Совершенствование тормозных характеристик современного отечественного электровоза серии «Ермак»

Статья посвящена решению актуальной задачи повышения эффективности работы современного отечественного электровоза переменного тока серии «Ермак», представляющего собой основу тяжеловесного движения поездов на грузонапряжённых линиях железных дорог Восточного полигона (Транссиб и БАМ). В условиях сложного горноперевального рельефа с затяжными спусками на данных железнодорожных магистралях особую роль приобретает эффективность работы электровозов в режиме рекуперативного торможения.

В процессе исследования выявлена проблема, ограничивающая тормозные характеристики электровоза по каналу регулирования выпрямительно-инверторного преобразователя на уровне 3,5 зон ввиду конструкционной специфики построения электрических силовых цепей.

В качестве решения предлагается способ, позволяющий расширить область регулирования напряжения выпрямительно-инверторного преобразователя свыше принятого ограничения вплоть до полных четырёх зон.

Для подтверждения эффективности реализации предлагаемого способа выполнен расчёт его работы применительно к современному отечественному электровозу переменного тока 2ЭС5К серии «Ермак». В результате применения предлагаемого способа улучшатся тормозные характеристики электровоза, повысится его скорость по спуску и увеличится возврат электрической энергии в контактную сеть.

1. Перевозки грузов транспортом в РФ за 2024 год выросли на 5,5% // Информационное агентство ТАСС : официальный сайт. – 2025. – URL: https://tass.ru/ekonomika/23084489 (дата обращения: 28.02.2026).

2. РЖД в цифрах // ОАО «РЖД» : официальный сайт. – 2025. – URL: https://company.rzd.ru/ru/9377/page/1417901?id=17127#main-header (дата обращения: 28.02.2026).

3. Совещание по развитию Восточного полигона железных дорог // Президент России : официальный сайт. – 2025. – URL: http://www.kremlin.ru/events/president/transcripts/deliberations/73078 (дата обращения: 01.03.2026).

4. Реализация III этапа развития Восточного полигона // Официальное представительство ОАО «РЖД» : официальный сайт. – 2025. – URL: https://cargo.rzd.ru/ru/9787/page/103290?id=19722#main-header (дата обращения: 01.03.2026).

5. Восточный полигон. Общая характеристика // Официальное представительство ОАО «РЖД» : официальный сайт. – 2025. – URL: https://cargo.rzd.ru/ru/9787/page/103290?id=19722#main-header (дата обращения: 01.03.2026).

6. Лисицын, А. И. Совершенствование системы технического обслуживания пути со сложными эксплуатационными условиями горно-перевальных участков : диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук : 2.9.2 / Лисицын Андрей Иванович ; Российский университет транспорта (РУТ МИИТ). – Москва, 2022. – 149 с.

7. Утвержден третий этап модернизации БАМа и Транссиба на 3,7 трлн рублей // Сетевое издание Ведомости : официальный сайт. – 2024. – URL: https://www.vedomosti.ru/strana/siberian/articles/2024/05/02/1035157-modernizatsii-bam-transsiba (дата обращения: 04.03.2026).

8. Системы интервального регулирования и управления движением поездов // АО «НИИАС» : официальный сайт. – 2025. – URL: https://niias.ru/projects/isuzht/ (дата обращения: 04.03.2026).

9. Власьевский, С. В. Повышение эффективности выпрямительно-инверторных преобразователей электровозов однофазно-постоянного тока с рекуперативным торможением : диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук : 05.09.03 / Власьевский Станислав Васильевич. – Москва, 2001. – 396 с.

10. Линьков, А.О. Совершенствование выпрямительной установки возбуждения тяговых двигателей электровоза переменного тока в режиме рекуперативного торможения : диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук : 05.22.07 / Линьков Алексей Олегович. – Иркутск, 2015. – 177 с.

11. Шрамко, С. Г. Повышение энергетической эффективности электровозов переменного тока в режиме рекуперативного торможения за счет изменения параметров балластных резисторов : диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук : 05.09.03 / Шрамко Сергей Геннадьевич. – Комсомольск-на-Амуре, 2016. – 142 с.

12. Способ повышения энергетической эффективности электровоза переменного тока в режиме рекуперативного торможения / Е. В. Буняева, В. Г. Скорик, С. В. Власьевский, Д. С. Фокин // Электротехника. – 2016. – № 2. – С. 17–20. – ISSN 0013-5860.

