Найти тему
►TRAINS UNIVERSE◄

Устройство электрички. Почему электричка разгоняется и тормозит быстрее пассажирского поезда?

Оглавление

Электричка - вид быстрого и удобного вида транспорта для путешествия в пригород или на дачу, но так было раньше. Сейчас же электропоезда активно используют не только для пригородного сообщения, но и для внутригородских перевозок, примером тому могут служить Московские центральные диаметры. Чем электричка отличается от обычного пассажирского поезда? Зачем на крыше электропоездов устанавливают большое количество токоприемников? Почему электричка разгоняется и тормозит быстрей пассажирского поезда? Обо всем этом, и не только, мы расскажем в этой статье.

Электропоезд ЭР2-1338. Источник: goodfon.ru
Электропоезд ЭР2-1338. Источник: goodfon.ru

Из истории развития электротяги

Знаете ли вы чем электропоезда обязаны катерам? А вот чем!

Борис Семёнович Якоби. Источник: ru.wikipedia.org
Борис Семёнович Якоби. Источник: ru.wikipedia.org

Борис Семёнович Якоби встретил 13 сентября 1838 года с особым волненьем. В этот день Якоби было суждено совершить революцию. Борис Семёнович устанавливает свое изобретение (именно тот самый электродвигатель, который он изобрел в 1834 году) на катер и совершает “круиз” по Неве в Петербурге. Это событие и становится отправной точкой в использовании электричества для транспортных целей.

Катер-электроход Якоби на Неве. Источник: allmines.net
Катер-электроход Якоби на Неве. Источник: allmines.net

Вдохновленные этим экспериментом изобретатели и ученые со всего мира принимаются за работу. Они пытаются применить электрический двигатель для нужд тяги и находят. Беккер и Стратинг хотят с помощью электричества заставить ездить повозку (прототип электромобиля в наше время), а Томас Дэвенпорт идёт ещё дальше и изобретает “электромагнитный локомотив”.

Со временем изобретали сделают большое колличество попыток “оседлать электричество”, но все конструкции первых электровозов имели одну проблему, они возили за собой запас электричества в гальванических элементах. За счет этих самых батарей стоимость таких тяговых устройств была космической, да и вес батарей был немалый.

Электровоз компании «Сименс и Гальске», 1879 год. Источник: commons.m.wikimedia.org
Электровоз компании «Сименс и Гальске», 1879 год. Источник: commons.m.wikimedia.org

Всё изменит компания «Сименс и Гальске» в 1879 году, они представят электровоз с электрифицированной железной дорогой. Локомотив больше не возит за собой “батарейку”, всё гораздо проще, электричество подается напрямую через контактный рельс в электродвигатель. В 1881 году эта же компания запустит трамвай в Париже с токосъемом с провода.

Первый магистральный электровоз. Источник: poznayka.org
Первый магистральный электровоз. Источник: poznayka.org

На магистральные железнодорожные линии электродвигатель придет в 1895 году. Именно в августе этого года на электрифицированном участке дороги Балтимор — Огайо было открыто регулярное движение поездов, ведомых первым в мире магистральным электровозом. Далее электрическая тяга войдёт в обиход железнодорожного транспорта и осядет там надолго. А в наше время по железной дороге без электричества совсем никуда!

Чем электропоезда отличаются от пассажирских поездов?

Состав пассажирского поезда. Источник: ru-railway.livejournal.com
Состав пассажирского поезда. Источник: ru-railway.livejournal.com

Что представляет из себя пассажирский поезд дальнего следования? Наверняка, каждый из вас замечал, что такие составы имеют вагоны на которых не установлены токоприемники. У электропоездов, напротив, почти все вагоны имеют токоприемники, которые производят токосъем из контактной сети. Это и будет первое, и пожалуй, главное отличие электричек от поездов дальнего следования.

