ER9 型電力動車組

ER9 型電力動車組（Электропо́езд ЭР9）是蘇聯鐵路的電力動車組車型之一，適用於供電制式為 25 千伏工頻單相交流電的電氣化鐵路，由位於拉脫維亞的里加車輛製造廠設計製造，被廣泛運用於蘇聯各地的交流電氣化鐵路。

ER9 型電力動車組的車體結構和轉向架等機械部分與 ER2 型直流電力動車組基本相同，標準編組為 10 輛編組，由 2 輛帶司機室的頭部拖車、3 輛中間拖車、5 輛動車組成，但也可按情況靈活採用 4、6、8、12 輛編組；採用交 — 直流電傳動、矽整流器、有級調壓。

發展歷史

1.1 研製

1950 年代中期，蘇聯開始研製適用於交流電氣化鐵路的市郊通勤電力動車組。1961 年，里加車輛製造廠在 ER1 型電力動車組的基礎上，開發研製了首列 ER7 型電力動車組，適用於供電制式為 25 千伏工頻單相交流電的電氣化鐵路，採用變壓器高壓側調壓和引燃管整流器。然而，在試驗過程中發現引燃管整流器可靠性很差，因此蘇聯鐵道部門決定以矽整流器取代效能落後的引燃管整流器。

1961 年底，里加車輛製造廠試製了兩節採用矽整流器的控制單元車輛（一輛控制拖車和一輛中間動車），並定型為 ER9 型電力動車組。1962 年初，ER9-01 號列車在全蘇鐵道運輸科學研究院的環形鐵道進行了效能試驗，經過試驗顯示其效能狀態良好。同年下半年，ER9 型電力動車組開始投入批次生產，其中里加車輛製造廠負責製造動車和列車總組裝，加里寧車輛製造廠負責製造拖車，牽引電動機和部分電氣裝置由里加電機制造廠提供，牽引變壓器和整流裝置由塔林電氣工廠、烏拉爾電器工廠等單位提供。1962 年至 1964 年間，累計生產了 45 組（450 輛）ER9 型電力動車組。

1.2 改進型

1.2.1 ER9P

1964 年，里加車輛製造廠開始批次生產經過改良的 ER9P 型電力動車組。ER9P 型電力動車組的列車組成仍然和 ER9 型電力動車組保持一致，採用 “五動五拖” 的 10 輛編組。但在裝置佈置方面，將原本設置於動車車廂內的整流裝置，改為設置於車底，以增加客室空間和座席數量。此外，電氣裝置的通風冷卻系統也有所改變，由劈相機的旋轉軸驅動通風機，為整流裝置、平波電抗器、牽引變壓器等電氣部件進行冷卻。動車轉向架的中央懸掛裝置最初採用橢圓形鋼板彈簧，後來從 1966 年生產的 ER9P-126 號列車開始改為螺旋圓彈簧加液壓減振器。從 ER9P-307 號列車開始，轉向架增加閘瓦間隙自動調節器，並對車廂內飾作出了改進。從 1974 年生產的 ER9P-345 號列車開始，採用經過簡化的平面車頭結構，取代了以往帶有圓弧過渡的流線型頭型。1964 年至 1975 年間，累計生產了超過 300 組（3300 輛）ER9P 型電力動車組。

1.2.2 ER9M

1976 年，根據 ER9P 型電力動車組的使用經驗，里加車輛製造廠開始批次生產 ER9M 型電力動車組。ER9P 型電力動車組的主要特點為改良了車頂高壓連線線的佈置，將部分高壓元件設置於車廂之內，以減少車頂絕緣子發生汙閃或擊穿的機會，動車車廂的座席數量亦因而從 110 個減少至 107 個，其他部分仍然和 ER9P 型電力動車組相同。1976 年 1982 年間，累計生產了約 200 組（2090 輛）ER9M 型電力動車組。

1.2.3 ER9E

1981 年，里加車輛製造廠開始生產 ER9E 型電力動車組，主要特點為改良了整流裝置和電氣裝置的冷卻系統，整流裝置改為可靠性更高的УВП-5 型矽整流器，採用自然風冷；而牽引變壓器和平波電抗器共用同一個冷卻油箱，亦採用自然風冷冷卻。1981 年至 1987 年間，累計生產了約 100 組（1030 輛）ER9E 型電力動車組。

