Elektrozug ЭT2MЛ

Der Elektrozug ЭT2MЛ ist ein modernisierter Elektrozug erhöhten Komforts und vorgesehen für den städtischen Transport. Er wurde von 2004 an in sechs Einheiten produziert.

Elektrozug ЭT2ЭM

Der Elektrozug ЭT2ЭM ist ein modernisierter Elektrozug mit Energiespeicherkomplex. Ausgeliefert wurde er von 2005 bis 2006, insgesamt wurden drei Einheiten gebaut. Die Serie besitzt eine eigenständige Nummerierung. Eingesetzt wurde sie bei der Oktoberbahn.

Überprüfung

Nach dem erfolgreichen Probelauf des Modellzuges wurde in der Waggonfabrik Torschok der Versuchszug ЭT2A hergestellt. Hauptsächlich stützte sich der Hersteller dabei auf die Konstruktion des ЭT2, der in dem Werk von 1993 an ausgeliefert wurde. Der fertiggebaute Elektrozug wurde am 28. Juli 1999 der Leitung des Ministeriums des Verkehrswesens vorgestellt. Die Einheit des Zuges schloss zwei Steuerwagen und zwei Motorwagen ein, wobei die Steuerwagen von dem Modellzug übernommen wurden. Im Oktober 1999 begann der Probelauf des Fahrzeuges ohne Passagiere auf dem Abschnitt Sankt Petersburg Baltischer Bahnhof – Luga im Umfang von 5.000 km. In der Zeit von 1999 bis Juni 2002 vollführte der Elektrozug Laufleistungen höher als 110.000 auf den Abschnitten Sankt Petersburg Baltischer Bahnhof – Lomonossow und Sankt Petersburg Baltischer Bahnhof – Luga. Nach Beendigung dieser Überprüfungsfahrten wurde der Zug an den Gleisring des Allrussischen Forschungsinstitutes für Schienenverkehr in Schtscherbinka zur Durchführung der Abnahmeprüfung gegeben. Es war geplant, dass die Serienproduktion des Fahrzeuges um 2002 beginnen sollte, und im III. Quartal 2002 sollte der Zug auf der Oktoberbahn eingesetzt werden und einen Zug der Reihe ЭT2 ersetzen. Der Zug wurde aber nicht in den regulären Betrieb eingeführt, da sich zur Abnahmeüberprüfung eine Reihe von Mängeln ergaben (besonders eine Reihe von Fehlern bei der Thyristor – Steuerung bzw. der Diodensteuerung des autonomen Strominverters; auch zeichneten sich die Traktionsfahrmotoren als sehr unzuverlässig aus). Viele technischen Entscheidungen des Zuges wurden beim Bau der Reihe ЭT2M angewendet. Die Entwicklung eines Fahrzeuges mit Drehstrom-Antriebstechnik mit Drehstrom-Fahrmotoren wurde 2011 mit der RŽD-Baureihe ЭТ4 fortgesetzt. Der Triebzug ЭT2A wurde nach der Überprüfung abgerüstet.

Konstruktion der Elektroausrüstung

Die auf dem Zug verwendeten Traktionselektrofahrmotoren sind dreifasige Drehstrom-Fahrmotoren vom Typ ДТА380-6-УХЛ1 (DTA380-6-UXL1). Sie besitzen eine Stundenleistung von 380 kW sowie eine Dauerleistung von 350 kW. Die Fahrmotoren sind mit dem Drehgestellrahmen mit der sogenannten stützenden Rahmenaufhängung verbunden. Die Nennspannung an den Wicklungen des Fahrmotors beträgt 1.150 V. Die Masse des betriebsbereiten Fahrmotors beträgt 1.500 kg. Das System der Speisung der Traktionsfahrmotoren wird auf der Grundlage von autonomen Strominvertern ausgeführt. Der Kraft-Wandler des Kontrollers wird mit Hilfe von Mikroprozessor-Systemen der Firma Siemens durchgeführt.

Die Traktions-Elektroausrüstung des Elektrozuges besteht aus dem Eingangsfilter, dem Eingangs-Breit-Impuls-Wandler, Thyristoren zur Begrenzung der Spannung, autonome Strominverter und gleichfalls Apparate zum Schutz der Schaltanlagen. Die Traktionsfahrmotoren jedes Drehgestelles sind paarweise parallel verbunden, sie werden gespeist von ihrem autonomen Strominverter. Die Inverter jedes Drehgestelles sind verbunden in Reihe und über Glättungsdrosseln am Wandler angeschlossen. Die Elektroausrüstung des Zuges wurde von dem Zentralen wissenschaftlich technischen Institut der Transportenergieversorgung erarbeitet. Die Produktion der Traktionselektroausrüstung wurde von dem OAO «Сила» (Sila, deutsch: Kraft) vollzogen, die Herstellung der Hilfsanlagen wurden von den Rigaer Elektromaschinenwerk vollzogen. Auf dem Elektrozug war ein Wandler vom Typ 1ПВ.005 (1PW.005) installiert. Auf dem Elektrozug wurden Einholmstromabnehmer vom Typ UR26 aus der Produktion der Firma Sécheron verwendet.

