Через шины ток подается на главный ввод, к преобразующим и регулирующим аппаратам, на тяговые двигатели и другие машины, далее — на колесные пары и через них — на рельсы, в землю.

Регулировка тягового усилия и скорости движения электровоза достигается изменением напряжения на якоре двигателя и варьированием коэффициента возбуждения на коллекторных двигателях, или подстройкой частоты и напряжения питающего тока на асинхронных двигателях.

Регулирование напряжения выполняется несколькими способами. Изначально на электровозе постоянного тока все его двигатели соединены последовательно, и напряжение на одном двигателе восьмиосного электровоза составляет 375 В, при напряжении в контактной сети 3 кВ.

Группы тяговых двигателей могут быть переключены с последовательного соединения — на последовательно-параллельное (2 группы по 4 двигателя, соединённых последовательно, тогда напряжение на каждый двигатель — 750 В), либо на параллельное (4 группы по 2 последовательно соединенных двигателя, тогда напряжение на один двигатель — 1500 В). А для получения промежуточных значений напряжений на двигателях, в цепь добавляются группы реостатов, что позволяет регулировать напряжение ступенями по 40—60 В, хотя это и приводит к потере части электроэнергии на реостатах в виде тепла.

Преобразователи электроэнергии внутри электровоза необходимы для изменения рода тока и понижения напряжения контактной сети до необходимых величин, соответствующих требованиям тяговых электродвигателей, вспомогательных машин и прочих цепей электровоза. Преобразование осуществляется прямо на борту.

На электровозах переменного тока для понижения входного высокого напряжения предусмотрен тяговый трансформатор, а также выпрямитель и сглаживающие реакторы для получения постоянного тока из переменного. Для питания вспомогательных машин могут устанавливаться статические преобразователи напряжения и тока. На электровозах с асинхронным приводом обоих родов тока применяются тяговые инверторы, которые преобразуют постоянный ток в переменный ток регулируемого напряжения и частоты, подаваемый на тяговые двигатели.

Электропоезд

Электропоезд или электричка в классическом виде берет электричество с помощью токоприемников через контактный провод или контактный рельс. В отличие от электровоза, токоприемники электрички располагаются как на моторных вагонах, так и на прицепных.

Если ток подается на прицепные вагоны, то моторный вагон получает питание через специальные кабели. Токосъем обычно верхний, с контактного провода, осуществляется он токосъемниками в форме пантографов (похожих на трамвайные).

Электропоезд

Обычно токосъем однофазный, но существует и трёхфазный, когда электропоезд использует токоприёмники специальной конструкции для раздельного контакта с несколькими проводами или контактными рельсами (если речь идет о метро).

Электрооборудование электрички зависит от рода тока (бывают электропоезда постоянного тока, переменного тока или двухсистемные), типа тяговых двигателей (коллекторные или асинхронные), наличия или отсутствия электрического торможения.

В основном электрическое оборудование электропоездов схоже с электрооборудованием электровозов. Однако на большинстве моделей электропоездов оно размещено под кузовом и на крышах вагонов для увеличения пассажирского пространства внутри. Принципы управления двигателями электропоездов примерно те же, что и на электровозах.

Источник

Как работает электричка

Сортировочная станция

Каждый человек хотя бы раз в жизни пользовался электричкой. Этот удобный вид транспорта заслуженно пользуется популярностью. Все мы знаем, что в движение электропоезд приводится с помощью электроэнергии. Потому так и называется — электричка. Это привычный транспорт на наших железных дорогах. Мало кто задумывается о том, как именно электроэнергия преобразуется в движущую силу. Как устроена и работает электричка мы рассмотрим в этой статье. Больше о ней здесь https://ptakiev.info/sovety/elektrichka/chto-takoe-elektrichka.

Читайте также:  Что делать при повреждении электрическим током

Устройство и принцип работы электрички

В зависимости от того какой вид тока используется в электропоездах, они делятся на:

  • электропоезда постоянного тока;
  • электропоезда переменного тока.

Но могут быть электрички, которые работают как на постоянном, так и на переменном токе.

У электричек очень сложное оборудование, включающее в себя:

  • механическую часть;
  • пневматическую;
  • электрическую.

