Тяговая установка электропоезда включает две идентичные тяговые секции (рис. 5.1). Каждая из тяговых секций состоит из одного головного вагона и одного вагона С или Е.

Рис. 5.1. Тяговые секции электропоезда

Рис. 5.1. Тяговые секции электропоезда

В немоторном вагоне D расположены два компрессорных агрегата для питания потребителей поезда сжатым воздухом. Тяговые преобразователи поезда находятся в головных вагонах. Схема подключения тяговых преобразователей приведена на рис. 5.2. Каждый тяговый преобразователь питает попарно четыре асинхронных тяговых двигателя моторного вагона. Попарное питание (каждая тележка — от своего преобразователя) увеличивает возможности резервирования электрооборудования в случае выхода его из строя.

Более подробно схема одной тяговой секции показана на рис. 5.3, а обозначения и назначение аппаратов приведены в табл. 5.1.

Как видно из рис. 5.3, тяговый преобразователь состоит из двух идентичных блоков, каждый из которых содержит автономный инвертор напряжения (ШИМ-инвертор) (PWR), тормозной импульсный регулятор, используемый для реализации режима реостатного торможения (BST), и четырехквадрантный преобразователь (4QS).

Рис. 5.2. Упрощенная схема включения тяговых преобразователей

Рис. 5.2. Упрощенная схема включения тяговых преобразователей

Рис. 5.3. Упрошенная схема одной тяговой секции электропоезда «Ласточка»

Рис. 5.3. Упрошенная схема одной тяговой секции электропоезда «Ласточка»

Расшифровка обозначений к рис. 5.2 и 5.3

Обозначение в заводских электросхемах Назначение аппарата
-FB-X01 Токоприемник для обоих родов тока 3 кВ и 25 кВ (SA)
-FB-T02,03 Датчик сетевого напряжения (OSpW)
-FB-F01 Разрядник на 75 кВ (AC-USpA)
-FB-S01 Переключатель рода тока (SU)
-FB-F03 Разрядник на 13 кВ (DC-USpA)
-FB-Q02 БВ постоянного тока (DC-HC)
-FB-S02 Крышевой заземлитель постоянного тока (DC-ES)
-ДТ, ДН Датчик тока и датчик напряжения внутри блока Modbox
-LF Дроссель фильтра (находится в тяговом трансформаторе) (LF)
-FD-T01 Тяговый преобразователь головного вагона в целом
-НВ-Т11 Преобразователь собственных нужд и зарядное устройствово АБ
-FB-Q01 ГВ переменного тока (АС-НС)
-FB-T04 Датчик общего входного переменного тока (AC-SPw(E))
-FB-C01 Конденсатор электромагнитной совместимости
-FB-F02 Разрядник 75 кВ защиты тягового трансформатора (T-USpA)
-FB-T05 Датчик входного тока первичной обмотки тягового трансформатора (T-OSW)
-FB-T06 Датчик выходного тока первичной обмотки тягового трансформатора (T-USW)
-FB-T01 Тяговый трансформатор (TR)
-FB-Q06 Разъединитель шины отопления постоянного тока (DC-HAST)
-FB-Q04 Разъединитель шины отопления переменного тока
-FB-Q05 Короткозамыкатель обмотки отопления тягового трансформатора
-FB-F04 Предохранитель обмотки отопления тягового трансформатора
-FB-Q03 Разъединитель крышевой проводки 25 кВ (DLTR)
-FB-X12-14 Заземляющие устройства на буксах колесных пар (ЕК)
М1-М4 Тяговые двигатели 1, 2, 3, 4 (М)
-Q100 Контактор предварительной зарядки звена постоянного тока (-С1)
-R10 Резистор предварительной зарядки звена постоянного тока (-С1)
-Q10 Сетевой контактор тягового преобразователя
-Q1.1 Контактор переключения напряжения тягового преобразователя
-Q1.2 Сетевой контактор тягового преобразователя
-В1 Датчик входного тока тягового преобразователя
-В15 Датчик выходного тока тягового преобразователя
-В81 Датчик входного тока тягового преобразователя на питание ПСН
-В11 ,В 12 Датчики выходного тока из тягового преобразователя по фазам
-1RB Тормозной резистор (RB)
-В13.В14 Датчики напряжения звена постоянного тока
-Q85 Контактор подключения питания ПСН к тяговому преобразователю
-F56 Предохранитель питания ПСН