Die Mikroprozessorsystemverwaltung vom Traktionsantrieb, angewendet bei dem Elektrozug, erlaubt die Kontrolle aller Parameter bei der Arbeit der Elektroausrüstung. Die Systeme der Verwaltung des Zuges wurden bei dem КБ Импульс (KB Impuls) in Sankt Petersburg ausgearbeitet. Die Mikroprozessorausrüstung auf dem Zug versorgte die Arbeit der Informations-Systeme und gleichfalls die Übertragung der Signale der Verwaltung, des Diagnose-Nachrichtenwesens, die über das Zugradio übertragen werden. Auch war der Zug mit Systemen zur Entdeckung der Entflammung und Brandlöschung ausgerüstet.

Konstruktion der mechanischen Ausrüstung

Die Drehgestelle des Zuges entstammen der Produktion der Waggonwerke Tichwin. Die Masse der Drehgestelle des Motorwagens ist 13,3 t. Auf jedem Motordrehgestell sind zwei Traktionsfahrmotoren vorhanden. Die Masse der Drehgestelle des Beiwagens beträgt 6,6 t.

Der Kasten des Wagens ist eine selbsttragende Konstruktion, zusammengestellt aus längs- und querlaufenden Elementen. Der Rahmen wurde mit Stahlblechen verkleidet, die mit Sicken versteift wurden. Die Konstruktion des Kastens wurde im Vergleich zu dem ЭТ2 nicht geändert mit Ausnahme der Steuerwagen. Bei diesem wurde für die Sicherstellung der Gefahrlosigkeit für die Lokomotivbrigade eine Kabine für den Lokführer aus verschiedenen Materialien angewendet, ebenso wurde der Front-Bereich geändert. Für die Verbesserung der Arbeitsbedingungen der Lokführerbrigade wurde eine Klimaanlage eingebaut. Die Sitze und das Innere der Lokführerkabine garantierten eine Senkung der Vibration und des Lärmes. Die Konstruktion des Zwischenwagen-Überganges wurde nicht geändert. Ein Betrieb des Fahrzeuges im Verbund mit anderen Waggons der Serien ЭТ2 bzw. ЭР2 ist möglich.

Prinzip der Arbeit des Antriebes

Nach dem Heben der Stromabnehmer gelangt der Strom in die auf dem Dach des Triebwagens angeordneten Hochspannungsleitungen. Später gelangte sie über die Schutzfilter und den Hauptschalter zu den schnellschaltenden Schaltern. Für den Schutz vor Überspannungen ist ein Spannungsableiter eingerichtet. Für Überspannungen, die bei Abschaltung der schnellschaltenden Schalter entstehen, ist in der Kette eine Entladungsdiode, die zur Verschiebung der Energie geschaffen war, die sich im Eingangsfilter angesammelt hatte. Bei Überschreitung der Größe des Eingangsstromes über den zulässigen Wert (gemessen durch einen speziellen Geber), führte ein elektropneumatischer Kontaktor die Abschaltung des Kraftschemas von dem Kontaktnetz durch. Das Kraftshema wird geerdet mit Hilfe entsprechender Einrichtungen auf das Gleisbett. Jeder autonome Inverter des Stromes speist zwei Traktionsfahrmotoren, geschaltet paarweise parallel; für die Senkung des pulsierenden Eingangsstromes jedes Inverters ist vorgesehen ein Glättungsfilter. Autonome Inverter verteilen den Strom auf die Fasen der Traktionsfahrmotoren mit einer Frequenz, die vom Mikro-Prozessor-System über Signalgeber von der Drehzahl der Rotorwelle und Spannung auf den Wicklungen des Stators berechnet wurde. Im Bereich der Geschwindigkeit des Elektrozuges von 0 bis 60 km/h realisierte das System ein gleichmäßiges Drehmoment, bei dem die Spannung an den Wicklungen des Stators linear proportional der Geschwindigkeit des Zuges war. Bei Geschwindigkeiten des Zuges größer als 60 km/h realisierte das System eine beständige Leistung auf der Welle der Traktionsfahrmotoren, für die die Spannung an den Wicklungen des Stators beständig gehalten wurde, und absolut gleich die Geschwindigkeit des Zuges erhöht wurde.

Prinzip der Bremse

Bei Nutzung der Rekuperationsbremse nahmen zuerst die Fahrmotoren zu ihrer Magnetisierung Energie aus der Oberleitung, die auf die Magnetpole weitergegeben wurde. Wenn sich die Magnetpole soweit verstärkt hatten, begann die Arbeit des elektrodynamischen Prinzipes der Rekuperationsbremse. Ein Mikroprozessorsystem steuerte das Gleiten der magnetischen Pole. Die Traktionsfahrmotoren begannen nun mit der Produktion von Drehstrom, der von den Wicklungen des Stators abgenommen wurde. Danach wurde dieser von den Invertern in Gleichstrom umgewandelt und in die Fahrleitung zurückgegeben. Nach dem Beginn der Generation der Traktionsfahrmotoren realisierte das Mikroprozessorsystem eine Kommutierung des Thyristors, das schuf eine Verbindung für den Aufschluss der Bremsdioden.

Die Zeit von dem Eintreten in die Rekuperation bis zum Beginn der Generation des Bremsstromes betrug ungefähr 0,8…1,9 s in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit beim Beginn des Bremsens. Das Bremsschema besorgte eine Abgabe von Energie in das Netz bis zu einer Geschwindigkeit von 15 km/h. Durch die Anwendung der Rekuperationsbremse ergab sich ein Energieeinsparung beim Betrieb des Triebzuges bis zu 30 %.