Вагоны метрополитена моделей 81-740 и 81-741 с асинхронным тяговым приводом и рекуперативно-реостатным торможением предназначены для перевозки пассажиров на линиях наземного метро, а также в тоннелях действующих линий метро.
.Вагон 81-740 с кабиной управления предназначается для эксплуатации в качестве головного вагона в составе с вагонами модели 81-741 или в составе с другим головным вагоном указанной модели.
Вагон 81-741 без кабины управления используется в качестве промежуточного вагона. Каждый вагон представляет собой конструкцию из двух сочлененных секций кузова со свободным сообщением салонов через межвагонный переход и трех тележек, на которые устанавливается кузов (его секции). Крайние тележки являются моторными, а средняя тележка не моторная, поддерживающая. Кузов вагона 81-740 состоит из головной секции (с кабиной управления) и концевой секции, а вагона 81-741 - из головной секции (без кабины управления) и концевой секции. Концевые секции головного и промежуточного вагонов аналогичны.
Вагоны приводится в движение с помощью четырех асинхронных тяговых двигателей с короткозамкнутым ротором, установленных на моторных тележках. Крутящий момент от тяговых электродвигателей через редукторы передается к колесным парам. Двигатели включены в электрическую силовую схему вагона параллельно.
Управление поездом осуществляется из кабины управления вагона 81-740, в которой располагаются пульт машиниста основной (ПМО) с контроллером машиниста и блоком контроллеров реверса, пульта машиниста вспомогательного (ПМВ), кран машиниста, а также органы управления дверями, тормозами и другими системами, установленными на вагонах. Обеспечение тормозных систем, пневматических и электропневматических приборов вагонов сжатым воздухом обеспечивается компрессорными агрегатами, включение и отключение которых в зависимости от давления воздуха в напорных магистралях, осуществляется автоматически. Цикл движения поезда (вагона) включает в себя следующие режимы: разгон, выбег и торможение. Управление режимами движения поезда на линиях, безопасность движения и контроль состояния вагонного оборудования осуществляется автоматически или в ручном режиме системой управления «Витязь».
Для торможения поезда (вагона) предусмотрены следующие виды тормозов:
· Электродинамический (следящий рекуперативно-реостатный) – рабочий, с дотормаживанием электропневматическим тормозом со скорости не более 7 км/ч
· Электропневматический (колодочный) – резервный, с помощью которого осуществляется:
-ступенчатое торможение от кнопок на пульте машиниста и ступенчатый отпуск
-экстренное торможение от «петли безопасности» или вентиля резервирования «петли безопасности»
-экстренное торможение по командам АРС, от стоп-крана и срывного клапана автостопа
· Аварийный – пневматический от крана машиниста
· Стояночный, с пневмопружинным приводом, удерживающий вагон с максимальной нагрузкой на уклоне до 600/00.
Электродинамический и фрикционный колодочный тормоз с пневматическим приводом обеспечивают полное и плавное торможение вагонов с любой скорости в пределах конструкционной до полной остановки. Тормозное усилие этих тормозов регулируется автоматически в зависимости от нагрузки.
Стояночный тормоз вступает в действие при установке органов управления вагона (поезда) в режим стоянки (контроллер реверса находится в положении «0», отсутствует команда «Вперед», «Назад»).
Противоюзное устройство исключает блокировку колес при торможении. Пневматический тормоз автоматически срабатывает от стоп-крана, срывного клапана автостопа, а также при разрыве поезда и скатывании под уклон. Параллельная работа четырех тяговых двигателей вагона обеспечивается при микропроцессорном управлении трехфазным инвертором, работающим от напряжения контактной сети 750 в постоянного тока.
Питание инвертора осуществляется через токоприемники типа ТР-7Б, установленные на передней моторной и не моторной тележках по одному с каждой стороны. Питание на электродвигатели поступает от инвертора напряжения, работающего в режиме ШИМ (широтно-импульсной модуляции). ШИМ позволяет подавать на электродвигатели симметричное трехфазное напряжение с регулируемой амплитудой и частотой. Контроль фазного напряжения производится датчиками с гальванической развязкой, непосредственно подсоединенными к выходу инвертора. Контроль тока используется для управления инвертором и осуществляется с помощью датчиков, подключенных на выходе инвертора. Ограничение величины изменения ускорения осуществляется в зависимости от сигнала уставки, формируемом контроллером машиниста и передаваемом через интерфейс системы управления вагоном (система «Витязь»), откуда так же поступает и информация о величине загрузки вагона.
Это позволяет учесть изменение веса вагона до передачи цифровых сигналов уставок тягового или тормозного усилий через последовательный канал передачи в систему управления тяговым приводом. Тяговая система не предусматривает непосредственного управления механическим (пневматическим колодочным) тормозом. Логический сигнал, указывающий на наличие электрического торможения, передается в систему управления поездом (вагоном), который при этом вырабатывает сигнал на запрет пневматического торможения. При скорости 9 км/ч этот сигнал снимается с продолжающим некоторое время действовать электрическим тормозом для того, чтобы дать пневматическому тормозу вступить в работу со скорости 7 км/ч пневматический тормоз замещает электрический до окончательной остановки.
В случае отказа электрического тормоза или включения аварийного торможения данный сигнал снимается и далее все торможение происходит механически. Блок управления тяговым приводом (БУТП) имеет систему обнаружения юза-боксования, которая в случае юза колеса быстро снижает тормозное усилие. При этом снижается уставка, чтобы скорректировать усилие под действительную степень сцепления с рельсом. В случае боксования уставка тока также снижается.
При прекращении юза-буксования происходит двухступенчатая автоматическая корректировка токовой уставки. Сначала с темпом до 5% от номинальной величины уставки, затем с более медленным темпом. Если юз-буксование происходит повторно, то система автоматически снижает уставку, и затем последовательно переустанавливает ее до достижения желаемого усилия с учетом 90% от имеющейся степени сцепления с рельсом.
Безопасность
Вагоны соответствуют техническим требованиям пожарной безопасности, электробезопасности и экологической чистоты и оснащены системой безопасности движения поездов со 100% резервированием, которая совместно с напольными устройствами исключает:
- Сближение поездов на расстояние менее тормозного пути
- Скатывание поезда под уклон
- Движение поезда на занятый маршрут
Конструкция вагона и расположение оборудования обеспечивает безопасность пассажиров и обслуживающего персонала. Вагоны имеет предохранительные устройства, предупреждающие падение пассажиров на путь между вагонами. Конструктивное исполнение узлов и деталей вагона исключает их падение на путь. Двери салона безопасны для пассажиров и не допускают самопроизвольного открывания. Блокировка запоров торцевых дверей вагонов имеет дистанционное управление из кабины машиниста. Дверная сигнализация и контроль положения дверей выполнены по схеме с активным сигналом. Вагоны имеют систему блокировки пуска поезда при открытых дверях с контролем закрытия дверей. При снижении давления в тормозной магистрали ниже нормы происходит отключение тяги. Боковые двери кабины машиниста и салона оборудованы подножками. Двери в кабину машиниста и торцевые двери салона для исключения возможности самопроизвольного открытия пассажирами закрываются и открываются с помощью специального ключа, хранящегося у машиниста. Межвагонные переходы оборудованы переходными площадками. Вагоны имеют приспособление для транспортировки их в случае отказа автосцепки. На наружной лобовой стенке головного вагона установлены красные сигнальные фонари ограждения, которые включены в цепь питания от аккумуляторной батареи. В вагонах предусмотрена возможность эвакуации пассажиров на путь в аварийной ситуации.
