1 - изолятор; 2 - неподвижный контакт; 3 - подвижный контакт; 4 - кулачковая шайба; 5 - контактный палец; 6 - держатель пальцев; 7, 10 - рейки; 8 - ролик; 9 - пружина; 11 - реверсивная рукоятка.

    Контроллер машиниста КМЭ-4Б имеет четыре барабана:
    а) главный барабан имеет 36 пусковых позиций, из которых 3 ходовые;
    16-я позиция соответствует последовательному соединению тяговых двигателей;
    27-я позиция соответствует последовательно-параллельному соединению тяговых двигателей;
    Главный барабан переключает 23 контакторных элемента;
    б) тормозной барабан имеет 15 позиций рекуперативного торможения и 2 позиции шунтировки поля, переключает 24 пальца;
    в) реверсивный барабан на 3 положения, переключает 3 контакторных элемента;
    г) селективный барабан на 3 положения, переключает 6 пальцев.
    Все барабаны смонтированы в корпусе, который состоит из трех рам и пяти реек.
    Главный барабан 1, предназначенный для пуска электровоза в моторном режиме, состоит из изоляционных кулачковых шайб, насаженных на неизолированный вал.
    При повороте барабана выступы шайб 4 нажимают на ролики 8 контакторных элементов, вызывая размыкание контактов. Замыкаются контакты под действием пружин 9.
    Контакторные элементы имеют подвижный 3 и неподвижный 2 контакты, смонтированные на изоляторе 1, который крепится к рейке 10.
    Последовательность замыкания контактов определяется профилем кулачковых шайб барабана.
    Тормозной барабан 10 состоит из медного 9 и литых латунных сегментов 11, укрепленных на валу, изолированном бакелизированной бумагой.
    При повороте барабана его сегменты в определенной последовательности замыкают контактные пальцы 5, укрепленные на изоляционном держателе пальцев 6, который крепится к стальной рейке 10.
    Селективный барабан 8 предназначен для пересоединения двигателей в различные группировки при рекуперативном торможении. Металлический держатель его свободно вращается на валу тормозного барабана. К держателю крепится изоляционная колодка с медными сегментами. При повороте барабана его сегменты переключают пальцы.
    Реверсивный барабан 3, с помощью которого выбирается направление движения электровоза - вперед или назад, свободно вращается на валу главного барабана и размыкает такие же контакторные элементы, что и главный барабан. Выполнен он в виде металлической муфты, на которой укреплен изоляционный кулачок.
    Барабаны поворачиваются соответствующими рукоятками 4, 6, 7 и 11.
    Передача вращения от рукояток к главному и тормозному барабанам осуществляется при помощи зубчатых передач, которые допускают регулировку положения барабанов с целью точного соответствия нулевых позиций барабанов нулевым позициям рукояток. Фиксация рукояток по позициям осуществляется с помощью защелок на рукоятках, которые входят в пазы на секторах 5.
    Селективный барабан поворачивается рукояткой через рычажную передачу; реверсивный барабан поворачивается рукояткой непосредственно, причем рукоятка реверсивного барабана может выниматься только при нулевом положении его.
    Для предупреждения неправильных включений все барабаны имеют механические блокировки, действие которых сводится к следующему:
    а) при нулевом положении реверсивной рукоятки поворот главной и тормозной рукояток невозможен;
    б) при установке реверсивной рукоятки в положение "Вперед" или "Назад" возможен поворот главной рукоятки по всем позициям;
    в) при установке главной рукоятки на 1-ю позицию возможен поворот тормозной рукоятки на любую позицию, после чего главная рукоятка может быть повернута только до 16-й позиции;
    г) при рабочем положении тормозной рукоятки поворот селективной рукоятки невозможен;
    д) при рабочем положении тормозной или главной рукоятки поворот реверсивной рукоятки невозможен;
    е) поворот тормозной рукоятки в положение ослабления поля возможен при положении главной рукоятки на 16, 27 и 36-й позициях. При обратном ходе главной рукоятки тормозная рукоятка автоматически переходит с позиций ослабления поля в нулевое положение.
    В корпусе контроллера устанавливается сопротивление 2 для обогрева в зимнее время. Корпус контроллера вместе со всеми узлами, кроме рукояток, закрывается сверху крышкой, с боковых сторон - кожухом.
    Контроллер машиниста КМЭ-4В электровоза без рекуперации отличается от контроллера КМЭ-4Б отсутствием тормозного и селективного барабанов, селективной рукоятки и меньшим количеством контакторных элементов. В остальном конструкция его такая же, как и КМЭ-4Б.
    Технические данные КМЭ-4В такие же, как и для КМЭ-4Б, за исключением пунктов "в" и "г" действия блокировок.

