Электропоезд постояного тока ЭР2

С 1962 г. Рижский и Калининский вагоностроительные заводы вместо электропоездов ЭР1 начали выпускать электропоезда ЭР2, вагоны которых имеют подножки и приспособлены Для выхода как на высокие, так и на низкие платформы (специальные фартуки для выхода на высокие платформы устанавливаются в депо).

Наличие подножек вызвало переделку рамы кузова. Одновременно по сравнению с вагонами электропоездов ЭР1 были усилены лобовые части, боковые стенки, рамы концов вагонов и дверные проемы. Проект изменений вагонов выполнен конструкторами Рижского вагоностроительного завода.

На электропоездах ЭР2 (их номера начинаются с 300-го) установлены динамоторы ДК-604В и быстродействующие выключатели БВП-105А-1, которые в отличие от выключателей БВП-5Т имеют диафрагменный привод; вместо кислотной аккумуляторной батареи применена щелочная 40КН-100.

Конструкция кузова цельнонесущая, сварная, выполнена в основном из гнутых и штампованных профилей. Хребтовые балки для автосцепки короткие, помещены они только между штампованным буферным брусом и шкворневыми балками. В работе на изгиб, растяжение и сжатие участвуют все основные элементы кузова, в том числе металлическая крыша, нижняя рама и боковые стенки. Длина кузова 19600мм, ширина 3480 мм. Вагоны имеют автосцепки СА-3.

Моторные и прицепные вагоны имеют по две двухосные тележки с двойным рессорным подвешиванием: кузов опирается на снабженный резиновой втулкой надрессорный брус через боковые скользуны, а шкворень служит только для передачи, горизонтальных сил. Надрессорныи брус в свою очередь опирается на четыре двойные цилиндрических пружины (по две с каждой стороны тележки), установленные на поддонах, подвешенных шарнирно к рамам тележки. Надрессорный брус относительно рамы тележки фиксирован двумя поводками с резинометаллическими элементами. Рамы тележек через цилиндрические пружины опираются на балансиры, подвешенные к нижней части корпусов роликовых букс. Статический прогиб рессорного подвешивания моторного вагона 105 мм. Такие тележки применялись с поезда №514 (1965 г.). Рамы тележек штамповано-сварной конструкции имеют в плане Н-образную форму. Они состоят из двух продольных, двух поперечных и четырех литых концевых балочек. Рамы тележек соединены с надрессорным брусом гидравлическими амортизаторами, гасящими колебания надрессорной части вагона.

Колесные пары моторного вагона выполнены со спицевыми центрами и бандажами диаметром по кругу катания 1050 мм. Один из центров колесной пары имеет тарельчатый фланец, к которому болтами крепится зубчатое колесо. На шейку колесной пары диаметром 130 мм посажены два цилиндрических роликовых подшипника. На колесную пару через два роликовых цилиндрических подшипника с внутренним диаметром 200 мм опирается корпус редуктора, в котором на двух сферических подшипниках может вращаться шестерня, сцепленная с зубчатым колесом. С другой стороны корпус редуктора с помощью резьбового стержня связан с рамой тележки.

Передаточное отношение редуктора 3,17. С шестерней через упругую муфту (резино-кордовую оболочку), компенсирующую перемещение колесной пары относительно рамы тележки, соединен вал якоря тягового электродвигателя, установленного на раме тележки. Колесная база тележки моторного вагона 2600 мм, расстояние между осями шкворней 13300 мм. Тележки прицепных вагонов имеют такую же схему рессорного подвешивания, как и моторные вагоны; диаметр колес прицепных вагонов 950 мм, колеса цельнокатаные. Колесная база тележки 2400 мм. Торможение вагонов двустороннее с помощью колодок - по две колодки на каждое колесо. На тележках моторного вагона установлено по два тормозных цилиндра диаметром 10".

