Для регулирования выпрямленного напряжения изменением момента открытия вентилей выпрямитель должен быть собран на тиристорах. Если на их управляющие выводы подавать отпирающие импульсы с помощью автоматики, то можно открывать вентили в требуемые моменты времени и изменять таким образом общее время, в течение которого каждый тиристор проводит ток.

Полупроводниками называют материалы, занимающие промежуточное положение между проводниками и диэлектриками. Особенность металлических проводников в том, что в них имеются свободные электроны — носители электрических зарядов. В диэлектриках таких электронов нет, поэтому они не проводят ток. Электропроводность полупроводников существенно возрастает при введении в них различных примесей, причем проводимость может быть электронной (n) или дырочной (р). Она во многом зависит от температуры, освещенности, напряженности электрического поля, сжатия и других факторов.

 Трансформатор — это статическое электромагнитное устройство, установленное в цепях переменного тока, для преобразования электроэнергии с одним соотношением тока и напряжения в электроэнергию с другим соотношением этих величин (преобразовывать постоянный ток трансформатор не может).

Контроллер машиниста служит для дистанционного управления тяговыми двигателями в режимах тяги и электрического торможения. Управление происходит за счет замыкания и размыкания контакторных элементов контроллера в определенной последовательности при перемещении главной рукоятки (штурвала).

Работает вентиль следующим образом. При подаче питания на катушку 3 она намагничивает сердечник. Якорь 4 притягивается к нему и надавливает на стержень 9 верхнего клапана. Верхний клапан перекрывает отверстие в седле и, воздействуя на иглу, отжимает от седла нижний клапан 13. Сжатый воздух из магистрали попадает в цилиндр аппарата, вызывая его срабатывание.

Силовая цепь тяговых двигателей защищена от перегрузок и коротких замыканий быстродействующим выключателем БВ, ток его уставки (600±50) А. Если произойдет замыкание в начале цепи, например, будет перекрыта стойка линейного контактора, ток короткого замыкания превысит уставку выключателя, БВ сработает и отключит цепь.

Предохранители служат для защиты электрических цепей от коротких замыканий и перегрузок. Их быстродействие зависит от времени плавления вставки и времени гашения дуги. Время плавления вставки, в свою очередь, зависит от тока, материала вставки и напряжения горения дуги. Большой недостаток плавких предохранителей — их однократное действие, необходимость смены предохранителя или плавкой вставки после срабатывания.

Резисторы КФ изготавливают трех размеров с различной рассеиваемой мощностью. В свою очередь, резисторы каждого размера, имеют несколько исполнений и различаются сопротивлением и допустимым длительным током. Допустимое превышение температуры резисторов КФ составляет 350°C. При естественном охлаждении при движении поезда мощность рассеиваемого тепла увеличивается в 1,5…2 раза. Фехралевые резисторы имеют малый температурный коэффициент, т.е. при нагревании их сопротивление изменяется незначительно.

Групповые переключатели (контроллеры) объединяют несколько контакторов с кулачковыми приводами и осуществляют переключения в силовой цепи тяговых двигателей при пуске и электрическом торможении. В зависимости от условий работы аппарат может быть многопозиционным (реостатный контроллер) или двухпозиционным (реверсор, тормозной переключатель).

Реостатный контроллер (РК) можно считать главным аппаратом в системе автоматического пуска моторного вагона. Кулачковый вал аппарата выводит пускотормозные резисторы из цепи тяговых двигателей при пуске в режиме тяги и в режиме электрического торможения. РК управляется с помощью контроллера машиниста и под контролем реле ускорения производит переключения в силовой цепи.

С помощью реверсора изменяют направление тока в обмотках возбуждения тяговых двигателей, чтобы изменить направление движения поезда. Тормозной переключатель переводит силовую схему и схему управления в режим тяги или режим электрического торможения. Кулачковый вал реверсора имеет положения — «Вперед» и «Назад», тормозного переключателя — «Тяга» и «Тормоз».

Эти контакторы применяют для включения вспомогательных машин, системы отопления и передачи высокого напряжения на прицепные вагоны. Электромагнитный привод позволяет использовать контакторы при отсутствии сжатого воздуха на электропоезде.

Контактор ПК-350 применяют на электропоездах ЭР2 в качестве мостового контактора. Он состоит из металлической изолированной стойки 1, на которой укреплены кронштейны 2 и 8 подвижного и неподвижного контактов, пневматического привода, дугогасительной камеры 12 и низковольтного блокировочного устройства.

Электрическим контактом называется поверхность соприкосновения двух проводников, по которым проходит ток. Повышенное сопротивление контакта вызывает повышенный нагрев, в результате которого происходит окисление контактных поверхностей. Это приводит к дальнейшему увеличению сопротивления, оплавлению и свариванию контактов, повреждению аппарата и т.д.

Быстродействующий выключатель (БВ) служит для защиты силовой цепи тяговых двигателей от токов короткого замыкания и перегрузок. Основное требование, предъявляемое к выключателю, — как можно быстрее прекратить нарастание тока короткого замыкания (к.з.) и отключить защищаемую цепь, не допуская повреждения ее элементов.

Они предназначены для защиты электрооборудования электропоезда от перенапряжений, которые возникают в контактной сети при мощных атмосферных электрических разрядах. На крыше каждого моторного вагона установлены два разрядника. Кроме того, данные аппараты предохраняют оборудование от коммутационных перенапряжений при работе моторных и прицепных вагонов.

Токоприемники работают в тяжелых эксплуатационных условиях: при сильном ветре, гололеде, низких температурах и т.д. Следовательно, требования к аппаратам очень высоки. Так, подвижная система должна быть достаточно легкой, чтобы во время скольжения полоза по контактному проводу, высота которого постоянно меняется, не происходило бы отрывов. При этом сила нажатия на провод не должна быть меньше определенной величины, чтобы токосъем обеспечивался без искрения и дугообразования. Если она окажется слишком большой, может произойти опасное отжатие контактного провода, что приведет к аварии. Механизм подъема и опускания обязан быть простым и надежным, должна гарантироваться одновременность срабатывания всех токоприемников электропоезда и т.д.