ЭР30 ( Э лектропоезд Р ижский, 30 -й тип) — проект электропоезда постоянного тока с тиристорно-импульсной системой управления (ТИСУ), разработанный Рижским вагоностроительным заводом (РВЗ) в конце 1985 года .

История проекта

Предпосылки к появлению

Попытки перехода с реостатно-контакторной системы управления (РКСУ) на тиристорно-импульсную (ТИСУ) советская промышленность пробовала уже в 1960-е годы. Так как в Советском Союзе в это время ещё отсутствовал опыт применения на электропоездах и электровозах мощных преобразователей на полупроводниковых приборах (были лишь преобразователи, выполненные на лампах), то было решено для начала опробовать систему с импульсным межступенчатым регулированием. При такой схеме регулирования пуск тяговых электродвигателей (ТЭД) осуществляется за счёт пусковых реостатов, но они закорачиваются не с помощью контакторов реостатного контроллера, а с помощью управляемых полупроводниковых приборов ( тиристоров ). По такой схеме в депо Засулаукс ( Прибалтийская железная дорога ) в 1967 году был оборудован моторный электровагон серии ЭР2 № 44808. При этом на данном электровагоне импульсное межступенчатое регулирование было применено не только для регулирования пускового сопротивления, но и для ослабления возбуждения ТЭД. К данному моторному вагону был прицеплен головной (№ 837), после чего секции присвоили обозначение серии ЭР2 ^и (с импульсным регулированием). От серийных ЭР2 на опытной электросекции были сохранены пусковые резисторы, реостатный контроллер и ряд других электрических аппаратов. Испытательные поездки секции подтвердили её работоспособность. В 1971 году данный принцип работы преобразователя был ещё раз опробован на одном из электропоездов серии ЭР22 , а затем его стали использовать на скоростных электропоездах ЭР200 (строились с 1974 года). Саму опытную электросекцию ЭР2 ^и в 1972 году переоборудовали по схеме электропоездов серии ЭР2 ^т с широтно-частотными преобразователями. Последние после этого также получили обозначение серии ЭР2 ^и . Это было дальнейшим развитием схемы с импульсным регулированием: здесь была уже полная замена контакторно-реостатного пуска бесконтактным импульсным. По этой схеме пуск электропоезда осуществляется за счёт плавного регулирования напряжения на зажимах ТЭД. При этом отпадает необходимость в такой промежуточной схеме соединения ТЭД, как последовательная (все четыре ТЭД соединены последовательно в одну цепь), также при такой схеме было возможно применять рекуперативное торможение. Примерно в это же время в Московском энергетическом институте (МЭИ) на кафедре «Электрический транспорт» были начаты работы по применению на таких же обычных ЭР2 частотно-импульсных преобразователей. Сотрудники этой кафедры разработали частотно-импульсную систему, которую планировалось установить на электропоезд. Используя эту систему, в оду проектно-конструкторским бюро локомотивного хозяйства Министерства путей сообщения был разработан проект, по которому в 1970 году на Московском локомотиворемонтном заводе были переоборудованы 6 из 10 вагонов электропоезда ЭР2-559. Доработанный состав также был обозначен ЭР2 ^и . В период с 1971 по 1973 год электропоезд совершал периодические опытные поездки, в которых проверялась работа электрооборудования, в том числе и в режиме рекуперативного торможения. Однако вскоре МЭИ прекратил испытания электропоезда. Это связано с тем, что он был лишь макетом для проверки работоспособности такой системы .

Используя опыт эксплуатации в 1970—1973 годах электропоездов ЭР2, дооборудованных статическими преобразователями, в сентябре 1976 года РВЗ изготовил 10-вагонный электропоезд ЭР12-6001 с тиристорно-импульсными преобразователями. На данном электропоезде механическая часть, ТЭД (была лишь улучшена их изоляция, отчего ТЭД получили наименование 1ДТ-006), вспомогательные машины и тормозное оборудование были такими же, как на ЭР2. Пуск электропоезда производился с помощью двухфазных тиристорных преобразователей с широтно-импульсным регулированием . Эти преобразователи были изготовлены на Таллинском электротехническом заводе и размещались под моторными вагонами. Плавное регулирование напряжения на зажимах ТЭД позволило поднять уставку пускового тока (с 190 до 220 А), а следовательно и увеличить ускорение поезда (с 0,57 до 0,71 м/с²). В 1981 году РВЗ изготовил ещё два поезда с преобразователями изменённой конструкции: шестивагонный ЭР12-6002 и четырёхвагонный ЭР12-6003. Все три поезда прошли испытания и эксплуатировались в Эстонии. Однако серийное производство налажено не было, а в середине 1990-х годов все электропоезда ЭР12 были переоборудованы фактически в обычные ЭР2 .