Скоростной электропоезд ЭС1 «Ласточка» (Desiro ML)

Автономный инвертор напряжения (PWR)

Автономный инвертор напряжения (АИН) служит для преобразования постоянного напряжения 3 кВ в трехфазное переменное напряжение, необходимое для питания асинхронных тяговых двигателей, при этом выходное напряжение и частота могут меняться. В публикации рассмотрена принципиальная схема силовой части АИН, принцип формирования кривой выходного напряжения на примере 180-градусного алгоритма управления АИН, алгоритм открытия транзисторов АИН, мгновенные схемы замещения АТД и значения фазных напряжений.

Скоростной электропоезд ЭС1 «Ласточка» (Desiro ML)

Четырехквадрантный преобразователь (4QS)

Четырехквадрантные преобразователи служат для преобразования переменного напряжения вторичных обмоток тягового трансформатора в постоянное напряжение для питания автономного инвертора напряжения в тяговом режиме и, наоборот, в режиме рекуперативного торможения. То есть они выполняют те же функции, что и полностью управляемые выпрямители, которые также могут работать в режиме ведомых сетью инверторов, однако принцип работы 4QS существенно отличается. Основным преимуществом 4QS-преобразователей по сравнению с управляемыми выпрямителями является возможность поддержания коэффициента мощности близким к единице во всех режимах работы тягового привода. Следует обратить внимание, что в отличие от однофазных выпрямителей, в которых выходное напряжение ниже входного, 4QS-преобразователи являются повышающими.

Скоростной электропоезд ЭС1 «Ласточка» (Desiro ML)

Импульсный регулятор напряжения (BST)

В публикации приведена упрощенная схема импульсного регулятора (ИР) напряжения и диаграмма выходного напряжения, поясняющая принцип его работы. Импульсный регулятор предназначен для регулирования потока энергии между входными конденсаторами АИН (С1 и С2) и тормозными резисторами (RB1 и RB2) в случае, если контактная сеть не может принять всю энергию электрического торможения.

Скоростной электропоезд ЭС1 «Ласточка» (Desiro ML)

Конструкция и параметры тягового преобразователя

Контейнеры тяговых преобразователей расположены на головных вагонах (А и В), которые являются моторными. В контейнере имеется два комплекта тяговых преобразователей, каждый из которых питает двигатели своей тележки. Каждый 4QS-perynHTOp подключен к своей обмотке тягового трансформатора. Выходы четырехквадрантных регуляторов разомкнуты, каждый из них питает свой промежуточный контур. С шинами промежуточного контура соединены следующие узлы: тормозной регулятор с тормозным резистором (чтобы иметь возможность погасить энергию электрического торможения в случае невозможности передать ее в контактную сеть), конденсатор промежуточного контура, служащий в качестве промежуточного накопителя для сглаживания пульсаций напряжения промежуточного контура, автономный инвертор напряжения, преобразователь собственных нужд с зарядным устройством аккумуляторных батарей.

Скоростной электропоезд ЭС1 «Ласточка»

Общие сведения

Электропоезда ЭС1 предназначены для пригородных перевозок пассажиров на железных дорогах РФ с конструкционной скоростью 160 км/ч и максимальной скоростью в эксплуатации 160 км/ч; остановки могут осуществляться на станциях, оборудованных как высокими, так и низкими платформами. «Desiro RUS» исполняются как пятивагонные электропоезда с распределенной тяговой мощностью. Кузова вагонов изготовляют из алюминия.