Скрещение электропоездов. Источник: kamensky.ru
Скрещение электропоездов. Источник: kamensky.ru

Если у пассажирского поезда нет токоприемников, то как они приводятся в движение? Ничего сложного, пассажирские поезда имеют электровоз во главе всего состава. Именно в электровозе стоят электродвигатели, которые получают электричество от контактной сети, тем самым приводят в движение весь состав. Вагоны, в свою очередь, просто тянутся за электровозом.

На фото хорошо видно, что у локомотива поднят передний токоприемник. Источник: ttransport.ru
На фото хорошо видно, что у локомотива поднят передний токоприемник. Источник: ttransport.ru

Электропоезда в свою очередь, имеют специальные моторные вагоны, да это те самые вагоны на которых установлен токоприемник. Наличие токоприемника на вагоне свидетельствует об установки на таких вагонах тяговых электродвигателей (ТЭД). И только эти вагоны, у которых обмоторены оси, тянут весь состав электрички.

Моторный вагон электропоезда. Источник: train-photo.ru
Моторный вагон электропоезда. Источник: train-photo.ru

Моторные вагоны в состав включают, разумеется, не в хаотичном порядке. У электричек ещё есть и прицепные вагоны, в такие вагоны не устанавливают тяговые агрегаты. Вагоны тянуться за моторными вагонами электропоезда, состав моторвагонного поезда делят на тяговые секции, зачастую такая секция состоит из моторного и прицепного вагона. К слову говоря, головные вагоны (это те у которых есть кабины машиниста) являются по своей природе прицепными вагонами, но называются головными.

Схема компоновки электропоездов представлена ниже, на ней хорошо видно, что прицепные вагоны чередуются с моторными.

Г - головной вагон, П - прицепной вагона, М - моторный вагон.  Источник: scbist.com
Г - головной вагон, П - прицепной вагона, М - моторный вагон. Источник: scbist.com

Зачем электропоезду столько тяговых электродвигателей?

В отличие от обычного пассажирского поезда электричкам не нужно ехать долго и далеко, они останавливаются, что называется “у каждого столба”. Чтобы электричка смогла быстро и эффективно набрать скорость, ей и нужно несколько тяговых электродвигателей. Эти двигатели немного слабей, чем у электровозов магистрального назначения, зато они идеально подходят для быстрых и частых разгонов и торможений.

ЭД9Э прибывает на платформу Мана. Источник: 24rus.ru
ЭД9Э прибывает на платформу Мана. Источник: 24rus.ru

У электровозов всё наоборот - двигатель, который заложен в их конструкцию, способен работать долго, засчет большего запаса мощности. Но главным недостатком его является медленный набор скорости.

ЭП20-020 следует с пассажирским поездом по перегону. Источник: railgallery.ru
ЭП20-020 следует с пассажирским поездом по перегону. Источник: railgallery.ru

ОТ ПОДПИСЧИКА:

Если взять поезд под электровозом мощностью 4 МВт и электропоезд на такие же 4 МВт, принципиальная разница между ними в том, что ускорение электровоза значительно ограничено сцеплением колесо-рельс. Электровоз не может на начальной стадии разгона использовать всю мощность двигателей, т.к. начнётся боксование (проскальзывание колёсных пар относительно рельсов). Ведущие колёсные пары прижимаются к рельсам только весом самого электровоза. Поэтому он разгоняется медленно.
У моторвагонного подвижного состава ведущих колёсных пар примерно половина. То есть, половина веса поезда работает на прижатие обмоторенных колёсных пар к рельсам. Соответственно, нет проблем со сцеплением, можно разгоняться резче.
Здесь полная аналогия с автомобилями на скользкой дороге: с одним ведущим мостом приходится трогаться аккуратно и медленно, тогда как с двумя или тремя - совсем другое дело.

▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼

Вы часто путешествуете на электричках? Или быть может Вы частый гость в поездах дальнего следования? Что больше нравится Вам, поезд дальнего следования или электричка? Делитесь своим мнением с нами в комментариях.

Будем благодарны, если Вы поставите лайк и поделитесь публикацией в социальных сетях. Подписка на наш канал позволит Вам быть всегда в теме и не пропустить новые, интересные и полезные публикации.