    1 - регулятор напряжения; 2 - реле обратного тока; 3 - вольтметр; 4 - переключатель вольтметра; 5 - рубильник усиленной зарядки батареи; 6 - предохранитель; 7 - табличка; 8 - панель изоляционная; 9 - рубильник для переключения генераторов; 10 - выключатель; 11 - амперметр.

    На лицевой стороне панели смонтированы два регулятора напряжения 1 типа СРН-7У-3, реле обратного тока 2 типа Р-15Г-1, рубильник для переключения генераторов 9, амперметр 11, вольтметр 3, переключатель вольтметра 4, рубильник усиленной зарядки батареи 5, рубильник для включения батареи, низковольтные предохранители и выключатель 10 лампы освещения.
    Монтаж проводов и трубчатых сопротивлений выполнен на задней стороне панели.
    Если электровоз работает на участке с положительным потенциалом в контактном проводе, то перемычки на панели должны занять вертикальное положение и соединить клеммы B с G и Г с Б.
    Генераторы управления должны заземлять только через провод, идущий от панели. Заземлять генераторы, помимо панели, воспрещается, так как это может привести к их полному короткому замыканию.
    Нормально должен работать генератор управления I (верхнее положение рубильника 9), т.к. только в этом положении возможен переход вентиляторов на режим низкой скорости с созранением нормальной величины напряжения на генераторах управления.
    При неисправности генератора I или его регулятора напряжения необходимо перейти на работу генератора II, переключив рубильник 9 в нижнее положение. При этом перевод генератора на режим низкой скорости недопустим.
    Нельзя доводить разряд кислотной батареи из 22 банок ниже 40 В даже при полном разрядном токе. Тем более нельзя разряжать батарею ниже этого напряжения при меньших токах.

    Реле смонтировано на изоляционной панели и состоит из последовательной 6 и параллельной 7 катушек, якоря 2, ярма 1 с сердечником, выключающей пружины 3, главных 4 и вспомогательных контактов 5.
    При обесточенных катушках под действием пружины контакты находятся в разомкнутом положении, и батарея отсоединена от генератора управления.
    Когда генераторы начинают работать, через параллельную и последовательную катушки начинает протекать ток, благодаря которому при напряжении на генераторах 48 В якорь притянется и замкнутся сначала вспомогательные, а затем главные контакты.
    Вспомогательные контакты при включении закорачивают часть витков параллельной катушки, а главные подключают батарею к генератору.
    Если напряжение генератора управления выше напряжения аккумуляторной батареи, то после включения реле начинается процесс подзарядки аккумулятора.
    С целью предотвращения температурного влияния на сопротивление параллельной катушки в ее цепь включено отдельно монтируемое сопротивление.
    Когда напряжение генераторов выше напряжения батареи, ток по параллельной и последовательной катушкам протекает в одном направлении, их магнитные потоки складываются.
    Когда напряжение на зажимах генератора становится ниже напряжения аккумуляторной батареи, ток в последовательной катушке меняет свое направление и уже не усиливает, а ослабляет действие параллельной катушки.
    Якорь под действием пружины размыкает оба контакта и отключает батарею от генератора.

    Регулятор смонтирован на изоляционной паннели и имеет две катушки.
    Неподвижная катушка 1 установлена на сердечнике магнитопровода. Подвижная катушка 2 укреплена на подвижном якоре 3 и находится в кольцевом зазоре между сердечником и втулкой ярма магнитопровода.
    На якоре 3 укреплен подвижный угольный контакт 4.
    Двва неподвижных угольных контакта 5 и 6 укреплены на панели посредством биметаллических пластин.
    Регулировочная пружина 7 создает усилие, направленное против силы притяжения подвижной катушки к сердечнику неподвижной катушки, и при обесточенном состоянии регулятора прижимает подвижный контакт к правому неподвижному контакту.
    Работа регулятора протекает следующим образом. Прин напряжении на зажимах генератора, равном 50 В, подвижный контакт вибрирует около среднего положения.
    С увеличением напряжения генератора ток, протекающий по катушкам регулятора, возрастает. Преодолевая натяжение пружины, подвижная катушка стремится притянуться к неподвижной и при дальнейшем возрастании напряжения подвижный контакт замыкается с левым неподвижным контактом, закорачивая обмотку возбуждения генератора. При этом ток в обмотке возбуждения генератора снижается, напряжение падает, сила тока в катушках уменьшается и подвижный контакт отходит от неподвижного, вследствие чего ток возбуждения возрастает, напряжение повышается и все повторяется вновь.
    Таким образом, при напряжении генератора свыше 50 В средний контакт вибрирует между средним положением и левым неподвижным контактом.
    При напряжении ниже 50 В он вибрирует между средним положением и правым неподвижным контактом, шунтируя часть сопротивления в цепи обмотки возбуждения генератора.
    Благодаря такой работе регулятора в обмотке возбуждения генератора обеспечивается средняя величина тока возбуждения, при которой напряжение на зажимах генератора поддерживается равным 50 В.
    Биметаллические пластины неподвижных контактов, изгибаясь при нагреве контактов от непрерывного искрения, перемещают плоскости угольных контактов одну относительно другой, что предотвращает сильное выгорание угольных контактов в отдельных точках.

