В силовых цепях электропоездов нашли широкое применение резисторы КФ. Элемент такого резистора приведен на рис. 3.36.

Рис. 3.36. Элемент резистора КФ: 1 — стальной держатель; 2 — фарфоровый изолятор; 3 — фехралевая лента; 4, 5 — выводные медные пластины

Он представляет собой спиральную фехралевую ленту 3, навитую на фарфоровые или стеатитовые изоляторы 2. Изоляторы собраны в виде сегментов на стальных держателях 1. Спиральная лента имеет выводные медные пластины 4 и 5, приваренные латунью к концам элемента или средним виткам.

Держатель (рис. 3.37) — это изолированная шпилька 2 с надетыми на нее шайбами 7, дистанционными трубками 3 и изоляторами 4.

Рис. 3.37. Держатель: 1 — шайба; 2 — изолированная шпилька; 3—дистанционная трубка; 4 — изолятор

Подобные элементы собирают в блоки, которые устанавливают на крыше вагона или под ним. В качестве примера на рис. 3.38 приведен блок резисторов 1БС.048. На электропоездах с электрическим торможением такие блоки смонтированы под вагоном и используются для ослабления возбуждения тяговых двигателей (резисторы R10…R15). Они также подсоединены параллельно главным контактам контакторов Ш и К3 (резисторы R23 и R25). На электропоездах ЭР2 блок КФ-115 размещается в двух ящиках, в каждом из которых находится по 18 пусковых резисторов.

Рис. 3.38. Блок резисторов ослабления возбуждения 1БС.048: 1 — резистор; 2 — держатель; 3 — стальная шпилька; 4 — стойка

В блоках, предназначенных для установки под вагоном, каждый резистор 1 крепится держателем 2 на металлических стойках 4 с помощью стальных шпилек 3, изолируемых эскапоновой стеклянной лептой. Между выводами 6, держателями и стойками расположены стальные и изоляционные шайбы, дистанционные трубки 8 и изоляторы 5. Резисторы соединены друг с другом шинами 7. Блок подвешивают под вагоном на изоляторах 9.

Блоки 1БС.013, 1БС.014, 1БС.015 устанавливают на крышах моторных вагонов электропоездов ЭР2Т и ЭД2Т (рис. 3.39). Комплект из 16 подобных блоков используется в качестве пускотормозных резисторов. Каждый блок состоит из шести резисторов 2, прикрепленных к стальным шпилькам 4. Шпильки изолированы эскапоновой лентой и крепятся к опорным скобам 3. На шпильках расположены стальные и изоляционные шайбы, дистанционные трубки, изоляторы и выводы. Элементы резисторов соединены шинами, скоба 3 прикреплена болтом к опорному изолятору 5.

Рис. 3.39. Блок пускотормозных резисторов 1БС.013: 1 — соединение; 2 — резистор; 3 — скоба; 4 — шпилька; 5 — изолятор

Резисторы КФ изготавливают трех размеров с различной рассеиваемой мощностью. В свою очередь, резисторы каждого размера, имеют несколько исполнений и различаются сопротивлением и допустимым длительным током. Допустимое превышение температуры резисторов КФ составляет 350°C. При естественном охлаждении при движении поезда мощность рассеиваемого тепла увеличивается в 1,5…2 раза. Фехралевые резисторы имеют малый температурный коэффициент, т.е. при нагревании их сопротивление изменяется незначительно.

В низковольтных цепях в качестве ограничивающих, разрядных, добавочных, шунтирующих и др. сопротивлений применяют резисторы ПЭВ и ПЭВР. Они выполнены из константановой или нихромовой проволоки, намотанной на фарфоровые трубки. Резисторы покрыты стеклянной эмалью, что предотвращает проволоку от быстрого окисления на воздухе при высокой температуре. Выводы резисторов сделаны из медной отожженной проволоки, которая скручена в жгут и приварена к держателям.

Различаются два класса точности резисторов: I класс допускает отклонения от номинального сопротивления ±5%, II класс — ±10%. Температура их нагрева при номинальной температуре не должна превышать 330 °C. Резисторы ПЭВР имеют хомутик, передвигая который можно изменять их сопротивление. Электрическая прочность изоляции резисторов рассчитана на 2000 В в нормальных климатических условиях.

Резисторы СР представляют собой фарфоровые цилиндра со спиральной канавкой, в которую укладывают нихромовую или фехралевую проволоку, конец проволоки припаивают к медным выводам. Мощность резисторов при нагреве до 250 °C равна 200 Вт, при нагреве до 350 °C — 350 Вт.

Конструкция резисторов ТСО аналогична конструкции резисторов СР. Допустимая мощность при интенсивном охлаждении составляет 80 Вт, рабочее напряжение — 250 В. Сопротивление резистора изменяют, передвигая хомутик.

Ниже приведены значения сопротивления основных резисторов силовой схемы электропоезда ЭД2Т (пускотормозные, резисторы ослабления возбуждения, разрядные резисторы):

R1 — 5,152 Ом                                      R7 — 0,635 Ом                          R13 — 0,049 Ом
R2 — 2,9 Ом                                          R8 —2,145 Ом                           R14 — 0, 0385 Ом
R3 — 0,952 Ом                                     R9 — 0,57 Ом                            R15 — 0,042 Ом
R4 — 3,8 Ом                                          R10 — 0,368 Ом                       R23 — 4 Ом
R5 — 1 Ом                                              R11 —0,1265 Ом                      R24 — 0,2 Ом
R6 — 2,4 Ом                                          R12 —0,0685 Ом                      R25 — 8 Ом

Индуктивные шунты. Индуктивный шунт при ослаблении возбуждения обеспечивает правильное токораспределение между шунтирующей цепью и обмотками возбуждения тяговых двигателей в переходных режимах. В режимах рекуперации или реостатного торможения с независимым возбуждением он также вводится в цепь якорей тяговых двигателей для ограничения скорости нарастания тока короткого замыкания.