Тем не менее, уже в 1980-х годах были начаты работы по созданию электропоездов нового семейства с длиной кузова вагона 21,5 м и увеличенными тамбурами , в которое, в частности, должны были войти ЭР30 и его аналог для линий переменного тока ЭР29 .

Результаты работ

В результате проведённых работ по состоянию на 1985 год был спроектирован и построен опытный образец электропоезда ЭР29, а в декабре 1985 года был завершён технический проект ЭР30. Помимо РВЗ, в разработке электропоезда ЭР30 были задействованы Рижский филиал ВНИИВ, Рижский электромашиностроительный завод (РЭЗ), (ТЭЗ). Конструкция вагонов ЭР30 максимально унифицирована с узлами ЭР29 , за исключением электрооборудования поезда. Применены многие узлы и решения, хорошо зарекомендовавшие себя на серийных изделиях. Была оставлена ранее использовавшаяся система вентиляции пассажирских помещений, значительная часть пневмооборудования и элементы моторной тележки и тому подобное .

В 1989 году был завершён очередной этап испытаний опытного образца электропоезда ЭР29, после чего в этом же году была проведена его доработка. В следующем году проводились тягово-энергетические испытания, а в середине 1991 года электропоезд был введён в опытную эксплуатацию. Однако сложившаяся в связи с распадом СССР тяжёлая экономическая ситуация в его бывших республиках привела к тому, что опытный ЭР29 остался в единственном экземпляре, а проект ЭР30 так и не был реализован .

Общие сведения

Электропоезд ЭР30 спроектирован для пассажирских перевозок на электрифицированных линиях колеи 1520 мм с напряжением 3000 В постоянного тока .

Составность

Поезд формируется из вагонов трёх типов — прицепных головных с кабинами управления (Пг), моторных промежуточных (Мп) и прицепных промежуточных (Пп). Предусмотрено формирование составов по принципу двухвагонных электросекций, каждая из которых включает один вагон Мп и один Пг или Пп; при этом возможно добавление дополнительного вагона Пп в одну из секций при достаточном количестве вагонов. Композиции с чётным количеством вагонов (от 4 до 12) состоят из равного числа моторных и прицепных вагонов, то есть составляются по формуле (Пг+Мп)+0..4×(Пп+Мп)+(Мп+Пг). Композиции с нечётным количеством вагонов (9 либо 11) получаются добавлением вагона Пп соответственно в восьми- и десятивагонную схему .

Кроме того, предусмотрена эксплуатация двух поездов в одном составе по системе многих единиц , при которой электрические цепи сцеплённых друг с другом головных вагонов соединяются вручную с помощью кабелей. При этом каждый поезд в таком составе может иметь только стандартную (см. выше) композицию из четырёх или шести вагонов, то есть общее количество вагонов в составе 8, 10 или 12 .

Основная составность — 11-вагонная, с общей композицией 2Пг+5Мп+4Пп .

Технические характеристики

Основные параметры электропоезда основной составности и вагонов :

Параметр		Вагон Пг	Вагон Мп	Вагон Пп	Электропоезд
Габарит по ГОСТ 9238		Т
Длина по осям сцепок, мм		22 188	22 086	22 086	243 150
Ширина дверного просвета, мм		1250	1250	1250	——
Количество дверей		2×2	2×2	2×2	2×22
Диаметр новых колёс по кругу катания, мм		950	1 050	950	——
Масса тары, т		44,2	60,3	41,0	553,9
Число сидячих мест		86	116	116	1216
Скорость, км/ч	конструкционная	130
	максимальная эксплуатационная	120
Среднее ускорение (до 60 км/ч), м/с²		0,71
Среднее замедление (с 80 км/ч), м/с²		0,65
Передаточное число редуктора		——	3,95	——	——
Мощность, кВт	часового режима	——	280×4=1120	——	1120×5=5600
	длительного режима	——	233×4=932	——	932×5=4660

Конструкция

Механическое оборудование

Как уже было сказано выше, механическая часть электропоезда ЭР30 выполнена аналогично серии ЭР29. Основное отличие электропоездов ЭР29 и ЭР30 от серийных модификаций серий ЭР2 и ЭР9 состоит в увеличении длины кузова до 21,5 м и ширины проёма входных дверей до 1250 мм, что делает посадку и высадку при большом пассажиропотоке более удобными. Вагоны оснащены комбинированными выходами, позволяющими осуществлять посадку и высадку пассажиров как при высоких, так и при низких платформах . На ЭР30 предполагалось применить новый компрессор с производительностью 1 м³/мин .