    Клапан пантографа состоит из корпуса 1, двух клапанов - впускного 2 и выпускного 3, выключающей пружины 4, поршня 5 и вентиля включающего типа 6.
    При возбужденной катушке электромагнитного вентиля сжатый воздух поднимает поршень, закрывает клапан 3 и открывает клапан 2; пружина 4 сжимается. При этом сатый воздух поступает в цилиндр пантографа. Скорость поступления воздуха, необходимая для плавного подъема пантографа, регулируется винтом 7. При выключении катушки электромагнитного вентиля пружина 4 опускает поршень, клапан 2 закрывается, клапан 3 пропускает сжатый воздух из цилиндра пантографа в атмосферу. Выпуск происходит через редукционный клапан 8 сначала быстро, т.к. давление воздуха преодолевает усилие пружин и открывается клапан. Затем давление падает, клапан закрывается пружиной и воздух медленно выходит через отверстие в клапане. Этим обеспечивается быстрый отрыв пантографа от контактного провода и начале опускания и замедленный ход в конце опускания для уменьшения силы удара полоза о раму пантографа.
    На электровозах, выпущенных ранее, установлен клапан пантографа типа КП-17-01, отличающийся от описанного отсутствием редукционного устройства.

    1 - выключающий вентиль; 2 - держатель.

    Клапан песочницы КП-17-02 представляет собой электромагнитный вентиль выключающего типа 1 с одной катушкой, укрепленный на держателе 2 с отверстиями для прохождения воздуха и скобой для установки на электровозе. Действие клапана аналогично действию выключающего электромагнитного вентиля.

    1 - ствол клапана; 2 - сердечник; 3 - крышка; 4 - кнопка; 5 - якорь; 6 - ярмо; 7 - катушка; 8 - седло; 9 - впускной клапан; 10 - корпус; 11 - стопорный винт.

    1 - катушка; 2 - ярмо; 3 - пробка; 4 - пружина; 5 - сердечник; 6 - ствол клапана; 7 - кнопка; 8 - якорь.

    Электромагнитные вентили являются составной частью аппаратов, приводимых в действие сжатым воздухом, таких, как групповой контактор, реверсор и т.д.
    Вентили управляют подачей воздуха при помощи электромагнитов.
    Каждый вентиль имеет два клапана - впускной и выпускной - и три отверстия: первое - для подачи воздуха, второе - для соединения корпуса вентиля с цилиндром аппарата и третье - для выпуска воздуха в атмосферу. По принципу действия вентили делятся на включающие и выключающие.
    Включающие вентили соединяют цилиндр аппарата с источником сжатого воздуха при возбужденной катушке электромагнита и с атмосферой при выключенной катушке.
    Выключающие вентили соединяют цилиндр аппарата с атмосферой при возбужденной катушке и с источником сжатого воздуха при выключенной катушке.
    Все вентили в верхней части крышки имеют кнопку для испытания вентиля вручную. При нажатии этой кнопки вентиль производит те же операции, что и при возбуждении катушки.

    Включающие вентили. В момент возбуждения катушки 7 якорь 5 притягивается к сердечнику 2 и давит на ствол 1, который открывает клапан 9 и закрывает верхний клапан; сжатый воздух поступает в цилиндр аппарата.
    При обесточенной катушке клапан 9 под действием пружины закрывается, и цилиндр аппарата соединяется с атмосферой. Полость пружины закрывается пробкой.

    Выключающие вентили. Возбуждение катушки 1 вызывает притяжение якоря 8 к сердечнику катушки 5 и в результате ствол клапана 6 открывает клапан А и закрывает клапан Б.
    При этом цилиндр аппарата соединяется с атмосферой.
    При невозбужденной катушке клапан А закрывается под действием пружины 4, клапан Б открывается силой давления сжатого воздуха, который поступает от резервуара сжатого воздуха к цилиндру аппарата.

