Концепцию модернизации магистрального электровоза серии 3ЭС5К «Ермак» разработали в Иркутском госуниверситете путей сообщения. Ее реализация увеличит энергетические показатели локомотива в режимах тяги и рекуперативного торможения.

Предложенную иркутскими учеными концепцию в конце прошлого года одобрил расширенный научно-технический совет Центральной дирекции тяги, рассказал «Гудку» заведующий кафедрой электроподвижного состава ИрГУПСа Олег Мельниченко (на фото в центре).

Авторский коллектив, состоящий в основном из числа сотрудников этой кафедры, несколько лет работал над решением проблемы высоких энергозатрат, свойственной отечественным электровозам с коллекторными тяговыми двигателями. Основное внимание уделяли «Ермаку» как самому перспективному локомотиву. «В ближайшее время именно этот базовый электровоз будет нести на себе бремя грузовых перевозок», – уверен Олег Мельниченко.

По словам аспиранта кафедры Алексея Линькова, первым большим шагом в решении задачи стало создание выпрямительно-инверторного преобразователя (ВИП) на основе принципиально новой элементной базы в виде силовых транзисторов (к слову, он весит две тонны). Одновременно искали оптимальные алгоритмы управления. Проведенные испытания показали, что коэффициент мощности «Ермака» с новым ВИП – не менее 0,95, тогда как типовой показатель электровоза переменного тока равняется 0,84 из-за высокого расхода электроэнергии, отметил заведующий лабораторией кафедры Дмитрий Яговкин.

Затем приступили к разработке «маленького» преобразователя – выпрямительной установки возбуждения. Это устройство, которым оснащены все современные магистральные электровозы, не менялось много лет. «Применили опять же транзисторы, устранили недостатки типовой схемы, увеличили диапазон регулирования напряжения возбуждения. В результате на 5% снизили энергозатраты на тягу поездов в режиме рекуперативного торможения», – уточнил Алексей Линьков.

Выпрямительную установку возбуждения, по его словам, можно использовать не только для модернизации «Ермака», но и на других электровозах переменного тока с коллекторными тяговыми двигателями. Первый опыт ее эксплуатации на электровозе, работавшем на горно-перевальном участке Большой Луг – Слюдянка, подтвердил первоначальные расчеты.

Эти два устройства и должны стать основой модернизации «Ермака». Если установить их на электровозе вместо существующих устройств, то «Ермак» любой модификации станет лучшим электровозом в стране, уверен Олег Мельниченко. «Даже если их поставить на четырехсекционную машину, то получим самый мощный магистральный грузовой локомотив в мире, при этом экономичный, с высокими тяговыми характеристиками», – полагает он. В любом случае такая машина будет экономичнее своих предшественников в режиме тяги на 20%, а в режиме рекуперации – примерно на 20–30%.

По словам Олега Мельниченко, принято решение о создании экспериментального образца модернизированного «Ермака», который предлагается назвать «Байкалом». В 2015 году планируется провести опытно-конструкторские работы на Новочеркасском электровозостроительном заводе. К ним должен подключиться и Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт электровозостроения.