Электрооборудование

Для моторных вагонов электропоезда ЭР30 был разработан новый ТЭД (обозначенный 1ДТ.13) с мощностью часового режима 280 кВт. По этому показателю он превосходит ТЭД типа 1ДТ.003.4 электропоезда ЭР2Р на 16%, при меньшей на 10% массе ТЭД .

Все четыре ТЭД вагона Мп соединены последовательно (при номинальном напряжении на каждом 750 В). Для регулирования напряжения и силы тока якорей ТЭД в схему включён специальный преобразователь. Его охлаждение предполагалось осуществлять набегающими потоками воздуха при движении. Тиристорно-импульсный преобразователь (ТИП) осуществляет плавное регулирование и возбуждение ТЭД в режимах пуска и электрического торможения. Он же отвечает за своевременное отключение тока в цепи ТЭД для обеспечения функционирования коммутационных аппаратов. В зависимости от уровня напряжения на токоприёмнике при электрическом (рекуперативно-реостатном) торможении происходит плавное перераспределение электроэнергии между тормозными резисторами и контактной сетью .

ТИП, а также многие современные для того времени технические решения позволили исключить из проекта ЭР30 ряд электроаппаратов с подвижными частями (силовой контроллер, тормозной переключатель и другие), что упрощает их техническое обслуживание и уменьшает объём их текущего ремонта. Ожидалось резкое снижение (а в некоторых случаях полное исключение) токовой нагрузки при оперативных отключениях силовых контакторов, что, в свою очередь, положительно влияет на показатели надёжности электропоезда .

Для повышения надёжности также были введены дополнительные устройства и решения. Например, для борьбы с юзом и боксованием в схеме задействованы электронные противоюзно-противобоксовочные устройства, анализирующие по параметрам электросхемы появление юза и боксования колёсных пар и воздействующие соответствующим образом на схему управления поездом .

Рекуперативное торможение согласно проекту могло осуществляться в автоматическом режиме. Кроме того, предусмотрена возможность совместного применения рекуперативного торможения поезда при одновременном электропневматическом торможении вагонов Пп и Пг. В систему управления была заложена возможность поддержания постоянного ускорения и замедления состава в диапазоне наибольших пусковых и тормозных усилий .

Оснащение салона и кабины машиниста

Оснащение пассажирского салона ЭР30 во многом аналогично другим электропоездам РВЗ. Кресла расположены по схеме 3+3 с каждого борта вагона. Эргономическая схема кабины машиниста была доработана. Здесь предполагалось установить систему кондиционирования воздуха, способную в летнее время обеспечивать температуру в кабине ниже наружной на 11 °C. Также были проработаны цветовые решения оформления интерьера салона и кабины машиниста .

Сходные модели

Внешние изображения

Первым из реализованных проектов нового семейства стал вышеупомянутый электропоезд ЭР29, также имеющий ТИСУ и практически одинаковую механическую часть, то есть аналог электропоезда ЭР30, но уже для линий переменного тока .

Помимо вышеупомянутых ЭР29 и ЭР30, существуют и другие разработки электропоездов, использующих аналогичную механическую часть (кузова вагонов). Параллельно с этой парой на РВЗ шли работы по созданию электропоезда постоянного тока ЭР24 с РКСУ, но с аналогичными кузовами . Ни одного ЭР24 построено не было, но по этому проекту (после доработки его электрической схемы) на Демиховском машиностроительном заводе (ДМЗ) был создан электропоезд ЭД2Т . Через несколько лет после появления ЭД2Т на ДМЗ был разработан электропоезд ЭД4 , отличающийся от ЭД2Т только электрооборудованием (российского производства вместо латвийского) .

Через два года после создания электропоезда постоянного тока ЭД2Т на ДМЗ был создан его аналог для линий переменного тока. Электрооборудование этого поезда, обозначенного ЭД9Т , являлось доработанным комплектом электропоезда ЭР9Т (параллельно применялось на ЭР9ТМ ); механическая часть больших изменений не претерпела .

• 
  Эскиз внешнего вида ЭР24
• 
  ЭД2Т-0035 в заводской окраске позднего варианта
• 
  ЭД4-0006 в корпоративной окраске ОАО «РЖД»
• 
  ЭД9Т-0026 в корпоративной окраске ОАО «РЖД»

См. также

• ЭР5
• РВЗ-7
• ЭД4
• ЭР24
• ЭР2Р
• ЭР2Т
• ЭД9

Примечания

Комментарии

Источники

Ссылки

• (ЭР30 в 1:22:55 — 1:29:30)