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 вагонав 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).