ЭР200 (скоростной электропоезд)

Уменьшить время хода пассажирских поездов между Москвой и Ленинградом для приспосабливаемой под скоростное движение наиболее прямой в Советском Союзе линии было решено не только путем создания скоростных электровозов ЧС200 (см. выше), но и путем создания моторвагонного поезда с питанием постоянным током напряжением 3000 В. Так как эта линия требует снижения скорости на ряде мест, то моторвагонная тяга, позволяющая иметь максимальное соотношение между весом, приходящимся на движущие колесные пары, и общим весом поезда, дает большие возможности для получения высокой средней скорости jio сравнению с электровозной тягой при одной и той же максимальной скорости, которая была принята в 200 км/ч.



Подготовительные работы по созданию моторвагонного электропоезда для линии Москва—Ленинград начались в 1965 г. Впервые в отечественной практике электровагоностроения было решено изготовить для скоростного электропоезда кузова из легких алюминиевых сплавов, позволяющих значительно снизить вес вагонов и за счет этого уменьшить воздействие поезда на путь и сократить расход электроэнергии на тягу.

Для получения необходимого опыта по проектированию и изготовлению кузовов из алюминиевых сплавов еще в 1966—1967 гг. на Рижском вагоностроительном заводе был изготовлен' кузов вагона, который был подвергнут различным испытаниям на прочность (вагон обозначался ЭР23). В 1969 г. Рижским вагоностроительным заводом было завершено проектирование четырнадцативагонного электропоезда ЭР200. Первоначально намечалось построить электропоезд, состоящий только из моторных вагонов, но затем при разработке проекта решено было два головных вагона с постами управления сделать прицепными, а остальные двенадцать — моторными. Причиной этому послужила необходимость иметь колесные пары свободно катящиеся по пути и приводящие в действие датчики скоростемеров, т. е. колесные пары, не имеющие проскальзыва-ния при тяге и торможении.

Постройка электропоезда осуществлялась заводом в 1972—1974 гг., для которого основное тяговое электрооборудование было изготовлено Рижским электромашиностроительным заводом. Отдельные аппараты и узлы для нового электропоезда разрабатывались в пятидесяти различных, конструкторских бюро страны и изготовлялись на многих заводах.
Новый электропоезд (рис. 62) получил обозначение ЭР200, что означает: электропоезд рижский, 200 км/ ч. Его заводское обозначение 62 — ПО. Головные вагоны получили № 101 и 103, моторные вагоны — № 112, 114, 122, 124, 132, 134, 142, 144, 152, 154 и 162, 164, причем вагоны, номера которых оканчивались цифрой 2, были оборудованы токоприемниками; каждая пара моторных вагонов 112—114, 122—124, 132— 134 и т. д. представляет собой секцию, имеющую общую силовую цепь тяговых электродвигателей.

Кузова вагонов выполнены из алюминиевых сплавов —'прессованных профилей и гофрированных листов (сплавы АМ.5, АМ6 и 1915). Форма головных частей головных вагонов выбрана из расчета минимального аэродинамического сопротивления движению. В нижней части кузова снабжены фальшборами, закрывающими подвагонное оборудование. Длина кузова моторвагонного и головного вагона 26 000 мм, ширина 3130. Головные вагоны со стороны кабин машиниста имеют автосцепки СА-3.



