आधुनिक ईएमयू स्टॉक इस विषय के पहले के अध्यायों में शामिल DC-सीरीज़-मोटर, टैप-चेंजर डिज़ाइन से निर्णायक रूप से आगे बढ़ चुका है। आज के थ्री-फेज़ ईएमयू IGBT-आधारित ट्रैक्शन एवं सहायक कन्वर्टर, थ्री-फेज़ इंडक्शन ट्रैक्शन मोटर, तथा एक पूर्णतः कम्प्यूटरीकृत ट्रेन नियंत्रण एवं प्रबंधन प्रणाली (TCMS) का उपयोग करते हैं — एक वास्तव में अलग संरचना, केवल एक वृद्धिशील उन्नयन नहीं।
तकनीकी डेटा (मुख्य विशेषताएं)
- ट्रैक्शन मोटर: थ्री-फेज़ इंडक्शन मोटर। आउटपुट: 268 kW। अधिकतम वोल्टेज: 1171V। अधिकतम निरंतर धारा: 175A।
- DC लिंक वोल्टेज: 1800V DC। ट्रांसफार्मर द्वितीयक: 855V/630A निरंतर। तकनीक: IGBT ट्रैक्शन एवं सहायक कन्वर्टर।
- अधिकतम सेवा गति: 110 kmph (परीक्षण गति 120 km/h)। अधिकतम कोच: 18 कार।
- OHE वोल्टेज विंडो: 16kV से नीचे, 30kV से ऊपर कट ऑफ। आपूर्ति आवृत्ति सहनशीलता: 50 ± 8% (46-54 Hz)।
- पुनर्योजी ब्रेकिंग प्रयास: 510 kN। अधिकतम ब्रेकिंग बल: 773 kN। गियर अनुपात: 23:103।
रेक संरचना — मूल इकाइयां
मूल निर्माण खंड एक 3-कार इकाई है: बीच में एक मोटर कोच (MC), दोनों ओर दो ट्रेलर कोच (TC)। पूर्ण रेक के बाहरी छोर पर, एक TC को एक ड्राइविंग ट्रेलर कोच (DTC) से बदल दिया जाता है। 3 से 6 मूल इकाइयां मिलकर 9, 12, 15, या 18-कार रेक बनाती हैं।
- DTC: एक सिरे पर ड्राइविंग कैब वाला ट्रेलर कोच, एक ड्राइविंग डेस्क, एक ड्राइवर डिस्प्ले यूनिट (DDU), तथा अंडर-स्लंग मुख्य वायु कंप्रेसर (MAC) एवं बैटरी बॉक्स से सुसज्जित।
- MC: प्रत्येक एक्सल पर ट्रैक्शन मोटर वाला एक संचालित वाहन, जिसमें एक शंटिंग डेस्क, एक HT कम्पार्टमेंट (ट्रैक्शन कन्वर्टर, सहायक कन्वर्टर, विद्युत कैबिनेट), तथा छत-माउंटेड पेंटोग्राफ एवं VCB है।
- TC: केवल यात्री सैलून क्षेत्र वाला एक गैर-संचालित वाहन — लाइट्स, पंखे, आपातकालीन लाइट्स, एयर हैंडलिंग यूनिट, तथा यात्री सूचना प्रणाली।
लाइन एवं ट्रैक्शन कन्वर्टर (LTC)
प्रत्येक MC में एक LTC क्यूबिकल है, जिसमें दो लाइन कन्वर्टर, एक DC लिंक, तथा दो ट्रैक्शन इनवर्टर शामिल हैं। लाइन कन्वर्टर (IGBT का उपयोग करने वाला एकल-फेज़ ब्रिज रेक्टिफायर) ट्रांसफार्मर की द्वितीयक ट्रैक्शन वाइंडिंग को DC लिंक से जोड़ता है। DC लिंक — अपने 100Hz रेज़ोनेंट फिल्टर, अर्थ-लीकेज डिटेक्शन, कैपेसिटर बैंक, एवं ब्रेक-चॉपर परिपथ के साथ — ट्रैक्शन इनवर्टर को फीड करता है, एक थ्री-फेज़ फुल ब्रिज इनवर्टर (फिर से IGBT-आधारित) जो अंततः थ्री-फेज़ ट्रैक्शन मोटर चलाता है।
TCMS — वितरित नियंत्रण संरचना
ट्रेन नियंत्रण एवं प्रबंधन प्रणाली कई वितरित कंप्यूटरों का उपयोग करती है, MVB/WTB/CAN संचार बस के माध्यम से जुड़े, प्रत्येक एक अलग कार्य हेतु जिम्मेदार।