1.2.4 ER9T

1987 年，里加車輛製造廠在 ER9E-666 號列車上，進行了加裝電阻制動裝置的試驗，並改稱為 ER9ET-666 號列車。1988 年，里加車輛製造廠開始批次生產帶有電阻制動的 ER9T 型電力動車組，動車車頂上裝有制動電阻，當實施電阻制動時牽引電動機變為直流發電機，經過電阻將電能轉換為熱能並消散掉。列車並採用了新的動車轉向架和牽引電動機，齒輪傳動比由 3.17 改為 3.41。1996 年 10 月，里加車輛製造廠生產的最後一列 ER9T 型電力動車組出廠，由於該列車採用了與 ED9T 型電力動車組相同的電氣裝置，因此被稱為 ER9TM-801 號列車，並於 1997 年 3 月在白俄羅斯鐵路明斯克 - 北方機務段投入運用。2000 年代初，位於烏克蘭基輔的達爾尼茨基車輛修理廠亦製造了兩列 ER9T 型電力動車組，分別為 ER9T-746（2001 年製造）、ER9T-747 號列車（2003 年製造）。

1.3 現代化改造

1.3.1 ER9K

2000 年代起，部分 ER9 型電力動車組相繼進行了翻新改造，經過翻修的列車在型號上增加字母 “K” 作為標識，例如 ER9K、ER9PK、ER9MK 型電力動車組。這些列車的車體結構和電氣裝置仍維持不變，而內部裝飾則進行了大幅改造，以金屬和塑膠材料取代原本的木質結構。

1.3.2 EM9

2001 年至 2003 年間，莫斯科鐵路局的六組 ER9 型電力動車組在拉脫維亞的陶格夫匹爾斯機車修理廠（ДЛРЗ）進行了大修，列車的車體結構和電氣裝置仍維持不變，而主要對內部裝飾進行翻新。其中 EM9-001～EM9-004 號列車仍採用原本帶有圓弧過渡的流線型舊頭型，而 EM9-005～EM9-006 號列車則採用了新設計的微流線型平面頭型。

技術特點

2.1 總體結構

ER7 型電力動車組是採用動力分散方式的交流電力動車組，其標準編組為 “五動五拖” 的 10 輛編組，由 2 輛帶司機室的頭部控制拖車、3 輛中間拖車、5 輛中間動車組成，每 “一動一拖” 組成一個電氣獨立單元，司機可在任一司機室對全列車進行操縱。列車亦可以根據實際需要增減車廂數量，採用靈活的編組方式，列車最短編組為 4 節車廂（2 個動力單元），最長編組可達 12 節車廂（6 個動力單元），各車廂之間採用 SA-3 型自動車鉤連線。

車體採用低合金鋼整體承載式焊接結構，與 ER2 型電力動車組基本相同。車體長度為 19,600 毫米，車體寬度為 3,480 毫米。控制拖車自重 39 噸、中間動車自重 59.2 噸、中間拖車自重 37 噸，三種車廂的座席定員分別為 68、110、108 人。車廂兩端各設有一對供旅客出入的側門，車門採用電控氣動滑動式車門，其高度適用於各種高度的站臺。

2.2 電氣系統

列車採用交 — 直流電傳動，每輛動車的車頂裝有一臺受電弓和空氣斷路器，車底下裝有一臺ОЦР-1000/25 型牽引變壓器和一臺矽整流器。接觸網導線上的 25 千伏單相工頻交流電電流，經受電弓、主斷路器引入列車後，經過高壓電纜進入車底的牽引變壓器，經過變壓器次邊繞組降壓後進入整流裝置，將交流電轉換成電壓可調的直流電，然後經平波電抗器濾波後向四臺牽引電動機供電。每兩臺牽引電動機為一組串聯連線，然後兩組並聯連線。

牽引變壓器為殼式油冷單相變壓器，額定容量為 965 千伏安，變壓器原邊繞組為輸入端；二次側繞組設有牽引繞組（773 千伏安）、輔助繞組（92 千伏安，220 伏）和供暖繞組（100 千伏安，628 伏），列車採用變壓器高壓側調壓，變壓器原邊繞組設有七級抽頭，以實現牽引電動機的調壓調速控制。ER9 型電力動車組採用ВУТ-800 型矽整流器，由多個РК-200、ВКД-200 型二極體組成，額定整流電流為 200 安倍。牽引電動機為РТ-51Д型四極串勵直流電動機，小時功率為 200 千瓦，額定轉速為每分鐘 700 轉，設有二級磁場削弱，削弱率分別為 53.5% 和 32%；牽引電動機採用架懸式全懸掛安裝方式，將牽引電機整個懸掛在轉向架構架上。

此外，列車還設有旋轉式劈相機，將變壓器輔助繞組輸出的 220 伏單相交流電轉換成三相交流電，為空氣壓縮機、變壓器冷卻油泵、通風機等裝置提供電力。列車的控制電路採用 110 伏直流電，由蓄電池或矽整流器供電。