Электропоезд переменного тока ЭР9

В конце 1961 г. в Риге выпустили двухвагонную секцию (моторный и головной вагоны) серии ЭР9. Она незначительно отличалась от вагонов электропоездов ЭР7К и, строго говоря, являлась их разновидностью. В начале 1962 г. новую секцию испытывали на Экспериментальном кольце ЦНИИ МПС, а со второй половины года началась постройка десятивагонных электропоездов.

Моторные вагоны строили на Рижском вагоностроительном заводе, головные и промежуточные вагоны - на Калининском вагоностроительном, тяговые двигатели и ряд аппаратов- на Рижском электромашиностроительном, трансформаторное оборудование-на Таллиннском заводе ртутных выпрямителей, выпрямительные установки-Саранском заводе «Электровыпрямитель» и Таллиннском заводе ртутных выпрямителей, главные воздушные выключатели - заводе «Уралэлектроаппарат», а затем на Нальчикском заводе высоковольтной аппаратуры.

Кузова вагонов, тележки, зубчатые передачи у электропоездов ЭР9 такие же, как и у электропоездов ЭР7. На крышах установили главные воздушные выключатели ВОВ-25-4, а под кузовом — трансформаторы ОЦР-1000/25. Выпрямительную установку ВУТ-800 моторного вагона собрали из диодов РК-200 или ВКД-200 с номинальным выпрямленным током 200 А.

Установки первых поездов расположены в двух шкафах у торцовых стенок вагона и имеют мотор вентиляторы для охлаждения вентилей. В каждом шкафу размещено по 108 вентилей-половина моста. В плечах моста имеются три параллельных цепи по шестнадцать последовательно включенных вентилей в каждой. Кроме того, в двух плечах, как и на моторных вагонах ЭР7К, имеются разветвления, в которых стоят по двенадцать вентилей. Параллельно каждому вентилю включены цепи, состоящие из последовательно включенных резисторов и емкостей.

На моторных вагонах ЭР9 установлены тяговые двигатели РТ-51Д, у которых по сравнению с двигателями РТ-51В увеличено число витков главных полюсов с 50 до 68 (сечение меди уменьшено с 283х22 до 1,95х22). Это снизило скорость вращения якоря. Нормальному полю соответствуют 53,5 % возбуждения, 32 % — ослабленному. При полном (усиленном) поле возбуждение равно 92,5 %, скорость вращения якоря при часовом токе на этом режиме — 700 об/мин, максимальная скорость вращения якоря — 2080 об/мин, масса двигателя — 2000 кг.

Вспомогательные машины—расщепитель фаз, мотор вентиляторы, мотор компрессоры — такие же, как на электропоездах ЭР7. Как и на этих поездах, цепи управления питаются постоянным током напряжением 110В от аккумуляторной батареи или выпрямительного агрегата, от которого также заряжается батарея.

Напряжение, подводимое к тяговым двигателям, и степени их возбуждения изменяются главным контроллером КСП-6Б с приводом системы Л. Н. Решетова. Этот контроллер, как и на моторных вагонах электропоездов ЭР7, имеет двадцать позиций. Главная рукоятка контроллера машиниста, кроме нулевой и маневровой, имеет четыре ходовые позиции, Моторный вагон весит 59,2 т, прицепной — 37 т, головной — 39 т, число мест в вагонах соответственно 110, 108, 88.

При эксплуатации первых электропоездов ЭР9 наблюдались отдельные неполадки — выходили из строя резисторы, шунтирующие кремниевые вентили, высоковольтные кабели и некоторые вспомогательные машины. По мере отработки конструкции и накопления опыта эксплуатации эти неполадки исчезали.

С электропоезда ЭР9-02 кузова вагонов стали выпускать с комбинированными выходами (на низкие и высокие платформы), т.е , по типу кузова электровагонов ЭР2. У построенного в конце 1963 г. электропоезда №34 выпрямительные установки по рекомендации ЦНИИ МПС были размещены как и у электропоездов ЭР7К — под вагонами. На моторных вагонах в вентиляционных каналах расположены фазорасщепители РФ-1Б, имеющие вентиляторы для охлаждения выпрямительных установок. Этот электропоезд Рижский вагоностроительный завод первоначально обозначил как ЭР19. Затем ему была присвоена серия ЭР9. Начиная с электропоезда ЭР9-48, выпрямительные установки расположены под кузовами вагонов. На электропоездах ЭР9 вентиляционные системы выпрямительной установки, главного трансформатора, сглаживающего реактора и расщепителя фаз объединены в одну и общий вентилятор посажен на вал расщепителя фаз.

Ввиду малой эффективности из выпрямительной установки исключены токовые делители, а параллельные цепочки вентилей каждого плеча соединены между собой резисторами, что дало возможность в три раза по сравнению с выпрямительными установками моторных вагонов электропоездов ЭР9 сократить число комплектов резисторов и емкостей, шунтирующих вентили. С электропоезда № 86 на моторных вагонах выпрямительные установки имеют вентили ВКД-200 шестого класса, их общее число уменьшено до 144. На моторных вагонах электропоездов № 02—31 применили бестоковую защиту выпрямительных установок, как и на электропоездах ЭР7К. С электропоезда № 32 использована так называемая токовая защита, разработанная ЦНИИ МПС. Она отключает выпрямительную установку сразу после возникновения дефекта. Ее собственное время срабатывания составляет 10—15 мс. Непосредственно ток отключают быстродействующие контакторы с дугогашением. Эта защита проще, чем бестоковая, и в отличие от нее действует всегда сразу. При бестоковой же защите до размыкания цепи быстродействующим выключателем возможен пропуск целого полупериода тока. С электропоезда №48 была применена несколько измененная токовая защита завода электронно-вычислительных машин.

Начиная с этого же электропоезда, установили несколько перепроектированный фазорасщепитель РФ-1В, у которого изменили размеры магнитопровода и размещение обмотки статора. На валу перепроектированного фазорасщепителя помещен центробежный вентилятор для улучшения охлаждения машины. С электропоезда N 84 вместо стабилизатора напряжения цепи управления СН-102А-1 применен стабилизатор СН-104Б-1 с внутренней обратной связью и кремниевыми вентилями вместо селеновых.

Выпуск поездов ЭР9 позволил перевести на моторвагонную тягу пригородное пассажирское движение не только Горьковского узла, но и пригородных участков Минска, Красноярска, Ростова и др. Кроме того, успешная эксплуатация электропоездов дала возможность прекратить работы по созданию моторных вагонов ЭР8 с относительно сложными и неудобными для обслуживания коллекторными тяговыми двигателями.