Опытный электропоезд постоянного тока ЭР6

Используя опыт постройки и испытаний электропоезда с моторными вагонами PC, Рижские вагоностроительный и электромашиностроительный заводы построили в 1959г. десятивагонный электропоезд ЭР6-001. Его моторные вагоны имели оборудование для рекуперативно-реостатного торможения. В проектировании электрического оборудования поезда приняли участие конструкторы завода «Динамо» имени С. М. Кирова.

Для поезда ЭР6 использованы механические части (кузов и тележки) моторных, прицепных и головных вагонов электропоездов ЭР1, причем конструкции их подверглись небольшим изменениям, вызванным применением дополнительного и измененного электрического оборудования, а также иным его расположением. Передаточное число редуктора 1:3,17, конструкция передачи и подвески электродвигателей не изменены.

Тяговые двигатели ДК-106Б, установленные на моторных вагонах электропоездов ЭР1, по своим характеристикам непригодны для рекуперативно-реостатного торможения. Поэтому для электропоезда ЭР6 были спроектированы и изготовлены новые ДК-106А. Их рассчитали на работу с напряжением на коллекторе 750 В и глубокое ослабление поля до 21 % возбуждения.

Сохраняя внешние размеры и вид тяговых двигателей ДК-106Б, у двигателей ДК-106А уменьшено число коллекторных пластин с 329 до 235, глубина паза увеличена с 43 до 52 мм, уменьшено число витков катушек главных полюсов с 78 до 63 и соответственно, изменены сечения проводников. Обмотка якоря имела кремний-органическую изоляцию класca F, обмотки полюсов-класса Н. Тяговый двигатель ДК-106А при номинальном напряжении на зажимах 1750 В и 50% возбуждения имел часовую мощность 185 кВт. Ток при этом режиме — 276 А, скорость вращения якоря-645 об/мин. Длительный ток двигателя — 210 А, масса тягового двигателя — 2200 кг. Для возбуждения двигателей, при рекуперативном или реостатном торможении на высоких скоростях на каждом моторном вагоне установили моторгенератор ДК-605А. Он преобразовывал постоянный ток напряжением 3000 В в постоянный с номинальным напряжением 140 В. Длительная мощность двигателя —6,6 кВт, генератора — 5,6 кВт, ток соответственно 3 и 40 А, скорость вращения якорей — 975 об/мин, масса машины - 1200 кг. Остальные вспомогательные машины такие же, как на электропоезде ЭР1. Пуско-тормозные резисторы были размещены на крышах моторных вагонов.

Защита силовой цепи тяговых электродвигателей осуществлена быстродействующим выключателем, защита от боксования — двумя реле боксования. В качестве линейных и тормозных контактов поставлены электропневматические контакторы ПК-350А, в качестве защитных при торможении — электромагнитные контакторы КВЦ-2Р.

Электрооборудование моторных вагонов рассчитано на рекуперативное торможение от максимальной 130 км/ч скорости до скорости около 45 км/ч, реостатное торможение с самовозбуждением под контролем реле торможения от скорости 45 до 6—10 км/ч и реостатное торможение с самовозбуждением при постоянном тормозном сопротивлении, соответствующем 13-й позиции реостатного контроллера, при более низких скоростях. Предусмотрели реостатное торможение с независимым возбуждением, которое применяется перед началом рекуперативного торможения (подготовительное), а также при отсутствии потребителей электроэнергии или повышении напряжения в контактной сети выше 3800 В. Рекуперативное или реостатное торможение на любой ступени возбуждения тяговых двигателей могло быть совмещено с пневматическим торможением прицепных и головных вагонов. Предусмотрена автоматическая замена электрического торможения пневматическим при срыве (неисправности) электрического тормоза или снижении его эффективности (при скорости около 6 км/ч).

Масса вагонов электропоезда ЭР6-001 без пассажиров составляла: моторного — 55,7 т, прицепного — 36,9 т, головного — 38,1 т. Ускорение поезда при разгоне до скорости 60 км/ч составляло 0,6—0,7 м/с², замедление при торможении — 0,5—0,9 м/с².

Электропоезд ЭР6 проходил наладку и пробную эксплуатацию на участке Рига — Огре Латвийской (Прибалтийской) дороги. Затем его испытывали на экспериментальном кольце ЦНИИ МПС, после чего с марта 1960 г. он поступил в депо Перерва Московской дороги для работы на участке Москва — Серпухов.

В условиях экспериментального кольца ЦНИИ, где устройства энергоснабжения позволяли полностью использовать электроэнергию, получаемую от поезда при рекуперативном торможении, при расстояниях между остановочными пунктами в 2 км и средней скорости движения от 44,4 до 46,4 км/ч экономия электроэнергии составляла от 17,5 до 35,5%.

Тормозные пути при чисто электрическом торможении и начальной скорости 100—120 км/ч на 45 % длинней тормозных, путей при служебном торможении электропневматическими тормозами. При электрическом торможении моторных вагонов и пневматическом торможении прицепных вагонов тормозные пути на 10% короче тормозных путей при чисто пневматическом торможении.

Проведенные испытания показали, что электрооборудование поезда как на тяговом, так и тормозном режимах в основном работало надежно. Одновременно было установлено, что на поезде не решены вопросы защиты электрического оборудования от токов короткого замыкания: контакторы защиты при электрическом торможении работали неудовлетворительно.

При отключении тяговых двигателей во время электрического торможения в системе возникали при определенных условиях перенапряжения порядка 10 кВ, не достигнута темная коммутация двигателей на всех режимах работы. Имелись также недостатки в механической .части моторных вагонов и тормозных устройствах поезда.

В связи с отсутствием необходимого эксплуатационного запаса электрического оборудования и, в частности, тяговых электродвигателей ДК-106А в 1965 г. электропоезд ЭР6-001 на Московском локомотиворемонтном заводе переоборудован в электропоезд ЭР1 (обозначен ЭР1/6).