Popis vozila

Повышение тяговых свойств «Ермака» достигнуто за счет внедрения новых решений. Нагрузка на ось доведена до оптимальной 245 кН (25 тс). Применена система поосного регулирования с индивидуальными выпрямительно инверторными устройствами ВИУ-4000–2М. Совместно с гибкой адаптивной системой противобоксовочной защиты она обеспечивает реализацию максимального коэффициента сцепления каждой тяговой оси и оптимальное распределение тяговых нагрузок между ними. В результате увеличивается сила тяги электровоза. Использована система независимого возбуждения ТЭД в режиме тяги, реализуемая в диапазоне скоростей 0–50 км/ч. В наиболее тяжелых режимах работы локомотива — при трогании, разгоне и работе на участках с подъемами — осуществляется работа по схеме с НВ; на равнинных участках при высоких скоростях работа выполняется при последовательном возбуждении.

Применение выпрямительно-инверторного устройства ВИУ-4000–2М, которое в отличие от ВИП-4000М использовалось на электровозах 2(3)ЭС5К, состоит из двух (вместо одного) независимых каналов плавного индивидуального регулирования питания двух тяговых двигателей в режиме тяги и для преобразования в режиме рекуперативного торможения. Преобразователь выполнен в тех же габаритах, что и серийный, но с применением тиристоров более высокого класса.

Расширены функции диагностики ВИУ-4000–2М в сравнении с ВИП-4000М. Блок диагностики контролирует работу двух каналов и принципиально отличается от аналогичного блока ВИУ-4000М наличием канала связи с микропроцессорной системой управления МСУД-015.
Микропроцессорная система управления с расширенной диагностикой оборудования МСУД-015 предназначена для управления тяговым приводом и аппаратами цепей управления, поосного регулирования ТЭД, в том числе в режиме тяги с независимым возбуждением ТЭД, и диагностирования основных систем электровоза. Система может оперативно передавать информацию (через блок БРПД-003 по сетям стандарта GSM в режиме реального времени) на серверы завода и локомотивного депо о состоянии основного оборудования электровоза, об управляющих действиях машиниста и местоположении локомотива (определение координат с помощью системы ГЛОНАСС) при возникновении нештатных ситуаций.

На электровозе 4ЭС5К используются колесно-моторные блоки с моторно-осевыми подшипниками качения вместо МОП скольжения, которые применяются на серийных электровозах 2(3)ЭС5К. Установка моторно-осевых подшипников качения имеет ряд преимуществ. В первую очередь это сокращение количества технических обслуживаний электровоза ТО-2 при увеличении межремонтного пробега с 72 до 240 часов. Использование новых подшипников позволяет исключить расходование дорогостоящего осевого масла для заправки, долива и сезонной смены, как это происходит при эксплуатации моторно-осевых подшипников скольжения. Новые блоки позволяют уменьшить эксплуатационные расходы на обслуживание и ремонты МОП за счет снижения трудоемкости (уменьшается из-за исключения в ремонтах подшипников таких операций, как заливка, расточка вкладышей и т. д.). Также снижаются затраты электроэнергии на тягу при уменьшении момента трения в подшипниковых узлах и повышении КПД электровоза и повышается надежность и срок службы ТЭД, тяговой зубчатой передачи, увеличивается ресурс оси колесной пары.