Скоростной электропоезд ЭС1 «Ласточка»

Механическая часть электропоезда ЭС1 Ласточка

Механическая часть электропоезда Ласточка состоит из цельнонесущего кузова вагона, элементы которого воспринимают нагрузки от внутривагонного, крышевого и подкузовного оборудования, а также нагрузки, возникающие при движении электропоезда; тележек, которые воспринимают тяговые и тормозные усилия, боковые, горизонтальные и вертикальные силы при прохождении неровностей пути и передает их на раму кузова; колёсных пар, которые направляют электропоезд по рельсовому пути, передают тормозную силу при торможении, воспринимает статические и динамические нагрузки, возникающие между рельсом и колесом; буксового узла, который передает от массы вагона электропоезда на ось колесной пары вертикальные нагрузки, а от колесных пар на раму тележки — боковые и горизонтальные усилия, усилия торможения, а также усилия тяги.

Скоростной электропоезд ЭС1 «Ласточка» (Desiro ML)

Электрические машины и трансформаторы электропоезда ЭС1 Ласточка

Главный трансформатор предназначен для понижения напряжения контактной сети переменного тока 25 кВ 50 Гц до уровня, приемлемого для использования на электропоезде. Главный трансформатор установлен в подвагонном пространстве вагонов С и Е в специальном контейнере, на электропоезде так же устанавливаются понижающие трансформаторы, которые необходимы для питания розеток салонов и кабины управления напряжением 220 В переменного тока. Для ограничения электромагнитного воздействия электрооборудования поезда на контактную сеть, выполнения требований по допустимым токам помех, а также по входному импедансу поезда в режиме его эксплуатации на постоянном токе служит сетевой LC-фильтр. Электропоезд «Ласточка» оборудован асинхронными трехфазными самовентилируемыми тяговыми электродвигателями с короткозамкнутой обмоткой ротора типа 1ТВ2216. Тяговыми двигателями оснащены все оси вагонов А и В.

Скоростной электропоезд ЭС1 «Ласточка»

Силовые электрические аппараты электропоезда ЭС1 Ласточка

Напряжение из контактной сети на каждой половине электропоезда поступает через токоприемник (SA) к переключателю рода тока (SU). Каждый из токоприемников электропоезда подключен к системе датчиков, которая состоит из последовательно соединенных датчиков сетевого напряжения (OSpW) и определителя рода тока (SE). Считанные сигналы обрабатываются в блоке управления приводом. Задача системы определения рода тока — установить, каково напряжение в контактной сети (=3 кВ или ~25 кВ), если в настоящий момент оно неизвестно.

Скоростной электропоезд ЭС1 «Ласточка»

Силовая схема электропоезда

Тяговая установка электропоезда включает две идентичные тяговые секции. Каждая из тяговых секций состоит из одного головного вагона и одного вагона С или Е. В немоторном вагоне D расположены два компрессорных агрегата для питания потребителей поезда сжатым воздухом. Тяговые преобразователи поезда находятся в головных вагонах. Каждый тяговый преобразователь питает попарно четыре асинхронных тяговых двигателя моторного вагона. Попарное питание (каждая тележка — от своего преобразователя) увеличивает возможности резервирования электрооборудования в случае выхода его из строя.

Скоростной электропоезд ЭС1 «Ласточка»

Бортовая сеть собственных нужд электропоезда ЭС1 Ласточка

Чтобы облегчить техническое обслуживание в процессе эксплуатации, необходимо обеспечить возможность быстрой замены узлов, предохранителей, модулей и вставных блоков без специальных инструментов. Для этого все компоненты бортовой сети обладают следующими качествами: модульная конструкция, легкая доступность и заменяемость узлов, чаще выходящих из строя (доступ к данным узлам в подвагонном пространстве осуществляется посредством боковых крышек), возможность проведения сервисного обслуживания без демонтажа оборудования, легкая доступность измерительных и заземляющих точек, кабели проложены таким образом, что они не мешают демонтажу компонентов, все предохранители находятся за сервисными крышками и легко доступны, электрические узлы и штекерные соединения устроены так, что при техническом обслуживании исключено неправильное подсоединение.