13. Савоськин, А. Н. Анализ электромагнитных процессов в тяговой сети при взаимодействии электровозов в режимах рекуперации и тяги / А. Н. Савоськин, О. Е. Пудовиков, И. И. Гарбузов // Электротехника. – 2014. – № 5. – С. 47–52. – ISSN 0013-5860.

14. Кучумов, В. А. О реализации рекуперативного торможения на электровозе переменного тока с однофазным обратимым преобразователем напряжения / В. А. Кучумов, И. Н. Никончук // Вестник научно-исследовательского института железнодорожного транспорта. – 2022. – Т. 81, № 1. – С. 31–37. – DOI 10.21780/2223-9731-2022-81-1-31-37.

15. Мельниченко, О. В. Повышение энергетической эффективности электровоза переменного тока в режиме рекуперативного торможения с помощью разнофазного управления инверторами на первой зоне регулирования / О. В. Мельниченко, С. В. Власьевский // Вестник ИрГТУ. – 2014. – № 7 (90). – С. 93–99. – ISSN 1814-3520.

16. Кулинич, Ю. М. Повышение качества электроэнергии, потребляемой электровозом однофазно-постоянного тока, на основе применения гибридного компенсатора реактивной мощности : диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук : 05.09.03 / Кулинич Юрий Михайлович. – Москва, 2002. – 270 с.

17. Соловьёв, В. А. Выравнивание нагрузок в параллельных цепях тяговых двигателей, работающих в режиме генератора, и снижение энергетических потерь электровоза переменного тока в режиме рекуперативного торможения / В. А. Соловьёв, А. И. Малюкова, С. В. Власьевский // Информатика и системы управления. – 2013. – № 3 (37). – С. 168–174. – ISSN 1814-2400.

18. Томилов, В. С. Повышение эффективности режима рекуперативного торможения электровоза переменного тока : диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук : 2.9.3 / Томилов Вячеслав Станиславович. – Иркутск, 2022. – 154 с.

19. Оценка энергетической эффективности электровозов 3ЭС5К при использовании технологии интервального регулирования движения по типу «виртуальная сцепка» / С. В. Власьевский, О. А. Малышева, Н. Г. Шабалин, В. В. Семченко // Вестник ВНИИЖТ. – 2020. – Т. 79, № 1. – С. 17–25. – DOI 10.21780/2223-9731-2020-79-1-17-25.

20. Трахтман, Л. М. Электрическое торможение электроподвижного состава / Л. М. Трахтман. – Москва : Транспорт, 1965. – 204 с.

21. Мельниченко, О. В. Повышение эффективности работы рекуперативного торможения электровозов переменного тока в зоне высоких скоростей движения / О. В. Мельниченко // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. – 2011. – № 1 (29). – С. 174–179. – ISBN 978-5-98710-157-5.

22. Мельниченко, О. В. Повышение энергетической эффективности тяговых электроприводов электровозов переменного тока : диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук : 05.09.03 / Мельниченко Олег Валерьевич. – Хабаровск, 2015. – 392 с.

23. Самойлова, А. С. Проблема негативного влияния ББР на эффективность работы электровоза переменного тока серии 2(3)ЭС5К в режиме рекуперативного торможения и способ её решения / А. С. Самойлова // Молодежная наука : Труды XXVII Всероссийской студенческой научно-практической конференции, Красноярск, 20 апреля 2023 года. – Красноярск : ФГБОУ ВО ИрГУПС, 2023. – С. 227–231. – ISBN 978-5-903293-88-9.

24. Электровоз магистральный 2ЭС5К (3ЭС5К). Руководство по эксплуатации. Книга 1. Описание и работа. Электрические схемы : ИДМБ.661142.009-05РЭ1 (3ТС.001.012-05РЭ1) / разработчик и изготовитель – НЭВЗ. – Новочеркасск, 2015. – 348 с.

25. Самойлова, А. С. Разработка способа повышения эффективности работы электровозов переменного тока в режиме рекуперативного торможения / А. С. Самойлова, О. В. Мельниченко, П. В. Григоренко // Вестник Уральского государственного университета путей сообщения. –2025. – № 3 (67). – С. 72–79. – DOI 10.20291/2079-0392-2025-3-72-79.

26. Самойлова, А. С. Повышение энергоэффективности работы современного отечественного электровоза переменного тока в режиме рекуперативного торможения / А. С. Самойлова, О. В. Мельниченко // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. – 2023. – № 1 (77). – С. 136–143. – DOI 10.26731/1813-9108.2023.1(77).136-143.