- CCU (केंद्रीय नियंत्रण कंप्यूटर) — समग्र नियंत्रण मास्टर: सभी मोटरमैन कमांड पढ़ता है, नियंत्रण गणना करता है, तथा पेंटोग्राफ/VCB नियंत्रण, TE/BE वितरण, न्यूट्रल सेक्शन हैंडलिंग, एवं रेक-स्तरीय आइसोलेशन जैसे कमांड जारी करता है।
- MCU (मुख्य नियंत्रण इकाई) — प्रत्येक मूल इकाई हेतु नियंत्रण मास्टर; उस इकाई हेतु EP ब्रेक नियंत्रण, होल्डिंग ब्रेक, रोलबैक डिटेक्शन, पेंटोग्राफ एवं VCB नियंत्रण, तथा व्हील स्लिप/स्लाइड नियंत्रण संभालता है।
- BCU (ब्रेक नियंत्रण इकाई) — विशेष रूप से EP ब्रेक नियंत्रण हेतु MCU का बैकअप, केवल तभी नियंत्रण लेता है जब MCU स्वस्थ न हो।
- PCU (यात्री आराम इकाई) — प्रति कोच एक; प्रकाश, पंखे, वेंटिलेशन, सहायक आपूर्ति हेतु चेंज-ओवर संपर्ककर्ता, मुख्य कंप्रेसर, एवं पार्किंग ब्रेक को नियंत्रित करता है।
- FGU (आवृत्ति जनरेटर इकाई) — यदि संचार नेटवर्क विफल हो जाए तो अतिरेक बैकअप मोड के रूप में, हार्ड-वायर्ड ट्रेन लाइनों के माध्यम से मास्टर नियंत्रण कमांड प्रेषित करता है।
सहायक कन्वर्टर
प्रति मोटर कोच एक 120 kVA सहायक कन्वर्टर DC लिंक से तीन अलग आउटपुट आपूर्ति उत्पन्न करता है: 415V थ्री-फेज़ (ट्रांसफार्मर तेल पंप, रेडिएटर ब्लोअर, मुख्य कंप्रेसर, कोच वेंटिलेशन यूनिट, तथा कन्वर्टर ब्लोअर हेतु), 110V एकल-फेज़ (सैलून लाइट्स एवं पंखे), तथा 110V DC (बैटरी चार्जिंग, आपातकालीन लाइट्स, हेड/टेल लाइट्स, नियंत्रण उपकरण शक्ति)।
प्रत्येक मूल इकाई का सहायक कन्वर्टर पूरे रेक में साझा एक सामान्य DC बस ('BN बस') में फीड करता है — इसलिए सभी कन्वर्टर लोड साझा करते हैं, तथा प्रत्येक कन्वर्टर अपनी स्वयं की इकाई तथा एक आसन्न इकाई को कवर करने हेतु पर्याप्त रूप से ओवर-साइज़्ड है यदि उस इकाई का कन्वर्टर विफल हो जाए।
अतिरेक तर्क
| विफलता | की गई कार्रवाई | शेष क्षमता |
|---|---|---|
| 1 Pantograph failed | Open VCB, MC cut-out | 75% Traction / 100% Auxiliary |
| 1 VCB failed | Lower pantograph, MC cut-out | 75% Traction / 100% Auxiliary |
| 1 Traction Transformer failed | Open VCB, lower panto, MC cut-out | 75% Traction / 100% Auxiliary |
| 1 Line Converter failed | Shutdown that converter only | 87.5% Traction / 100% Auxiliary |
| 1 Line Converter (short circuit) | Shutdown Traction Converter, VCB open | 75% Traction / 100% Auxiliary |
| 1 Traction Motor failed | Shutdown IGBTs in that inverter | 87.5% Traction / 100% Auxiliary |
| 1 Auxiliary Converter failed | Shutdown that converter | 100% Traction / 100% Auxiliary |