Скоростной электропоезд ЭС1 «Ласточка»

Конфигурация системы управления электропоезда ЭС1 Ласточка

На электропоездах «Ласточка» установлена система управления SIBAS 32 (Siemens Bahn-Automatisierungs-System — система автоматизации железнодорожного транспорта компании «Сименс»), Она осуществляет все функции управления, контроля и диагностики в поезде и состоит из подсистем, распределенных по вагонам. Передача данных реализуется посредством поездной сети связи (Train Communication Network — TCN). Энергоснабжение системы управления производится от бортовой сети постоянного тока 110 В. В вагонах С и Е находится по одному центральному блоку управления (ЦБУ). В качестве ЦБУ используется стандартный блок управления типа STDZSG 34V2. ЦБУ построен на базе микропроцессоров и микроконтроллеров. Он располагается в контейнере подвагонного оборудования на стандартизированном модульном носителе с выдвижными модулями.

Скоростной электропоезд ЭС1 «Ласточка»

Автоматические тормоза электропоезда ЭС1 Ласточка

Пневматическая и тормозная системы имеют модульную конструкцию и состоят: из системы пневмоснабжения, тормозного оборудования вагона, тормозного оборудования тележки. В систему пневмоснабжения входит следующее оборудование: безмасляные компрессоры, осушитель, главные воздушные резервуары, вспомогательная установка подачи воздуха. Система тормозного оборудования вагона включает следующие компоненты: электропневматический модуль управления торможением с микропроцессорным управлением торможением (ВСМ), электрическое устройство ввода значений движения/торможения, клапан быстрой вытяжки воздуха тормозной магистрали, оборудование снабжения тормозной магистрали сжатым воздухом, кран машиниста, микропроцессорная система защиты от юза, электродинамическая тормозная система с тормозным сопротивлением.

Скоростной электропоезд ЭС1 «Ласточка»

Вспомогательные системы электропоезда «Ласточка»

В данной главе рассмотрено оборудование вспомогательных систем, отвечающих за комфорт пассажиров, их безопасность, а также системы, обеспечивающие поездную связь.

Скоростной электропоезд ЭС1 «Ласточка» (Desiro ML)

Эксплуатация электропоезда ЭС1 Ласточка

Управление (эксплуатация) электропоезда начинается с визуального осмотра, во время которого необходимо убедится, что все подвагонные ящики с высоковольтным оборудованием, ящики с оборудованием на 380 В закрыты,  ключи от них размещены в свою очередь в специальном ящике, схема заземления разобрана и находится в штатном состоянии (если хотя бы один из ключей будет отсутствовать, невозможно будет разобрать заземление, соответственно, поезд нельзя завести). приведения электропоезда в рабочее состояние. Локомотивная бригада осуществляет пуск и торможение электропоезда одним из следующих способов: служебное торможение, экстренное торможение, принудительное торможение, аварийное торможение, торможение пассажирским стоп-краном, торможение стояночным пружинным тормозом, управляет системами электропоезда и следит за их состоянием.

Логотип Эсткор и сайта etrain.ru

Ограниченная ответственность. Материалы, размещенные на этом Интернет-сайте взяты из открытых источников и размещены на безвозмездной основе. Копирование информации из одного открытого источника в другой не является нарушением авторских и смежных прав.

Поддержку Интернет-ресурса осуществляет общество с ограниченной ответственностью "Финансово-производственная компания "Эсткор" (ОГРН: 1205000045700, ИНН/КПП: 5012102260/501201001). Все права защищены.

Обратная связь

мкр. Железнодорожный,
г. Балашиха,
Московская область, 143980