К механической части относятся тележка с колёсными парами и все относящиеся к ним элементы: подвеска, тормоза, передачи; а также корпус электрички. Корпус крепится на тележке с помощью специальных опор.

Пневматическое оборудование используется для торможения при помощи сжатого воздуха. Для его получения применяются компрессоры. К пневматическому оборудованию относятся ёмкости для сжатого воздуха, трубопроводы и пневматические приводы некоторых аппаратов.

Колёсные пары приводятся во вращение электродвигателями. К электрической части кроме двигателей относятся устройства, необходимые для запуска двигателей, защиты от коротких замыканий и перегрузок. Сюда входят устройства электроторможения, изменения направления и скорости движения. Также имеются генераторы для получения низкого напряжения, используемого в некоторых низковольтных приборах и освещении.

Управление всеми устройствами осуществляется из кабины машиниста, при помощи рукояток, называемых контроллерами. В кабине машиниста находится электрическое оборудование низкого напряжения.

Все электрички снабжены двумя видами тормозных систем. На них применяется ручное торможение и автоматическое, производимое сжатым воздухом.

Источник

ЭЛЕКТРОПОЕЗДА. ОСОБЕННОСТИ ИХ РАБОТЫ И КОНСТРУКЦИИ

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Трудно переоценить значение «электричек», как называют их пассажиры, пользующиеся услугами пригородных электропоездов. Ежегодно миллионы людей совершают поездки на электропоездах. Только железнодорожный узел столицы перевозит за год в пригородном сообщении более полумиллиарда пассажиров.
Начало внедрению электрической тяги на железных дорогах положила, как уже отмечалось, электрификация пригородного участка Баку — Сабунчи — Сураханы, предназначенного для перевозки рабочих нефтепромыслов. Для этого участка вагоны построил Мытищинский вагоностроительный за­вод, а тяговые двигатели — завод «Динамо» им. С. М. Кирова.
Для следующего пригородного электрифицированного участка Москва — Мытищи (1929 г.) моторвагонные секции также создавал Мытищинский завод, а тяговые двигатели для них — завод «Динамо». Секция состояла из моторного вагона в сцепе с двумя прицепными (по обе стороны от моторного); управление ею осуществлялось из кабин, расположенных по концам обоих прицепных вагонов. Моторные вагоны получили обозначение Св.
В 1932—1941 гг. Мытищинский завод и завод «Динамо» выпускали трехвагонные секции Сд. С 1947 г. Рижский вагоностроительный завод (РВЗ) начал выпускать трехвагонные секции Ср.
Электрическое оборудование для них также поставлял завод «Динамо» им. С. М. Кирова. Так как в то время электрифицированные дороги постоянного тока работали с напряжением в контактной сети 1500 и 3000 В, секции могли работать на двух напряжениях. С 1949 г. все оборудование для секций изготовлялось Рижским вагоностроительным и Рижским электротехническим (РЭЗ) заводами.