Расчетный пусковой ток 350 А, вес электродвигателя 1320 кгс.
На электропоезде установлено пять токоприемников ТС-1М.
Силовые схемы двух моторных вагонов секции объединены в общую силовую цепь. Четыре тяговых электродвигателя каждого моторного вагона постоянно соединены последовательно, при пуске первоначально соединяются последовательно восемь тяговых электродвигателей. Пуск осуществляется с помощью реостатов; на последовательном соединении тяговых электродвигателей имеется 5 пусковых ступеней, на параллельном 5 ступеней. Между ступенями плавное изменение напряжения осуществляется импульсным тиристорным регулятором. Регулирование возбуждения тяговых электродвигателей также плавное (с помощью тиристорного регулятора). Использование импульсного регулирования позволило уменьшить вес тягового электрооборудования. Минимальное возбуждение 28%. На параллельном соединении тяговых электродвигателей ослабление возбуждения начинается со скорости 105—110 км/ч и заканчивается при скорости 175—180 км/ч.
Главная рукоятка контроллера, помимо нулевого положения, имеет в режиме тяги маневровое и четыре ходовых, а при торможении четыре тормозных позиции (1-я с пониженным током, 2-я с нормальным, 3-я с нормальным и электропневматическим торможением при скорости ниже 2 км/ч, а 4-я то же, что и 3-я, но с применением магнитно-рельсового тормоза) . При скорости выше 50 км/ч предусмотрена возможность управления электропоездом автоматическим устройством («автомашинистом»).

На головных вагонах и моторных № 114, 124, 134 и т. д. установлены преобразователи 1П. 8004 и мотор-компрессоры. Преобразователь состоит из электродвигателя постоянного тока 3000 В номинальной мощностью 87 кВт (ток 35 А) и генератора трехфазного тока напряжением 236 В мощностью 75 кВт (ток 265 А). Частота вращения вала 1500 об/мин. Компрессоры ЭК-7 приводятся электродвигателями ДК-548 трехфазного тока напряжением 220 В; мощность электродвигателей 5 кВт, ток 29 А. Для питания цепей управления имеется преобразователь трехфазного тока в постоянный ток напряжением 110 В.
Моторные вагоны электропоезда имеют по 64 места для сидения, в головных вагонах — по 24 места и буфеты-бары. Фактический вес вагонов составил: головного 48,5 тс, моторного без токоприемника— 56,3 тс и моторного с токоприемником — 58,2 тс.
При напряжении в контактной сети 3000 В и возбуждении тяговых электродвигателей 50% моторный вагон имеет следующие тяговые параметры:



Общая мощность всех тяговых электродвигателей электропоезда при часовом режиме.11 520 кВт, мощность реостатного тормоза 14 400 кВт.
Первая обкатка электропоезда ЭР200 в составе двух головных и четырех моторных вагонов (№ 112, 114, 122, 124) состоялась на участке Рига—Саулкрасты Прибалтийской дороги в январе 1974 г. При обкатке 17 апреля 1974 г. была достигнута скорость 160 км/ч.
После обкаток шестивагонного электропоезда, заводской наладки и поколесного взвешивания он был отправлен на участок Белореченская—Майкоп Северо-Кавказской дороги; пройдя соответствующую подготовку, будучи загружен мерным грузом и оборудован измерительными приборами, электропоезд поступил для испытаний. Эти испытания проводились ЦНИИ МПС совместно с РФ ВНИИВ, ВНИИВ и Рижским вагоностроительным заводом. Постепенно увеличивалась максимальная скорость и в декабре .1974 г. она была доведена до 206 км/ч- Затем в начале 1975 г. на поезде были сделаны необходимые конструктивные изменения, которые требовались по результатам испытаний. Основными из них являлись: замена пневморессор центрального подвешивания вагонов новыми конструкциями ВНИИВ с резино-кордовыми оболочками 580X170 мм; при этом статический прогиб рессорного подвешивания головного вагона составил 188 мм, а моторного вагона — 207 мм; замена пружин и резинометаллических блоков поводков буксовой ступени подвешивания, трущихся пар опорных скользунов, тормозных дисков; замена релейно-импульсной системы межступенчатого регулирования напряжения широтноимпульсной с постоянной частотой 400 Гц (для более благоприятного воздействия на устройства сигнализации, централизации и блокировки); установка электронных противогазных устройств.

В августе—октябре 1975 г. ЦНИИ МПС провел динамические испытания поезда, тягово-энергетические и тормозные испытания, а также исследования токосъема на высоких скоростях движения. После этих испытаний электропоезд поступил на Октябрьскую дорогу.