На моторных вагонах электропоездов ЭР2, выпущенных после марта 1964 г., установлены четырехполюсные тяговые электродвигатели УРТ-110А (унифицированные, рижские, тяговые). В отличие от двигателей ДК-106Б коллектор выполнен с применением пластмассы, изоляция катушек полюсов и. якоря изготовлена из эскапона, щеткодержатели выполнены из пластмассы. Электромеханические данные машины не изменились. Главные полюсы размещены по вертикальной и горизонтальным осям, добавочные - под углом 45 к ним. Якорь выполнен с волновой обмоткой, изоляция обмоток полюсов и якоря класса В. Вентилятор электродвигателя сварной конструкции приварен к заднему обмоткодержателю. Максимальная частота вращения якоря 2080 об/мин. Вес тягового электродвигателя 2150 кгс.

На моторных вагонах электропоездов ЭР2 установлено по одному токоприемнику, так как в случае неисправности его оставшиеся четыре действующих моторных вагона позволят довести поезд до конечного пункта. По этим же соображениям в силовой цепи моторных вагонов не предусмотрены отключатели групп неисправных тяговых электродвигателей и при повреждении одного из электродвигателей отключается целиком моторный вагон.

Защита от токов короткого замыкания выполнена с помощью быстродействующего выключателя ВВП-105 с диафрагменным приводом, который отключает цепь тяговых электродвигателей, когда ток превышает 600 А, или под действием дифференциального реле, когда в случае перебросов или пробоев на землю ток в цепи тяговых электродвигателей не достигает 600 А. Реле перегрузки не действует на выключающие аппараты, а ликвидирует перегрузку в пусковом режиме снижением уставки реле ускорения путем ввода в цепь ее катушки добавочного резистора.

Силовой контроллер КСП-1А с электропневматическим приводом системы проф. Л. Н. Решетова имеет 12 контакторных элементов; общее количество позиций контроллера 18, из них 1-я соответствует маневровому режиму, 2-8-я-реостатному пуску при последовательном соединении всех четырех тяговых электродвигателей, 9-я-последовательному соединению электродвигателей с выведенными из цепи пусковыми резисторами, 10-я-промежуточной ступени ослабления возбуждения (67%), 11-я-второй ступени ослабления возбуждения (50 % ) 12-я- параллельному соед инению тяговых электродвигателей с возбуждением 50% и включенными реостатами, 13-15-я-реостатному пуску при параллельном соединении электродвигателей и 100% возбуждения, 16-я-параллельному соединению (две параллельно включенные группы по два последовательно включенных электродвигателя) при 100% возбуждания, 17-я-промежуточной ступени возбуждения (67%) и 18-я-50% возбуждения электродвигателей при их параллельном соединении.

Контроллеры машиниста, встроенные в пульты управления, имеют по две рукоятки: реверсивную и главную. Реверсивные имеют три положения: вперед, 0, назад, главная рукоятка-восемь положений: нулевое, маневровое, 1-е ходовое (соответствующее 9-й позиции силового контроллера-КСП),2-е ходовое (соответствующее 11-й позиции КСП), положения 2А и ЗА для ручного пуска, 3-е ходовое (соответствующее 16-й позиции КСП) и 4-е ходовое (соответствующее 18-й позиции силового контроллера).

Переход с последовательного на параллельное соединение тяговых электродвигателей осуществляется по методу моста. Сопротивления индуктивных шунтов подобраны так, что при режиме 50% возбуждения, т. е. на ходовых ступенях ослабления возбуждения, добавочные фехралевые резисторы полностью выключаются. В качестве линейных и мостового контакторов на моторных вагонах электропоездов ЭР2 установлены электровозные контакторы ПК-305 конструкции Новочеркасского электровозостроительного завода.

Чтобы разгрузить источники питания головного вагона и снизить падение напряжения в поездных проводах, часть вспомогательных контакторов и удерживающие катушки быстродействующих выключателей питаются от источников тока своей секции (от соседнего прицепного вагона).

При ручном пуске силовой контроллер находится под контролем реле ускорения. При автоматическом пуске поворот вала силового контроллера на следующую позицию происходит при уменьшении тока тягового электродвигателя до 170-180 А; возможен пуск при меньших токах перехода на следующие позиции - 125А, для чего машинист должен нажать кнопку «Пониженное ускорение». При боксованин одной из колесных пар реле боксования воздействует на реле ускорения и ток отпадания его снижается до 70 А.