В связи с тем что новые участки железных дорог электрифицировались только на напряжение 3000 В и на это же напряжение стали переводить участки 1500 В, необходимость в постройке секций Ср отпала. С 1952 г. РВЗ и РЭЗ стали выпускать трехвагонные секции Сp3 на 3000 В. Из них формировались электропоезда в составе девяти или шести вагонов. Однако эти секции имели невысокое ускорение (один из наиболее важных параметров в пригородном движении с частыми остановками) и низкую конструкционную скорость (85 км/ч).
Устранить эти недостатки можно было, увеличив число моторных вагонов в поезде. В 1957 г. рижские заводы совместно с заводом «Динамо» им. С. М. Кирова выпустили первые десятивагонные электропоезда серии ЭР1 с пятью моторными вагонами, прекратив постройку секций Ср3. Максимальная скорость электропоезда ЭР1 повысилась до 130 км/ч, пусковое ускорение возросло до 0,6 м/с2. В состав электрооборудования вошли машины и аппараты более совершенной конструкции.
С 1962 г. Рижский и Калининский вагоностроительные заводы начали выпуск электропоездов ЭР2. В отличие от ЭР1 они имели удлиненные наружные раздвижные двери для возможности посадки и высадки пассажиров на оста­новках с низкими и высокими плат­формами.
В 1964—1968 гг. была выпущена партия электропоездов ЭР22, оборудованных рекуперативно-реостатным торможением. Конструкционная скорость такого поезда осталась на уровне 130 км/ч, поскольку повышать ее для условий пригородного движения неце­лесообразно, зато пусковое ускорение возросло до 0,7 м/с2. Однако эксплуатация этих электропоездов выявила и ряд недостатков, связанных с темпе­ратурной нестабильностью характери­стик системы регулирования торможения в эксплуатации и ограниченностью диапазона применения рекуперативного торможения, особенно при повы­шении напряжения в контактной сети. Эти недостатки вызывали повышен­ный износ коллекторов тяговых двигателей и значительное количество круговых огней. В связи с этим постройка электропоездов ЭР22 была прекращена.
В постоянной эксплуатации с 1984 г. находится электропоезд ЭР200 для междугородного пассажирского сооб­щения, способный развивать скорость до 200 км/ч. Он состоит из 12 моторных вагонов, имеющих 48 тяговых двигателей, и двух прицепных головных вагонов.
В связи с начавшейся электрификацией железных дорог по системе переменного тока в июле 1959 г. РВЗ выпустил первую двухвагонную секцию, состоящую из моторного и прицепного вагонов. После всесторонних испытаний заводами РВЗ, РЭЗ совместно с Калининским вагоностроительным и другими заводами был выпущен первый десятивагонный электропоезд переменного тока ЭР7 с ртутными выпрямителями. Затем на этих поездах ртутные выпрямители, как и на электровозах, заме­нили кремниевыми (ЭР7К).
Опыт эксплуатации электропоездов ЭР7К был учтен при постройке электро­поездов ЭР9, серийный выпуск которых начался в 1962 г. Электропоездам, у которых выпрямительные установки стали располагать под вагонами, было присвоено обозначение ЭР9П. Освоен выпуск новых модификаций электропоезда переменного тока — ЭР9М и ЭР9Е, имеющих модернизированное оборудование, улучшенную механическую часть и повышенные комфортные условия для пассажиров.
Электропоезда формируют­ся из секций. В каждую секцию входит моторный (М), прицепной (П) или го­ловной (Г) вагоны (рис. 121).

