Электрические аппараты и полупроводниковые приборы, из которых собраны тиристорный регулятор и система регулирования, расположены в подвагонных ящиках и шкафах вагонов МТ. В ящике 1ЯА.030 установлены панели с электрическими аппаратами и полупроводниковыми приборами тиристорных регуляторов обоих моторных вагонов тяговой секции. Оборудование ящика представляет собой силовую преобразовательную установку со сложной системой коммутации токов в полупроводниковых приборах, объединенных в общую тепловую и аэродинамическую систему. Вентилятором 1 (рис. 38) воздух протягивается через охладители тиристоров и выбрасывается внутрь ящика. Оттуда он поступает в пространство, образованное двойным дном ящика, и подается вновь к охладителям. Для интенсификации охлаждения нагретого в ящике воздуха потоком, набегающим на поезд при его движении, нижняя наружная стенка ящика имеет оребрение. Вентилятор обеспечивает воздухом два тиристорных регулятора секции, расположенных в ящике зеркально один по отношению к другому. Двадцать один тиристор каждого регулятора размещен внутри ящика тремя продольными рядами.
Рис. Схема расположения тиристорного регулятора в ящике 1ЯА.030
Обследование теплового состояния тиристорного регулятора показало [221], что наиболее нагреваемые тиристоры расположены в верхнем ряду, а наименее нагреваемыми являются тиристоры среднего ряда. В наиболее благоприятных условиях по охлаждению находятся главные тиристоры 4. Их охладители первыми омываются охлаждающим воздухом. Затем воздух протягивается через вспомогательные 3 и коммутирующие 2 тиристоры. Последние охлаждаются хуже всех. Наиболее напряженным в тепловом отношении режимом для коммутирующих тиристоров является режим электрического торможения, а для вспомогательных — режим поддержания постоянной скорости.
Наружная система охлаждения ящика 1ЯА.030 малоэффективна, так как скорость воздуха под рамой моторного вагона электропоезда практически не превышает 25% скорости его движения. Здесь сказывается тормозящее влияние земли и относительное движение воздуха, захваченного подвагонным пространством, занятым ящиками с аппаратурой и движущими тележками.
В электрических цепях и преобразовательных установках вагонов электропоезда использованы полупроводниковые приборы: тиристоры (табл. 3), диоды и транзисторы.
В электронных схемах электропоезда применены типовые модули, включающие в себя такие типовые функциональные элементы, как триггеры, инверторы, усилители, диодные схемы И и ИЛИ, емкостные формирующие схемы, транзисторно-емкостные каскады задержки и другие элементы. Взаимозаменяемость модулей значительно облегчает устранение неисправностей в эксплуатации. Благодаря наличию разъемных электрических соединений можно быстро заменить поврежденный модуль исправным. Конструкция модулей предусматривает возможность применения для их изготовления печатного монтажа. Поскольку элементы автоматики электропоезда работают в условиях естественной влажности, большое значение для надежной работы имеет их герметизация. Влага оказывает вредное действие на большинство электронных деталей: понижает сопротивление изоляции, постепенно разрушая ее, способствует возникновению коррозии металлических частей, паек, повреждает отдельные полупроводниковые приборы с недостаточной герметизацией.
Таблица 3 Основные технические данные тиристоров
| Параметр | Т2-200 | ТЛ230 | тчи100 |
| Предельный ток тиристора при температуре корпуса 85° С, А | 200 | 250 | л100 |
| Предельный ток тиристора с типовым охладителем при температуре охлаждающего воздуха 40° С и скорости обдува 12 м/с, А | 200 | 232 | 100 |
| Повторяющееся напряжение, В | 100-1400 | 400-1000 | 100-1000 |
| Максимально допустимая температура структуры, °C | 125 | 140 | 110 |
| Обратный ток и ток утечки при повторяющемся напряжении не более, мА | 50 | 40 | 25 |
| Отпирающий ток управления не более, мА | 100 | 400 | 0,25 |
| Отпирающее напряжение управления не более, В | 8 | 8 | 2.5 |
| Масса тиристора с охладителем, кг | 2,05 | 2,05 | 0,95 |
| Номинальный закручивающий момент, Н-м | 50 | 50 | 60 |
При разработке электронных схем учитывалась необходимость отвода тепла от внутренних источников нагрева, так как чем выше температура, при которой работают элементы, тем быстрее происходит процесс их старения. Особенно Это сказывается на полупроводниковых приборах и электролитических конденсаторах, несколько меньше — на резисторах. Менее подвержены воздействию температуры (если она не превышает допустимых пределов) магнитные элементы, однако и в этом случае при воздействии высокой температуры происходит более быстрое старение изоляции, ускоряется процесс коррозии паек, выводов и проводов.
В системе управления тиристорным регулятором первого электропоезда ЭР200 в типовых модулях применены логические элементы «ЭТ-логика». Система автомашинист имеет модули с логическими элементами «Спектр». В системе противобоксовочной и противогазной защиты ДУКС применены элементы К-210,. Для электропоездов ЭР200 последующего выпуска ДУКС разрабатывают на интегральной элементной базе К-511 и КМ-511 (морозостойкий элемент, работающий при температурах от -40 до 4 +80 °С). Скоростемер электропоезда выполнен на элементах «Юпитер».
Электронные устройства систем управления развиваются исключительно быстро и поэтому элементная база первого электропоезда ЭР200, разработанного в конце 60-х годов, сейчас уже устарела. Для второго электропоезда РЭ3 разработал систему автоматического регулирования (САР) с использованием элементов микроэлектроники (микросхем), что должно существенно повысить надежность и помехозащищенность устройств автоматического управления.