В процессе выпуска электропоездов ЭР2 в период 1966-1975 гг. заводы-изготовители вводили отдельные изменения конструкции, направленные на повышение эксплуатационной надежности и комфорта для пассажиров. Так, с августа 1968 г. вместо токоприемников П-1В или П-1У стали устанавливаться токоприемники ТЛ-13У(с угольными вставками) и ТЛ14М (с медными вставками).

С октября 1968 г. в схему введено реле торможения, которое при срабатывании автостопа обеспечивает одновременное электропневматическое торможение и отключение линейных контакторов. В этом же году вместо электродвигателя ДК-406 компрессора начали устанавливать электродвигатели ДК-409В мощностью 5 кВт (напряжение 1500 В, ток 4,4 А) и несколько измененный в связи с этим компрессор ЭК-7Б. С мая 1970 г. вместо аккумуляторных батарей 40КН-100 устанавливались аккумуляторные батареи 40НК-125. С января 1971 г. вместо тяговых электродвигателей УРТ-110А применялись тяговые электродвигатели УРТ-110Б, у которых коллектор имеет арочную конструкцию. С сентября 1972 г. на тяговых электродвигателях УРТ-110Б и делителе напряжения ДК-604В устанавливались щеткодержатели с регулируемым нажатием на щетку. На электропоездах, начиная с ЭР2-982, улучшено уплотнение крышек и конструкция замков на подвагонных ящиках. В 1974 г., начиная с электропоезда ЭР2-1028, на головных вагонах изменена форма кабины машиниста, которая унифицирована с другими сериями электропоездов ЭР22в, ЭР9п). Одновременно вместо контроллера машиниста КМР-2АЗ начали устанавливать контроллеры 1КУ-021, введен калориферный обогрев кабины и кран машиниста усл. № 395.

Моторный вагон электропоезда ЭР2 имеет массу 54,6 т, головной —- 40,9 т, прицепной промежуточный — 38,3 т. Масса моторных вагонов оказалась незначительно выше, чем у электропоездов ЭР1, за счет того, что Рижский вагоностроительный завод с целью облегчения тары применил алюминиевые двери и каналы для проводов.

Из наиболее значительных изменений конструкции электропоездов необходимо отметить следующие. На электропоездах выпуска 1965 г. рессоры системы Н.Е. Галахова заменены цилиндрическими пружинами и одновременно установлены гидравлические амортизаторы между боковинами рам тележек и верхним надрессорным брусом. Статический прогиб рессорной системы тележек при этом увеличился с 95 до 120 мм. Передача массы кузова на измененные тележки осуществлена через боковые скользуны, а шкворень служит только для передачи горизонтальных сил.

В 1964 г. один из электропоездов был выпущен с резиновыми муфтами, заменяющими кулачковые муфты между валом тягового двигателя и редуктором. В конце 1965 г. было выпущено еще пять электропоездов с такими муфтами.

В связи с установкой более надежных опорных изоляторов токоприёмников (из стеклопластика АГ-4) с середины 1965 г. на электропоездах не ставилась релейная система Н.А.Лапина.

Электропоезд ЭР2А-413 в 1963 г. был выпущен с «автомашинистом» и поступил для эксплуатации на участок Москва-Клин Октябрьской дороги для опытной проверки. На электропоезде ЭР2-906 в 1975 г. проводились испытания системы «автомашинист» АМ-ЦНИИ.

Конструктивная скорость электропоездов 130 км/ч. Для электропоездов с тележками, имеющими рессоры Н.Е.Галахова, ВНИИЖТ рекомендовал в эксплуатации не превышать скорость 110 км/ч.

Электропоезда ЭР1 и ЭР2 поступили на многие пригородные участки. На линиях Московского и Ленинградского железнодорожных узлов они заменили трехвагонные секции СР и СР3.

---