Рис. 121 Схема формировния электропоездов ЭР2 и ЭР9

Поезд формируется по схеме: (Г-(-М)-(- (П-(-+ М)+ (П + М)+ (П+М)+ (М+Г). Исключая секции П—М, можно уменьшить число вагонов до четырех или, добавив секцию, увеличить до 12 (в частности, возросший поток пригородных пассажиров на отдельных направ­лениях Московского узла определил необходимость применения двенадцати-вагонных поездов). В любом варианте электропоезд содержит два головных вагона, а количество моторных равно половине общего числа вагонов. В дальнейшем при описании будем считать, что электропоезд состоит из десяти вагонов.
Конструкционная скорость электропоездов ЭР2 и ЭР9 равна 130 км/ч, в десятивагонном поезде 20 тяговых двигателей. Пусковое ускорение серийных электропоездов составляет 0,6 м/с2, следовательно, поезд может развить скорость до 100 км/ч за время t= v:a= 46 с (при равномерно ускоренном его движении).

УСТРОЙСТВО ЭЛЕКТРОПОЕЗДОВ

На электропоездах устанавливают тяговые двигатели постоянного тока с питанием от контактной сети напряжением 3000 В и двигатели пульсирующего тока, питающиеся через преобразователи от контактной сети напряжением 25 000 В. Тяговые двигатели имеют последовательное возбуждение. Мощность тяговых двигателей электропоездов значи­тельно ниже, чем двигателей электровозов, и в часовом режиме составляет 200 кВт. На каждом моторном вагоне установлено по четыре тяговых двигателя и, следовательно, десятивагонный электропоезд приводят в движение тяговые двигатели общей мощностью 4000 кВт.
Сравнительно небольшая мощность тяговых двигателей и специфика режима работы электропоездов позволяют применить систему самовентиляции; вентилятор устанавливают на валу двигателя. При самовентиляции внутри двигателя создается разрежение, которое способствует проникновению пыли и снега внутрь двигателя. Поэтому на электропоездах забор воздуха осуществляется в верхней части кузова вагона. Воздух проходит через очистительные фильтры и отстойные камеры , а затем через гибкие патрубки, которые соединяются с тяговыми двигателями. При разгоне электропоезда в течение некоторого времени тяговые двигатели работают с током, большим номинального (продолжительного режима) значения. Скорость движения и расход воздуха невелики, что вызывает быстрый нагрев обмоток двигателя. Затем почти во всех случаях происходит движение электропоезда в режиме выбега с достаточно высокой скоростью и торможение. Температура тягового двигателя к очередному пуску после стоянки успевает значительно снизиться.
Пуск тяговых двигателей электропоездов постоянного тока производится при включенном пусковом реостате на последовательном соединении тяговых двигателей моторного вагона с последующим переходом на последовательно-параллельное соединение (по два двигателя в каждой цепи). Напомним, что для электровозов такое соединение условно считают параллельным. При таком способе пуска потери электроэнергии в пусковых реостатах моторного вагона снижаются до 33% всей энергии, затраченной на пуск, вместо 50%, если бы пуск производился без перегруппировки тяговых двигателей. Это очень важно в условиях пригородного движения со сравнительно частыми остановками и пусками электропоездов.
Переход с одного соединения двигателей на другое осуществляется по мостовой схеме. Как и на электровозах, для увеличения числа скоростных характеристик в электропоездах используется ослабление возбуждения. Обычно применяют две его ступени. Направление движения изменяют, переключая обмотки возбуждения.
На электропоездах переменного тока ЭР9 всех индексов к вторичной обмотке трансформатора по мостовой схеме подключена выпрямительная установка, собранная из кремниевых диодов; она питает пульсирующим током тяговые двигатели. Тяговые двигатели соединены постоянно в две параллельные группы: по два последовательно в каждой группе. Для регулирования подводимого напряжения и, следовательно, скорости движения вторичная обмотка трансформатора имеет восемь секций с одинаковыми напряжениями в каждой секции; напряжение каждой секции вторичной обмотки трансформатора при холостом ходе составляет 276 В. Следовательно, максимальное напряжение вторичной обмотки равно 276-8= 2208 В. В силовую цепь электропоездов, помимо тяговых двигателей, входят в основном те же аппараты, что и на электровозах,— токоприемники, реверсоры, аппараты защиты и т. п. Работой аппаратов силовой цепи управляют с помощью контроллеров машиниста. Но, в отличие от электровозов, необходимые переключения при пуске, разгоне и движении осуществляются автоматически . Применение автоматического управления стало возможным, потому что в отличие от поезда с электрическим локомотивом в голове, где масса состава может изменяться в больших пределах, масса электропоезда определяется в основном тарой вагонов, т. е. практически постоянна. Автоматические переключения происходят под контролем реле ускорения, которое срабатывает в зависимости от значения тягового тока.
Основным групповым аппаратом, производящим все переключения в силовой цепи моторного вагона ЭР2, служит реостатный контроллер, в электро­поездах ЭР9 — главный контроллер.