Индуктивный шунт ИШ-104А имеет разомкнутый стальной магнитопровод из двух Т-образных половин, на которые насажены две последовательно соединенные катушки. Шунт 1ШИ.001 (рис. 3.40), применяемый на поездах с электрическим торможением, состоит из разомкнутых шихтованных магнитопроводов 4, на которые насажены катушки 6. На двух Т-образных сердечниках имеются три катушки, соединенные последовательно. Болты 1 стягивают магнитопровод и катушки, а болты 7 соединяют угольники 3, между которыми зажат пакет железа. Для охлаждения между катушками и угольниками 3 имеются радиаторы 2. К раме вагона индуктивный шунт прикрепляют с помощью четырех изоляторов 8. Для включения шунта в цепь служат выводы 5.

Рис. 3.40. Индуктивный шунт 1ШИ.001: 1 — болт; 2 — радиатор; 3 — угольник; 4 — магнитопровод; 5 — вывод; 6 — катушка; 7 — болт; 8 — изолятор

Иногда ошибочно считают, что индуктивный шунт служит для увеличения скорости электропоезда. На самом деле никакого отношения к увеличению частоты вращения якоря тягового двигателя (а следовательно, и скорости поезда) он не имеет. Скорость возрастает за счет включения шунтирующей цепи параллельно обмоткам возбуждения, а применение индуктивного шунта необходимо только при кратковременных переходных процессах, например, при резком изменении напряжения в контактной сети или при отрыве и последующем касании контактного провода лыжей токоприемника и т.д. Подобные явления сопровождаются чрезмерно большими бросками тока в тяговых двигателях, что опасно для якорных обмоток и коллекторов.

В силовой схеме обмотки возбуждения находятся после якорей тяговых двигателей. Обладая большим индуктивным сопротивлением, обмотки препятствуют резкому изменению тока в переходных процессах. Это условие выполняется в режиме полного возбуждения, но при ослабленном возбуждении такого защитного буфера нет, поскольку обмотки возбуждения зашунтированы активным сопротивлением, которое не может ограничить резкие колебания тока. Лавинообразно нарастающий ток устремляется по пути с наименьшим сопротивлением: обходя обмотки возбуждения (что сопровождается еще большим ослаблением возбуждения и увеличением тока), ток проходит через якорные обмотки и выводит их из строя.

Чтобы подобного избежать, в шунтирующую цепь вводят элемент с большим индуктивным сопротивлением в виде шунта (его индуктивное сопротивление приблизительно равно индуктивному сопротивлению обмоток возбуждения). Таким образом, в режиме ослабления возбуждения обеспечивается защита двигателя.

Включение индуктивного шунта в цепь якорей тяговых двигателей при торможении с независимым возбуждением вызывает замедление нарастания тока в случае короткого замыкания в силовой цепи. Это и двигатели защищает, и облегчает условия отключения быстродействующего контактора К3.

Технические данные индуктивного шунта 1ШИ.001

Номинальное напряжение, В................................... 3000
Номинальный ток, А.......................................... 165
Индуктивность, мГн 
при токе 50А, не менее...................................... 120
при токе 200 А.............................................. 75±7,5
при токе 330 А.............................................. 65±6,5
Электрическое сопротивление. Ом............................. 0,045
Сечение сердечника, см2..................................... 425
Марка стали................................................. Ст.3
Число катушек............................................... 3
Число витков в катушке...................................... 68
Масса, кг................................................... 555

Датчики тока. В качестве датчиков тока ДТЯ, ДТЯ1 и ДТВ на электропоездах с электрическим торможением применяют трансформаторы постоянного тока, работающие как магнитные усилители. Магнитопровод усилителей образован двумя ленточными сердечниками тороидальной формы, изготовленными из холоднокатаной, текстурованной электротехнической стали. На каждом сердечнике расположены две рабочие обмотки, соединенные между собой в соответствии с принципиальными схемами. Корпусная изоляция магнитных усилителей выполнена из эпоксидного компаунда. В тороидальном корпусе усилителя имеется окно (рис. 3.41), в которое пропущен силовой кабель, являющийся обмоткой управления.

Рис. 3.41. Датчик тока

Магнитным усилителем называют электромагнитный аппарат, плавно регулирующий переменный ток, подходящий к нагрузке. Это достигается изменением индуктивного сопротивления катушки с сердечником, при ее подмагничивании током, проходящим по силовому кабелю. Изменяющийся ток силовой цепи магнитный усилитель преобразует в низковольтный сигнал и подает на соответствующий аппарат управления. Магнитные усилители следует оберегать от ударов. При ТР-1 необходимо проверять их крепление и состояние выводов, при ТР-2 — дополнительно проверять сопротивление изоляции.

Технические данные применяемых магнитных усилителей приведены в табл. 13.

Таблица 13. Характеристики магнитных усилителей