Главная рукоятка контроллера машиниста, с помощью которого управляют работой тяговых двигателей, имеет только четыре положения вместо более трех десятков на электровозах. При постановке ее в положение I реостатный контроллер под контролем реле ускорения, поворачиваясь и производя соответствующие переключения, выводит из цепи управления ступени пускового реостата при последовательном соединении тяговых двигателей. В положении II главной рукоятки контроллера машиниста включается первая, а затем автоматически вторая ступень ослабления возбуждения. Положение III главной рукоятки контроллера соответствует параллельному соединению двигателей. Все необходимые переключения также осуществляются под контролем реле ускорения. Если главная рукоятка контроллера машиниста установлена в положение IV, производится дальнейший разгон электропоезда, так как автоматически поочередно включаются две позиции ослабления возбуждения. Кроме того, главная рукоятка контроллера машиниста имеет маневровое положение, в котором при включенном пусковом реостате и последовательно соединенных двигателях электропоезд перемещается с низкой скоростью.
Столько же положений имеет главная рукоятка контроллера машиниста электропоездов ЭР9. В зависимости от ее положения под контролем реле ускорения поворачивается вал главного контроллера. В результате изменяется число подключенных к выпрямительной установке секций вторичной обмотки трансформатора, а также ступеней ослабления возбуждения.
Защита силовых цепей электропоездов аналогична защите таких цепей на электровозах: начиная от быстродействующего или главного выключателя и кончая защитой от радиопомех . Для предохранения буксовых подшиников колесных пар от электрокоррозии устанавливают по два заземляющих устройства на каждую тележку моторного вагона.
Для обеспечения работы электропоездов устанавливают вспомогательные машины: мотор-компрессоры, мотор-генераторы, мотор-вентиляторы, электро­насосы для циркуляции охлаждающего масла в тяговом трансформаторе моторных вагонов ЭР9, расщепитель фаз и др.
В отличие от электровозов двигатели мотор-компрессоров электропоездов постоянного тока работают при номинальном напряжении 1,5 кВ. Для получения напряжения 1,5 кВ устанавливают специальную машину постоянного тока, называемую делителем напряжения.
Все тележки моторных и прицепных вагонов являются двухосными с двойным рессорным подвешиванием. Первая ступень рессорного подвешивания расположена в буксовом узле и называется надбуксовым подвешиванием, а вторая, расположенная в центре тележки,— центральным подвешиванием. В рессорном подвешивании применены только цилиндрические пружины. Листовые рессоры не применяют, поскольку они обладают значительным внутренним трением между листами. При движении электропоезда возникают высокочастотные колебания, которые не гасятся листовыми рессорами. Эти колебания передаются вагону в виде шума, тряски, вибрации. Цилиндрические же пружины, не имея внутреннего трения, обеспечивают вагону плавный и бесшумный ход. В устройстве тележек предусмотрены и другие дополнительные гасители колебаний.
Колесные пары моторных и прицепных вагонов электропоездов имеют разную конструкцию. Колесная пара моторного вагона, как и на электровозе, состоит из колесных центров, на которые насаживают бандажи. На них имеется также подшипниковый узел редуктора. Колесная пара прицепного вагона состоит только из оси и двух цельнокатаных колес.
На электропоездах ЭР2 и ЭР9П (М, Е) применено рамное подвешивание тяговых двигателей. Тяговый привод односторонний, состоит из большого цилиндрического прямозубого колеса и шестерни, которые заключены в литой корпус, обеспечивающий неизменную централь, и эластичной муфты. Эластичная муфта передает вращающий момент от двигателя к зубчатой передаче и компенсирует несоосность валов двигателя и шестерни, возникающую в результате взаимного перемещения полностью подрессоренного двигателя и неподрессо-ренной колесной пары при движении вагона.
Автоматическая локомотивная сигнализация (АЛСН) и поездной автостоп, обновленные в головных вагонах электропоездов, повышают безопасность движения, способствуют повышению пропускной способности железных дорог. Устройства АЛСН допускают проследование желтого огня путевого светофора со скоростью не более 60 км/ч. Когда на локомотивном светофоре горит красный огонь, скорость не должна превышать 20 км/ч. При превышении указанных скоростей движения сработает автостоп и произойдет принудительная остановка электропоезда, предотвратить которую машинист уже не может. Основным прибором автостопа является электропневматический клапан, связывающий электрическую часть с пневматической тормозной системой электропоезда.
Оборудование электропоездов в основном располагают под кузовами вагонов. Под кузовом моторного вагона на электропоезде постоянного тока располагают пусковые реостаты, резисторы ослабления возбуждения, индуктивные шунты, быстродействующий выключатель и др. На крыше устанавливают токоприемник, устройство для защиты от радиопомех, разрядники, опорные изоляторы с соединяющей шиной для параллельной работы токоприемников электропоезда. В лобовой части вагона устроены два шкафа: один для высоковольтных аппаратов (реле ускорения, счетчик, амперметр и т.д.), другой — для низковольтной аппаратуры.
В головном и прицепном вагонах под кузовом установлены аккумуляторная батарея, мотор-компрессор, генератор управления и другое оборудование. Головной вагон имеет кабину машиниста с аппаратами, необходимыми для управления электропоездом.
В электропоездах ЭР9П(М, Е) также основное оборудование расположено под вагонами, в том числе тяговый трансформатор, сглаживающие реакторы и др. Главный выключатель установлен на крыше моторного вагона.

Читайте также:  Формула напряжения переменного тока с частотой

Источник