    Межэлектровозное соединение состоит из розетки 1 и штепселя 2. Вилки 6 розетки 1 и гнезда 4 штепселя, которые присоединяются провода, собраны на изоляционных панелях 5, помещенных внутри литых корпусов, защищающих контакты от внешних воздействий. Вводы проводов в корпуса уплотнены резиновыми втулками 3. Штепсель вставляется в корпус розетки и удерживается приливом, сделанным на крышке розетке.

    1 - крышка; 2 - предохранитель; 3 - рейка; 4 - неподвижный контакт; 5 - подвижный контакт; 6 - рукоятка; 7 - табличка; 8 - корпус.

    На электровозе применяются следующие типы кнопочных выключателей:
    КУ-36А-1 предназначен для включения быстродействующего выключателя, пантографа, вспомогательных машин и всей вспомогательной цепи;
    КУ-35А-2 предназначен для включения цепей освещения, отопления и сигнализации;
    КУ-34А-4 предназначен для выключения поврежденных компрессоров и пантографов.
    Выключающие элементы смонтированы в стальном корпусе 8, закрытом крышкой 1. Каждый элемент состоит из пластмассовой рукоятки 6, подвижного контакта 5 с пружиной и неподвижного контакта 4, укрепленного на деревянной рейке 3.
    При нажатии на рукоятку под действием пружины происходит мгновенное переключение контактов. Часть контактов кнопочного выключателя КУ-35А-2 снабжена плавкими предохранителями 2.
    На крышке укреплены таблички 7 с наименованиями выключамой цепи. Выключателя КУ-36А-1 и КУ-34А-4 снабжены замками со съемными ключами, запирающими кнопочные выключатели. Несколько рукояток выключателя КУ-36А-1 механически сблокировано между собой, чем исключается возможность одновременного их включения.

    Переключатель типа П-2А представляет собой однополюсный рубильник на два положения.
    На изоляционной планке 5 собраны два пружинящих контакта 4 и нож 1 с ручкой 2 и пружиной 3, которая предназначена для удерживания в среднем положении ножа, шарнирно укрепленного на держателе. Для защиты от повреждений переключатель снабжен кожухом.

    Выключатель типа Э-119 представляет собой электрический выключатель с пневматическим управлением.
    В корпусе 1 помещен поршень 2 со штоком 4, на конце которого укреплена изоляционная втулка 5 с изоляционным и токопроводящим кольцами. В корпусе помещены также пружина 3 и изоляционная колодка 7 с закрепленными на ней контактами 6, замыкаемыми токопроводящим и размыкаемыми изоляционным кольцами при перемещении поршня вверх или вниз.
    С боковых сторон выступают во внутреннюю полость корпуса стопорные штифты 9, задерживающие шток в одном из крайних положений. Регулируемое винтами 8 давление стопорных штифтов и давление пружины определеляют давление воздуха, необходимое для разрыва и замыкания цепи.
    АВУ типа Э-119 отличается от АВУ типа Э-119А положением изоляционного и токопроводящего колец и характеристикой пружины 3. Контакты у Э-119 нормально разомкнуты, у Э-119А нормально замкнуты.

    1 - корпус; 2 - крышка; 3 - головка поршня; 4 - золотник; 5 - поршень; 6 - атмосферный канал; 7 - включающий вентиль.

    При отсутствии давления воздуха (вентиль не возбужден) клапан свободно пропускает воздух от воздухораспределителя к тормозным цилиндрам.
    При возбуждении вентиля и повышения давления воздуха до 3,8 Атм поршни перемещаются в положение, при котором золотник прекращает доступ воздуха из воздухораспределителя к тормозным цилиндрам, одновременно соединяя последние с атмосферой.
    Как только давление воздуха упадет до 2 Атм, поршни клапана вместе с золотником немедленно возвращаются в исходное положение, отсоединяя тормозные цилиндры от атмосферы и соединяя их с воздухораспределителем.
    Клапан типа Э-104Б представляет собой переключатель цепей пневматики с электропневматическим управлением.
    Клапан состоит из литого корпуса 1 с запрессованной в него втулкой, головки поршня 3 с золотником 4, крышки 2 и электромагнитного включающего вентиля 7. Внутренняя полость корпуса сообщается с атмосферой каналом 6. Головка поршня помещена в цилиндре корпуса, в который через вентиль подводится воздух от тормозной магистрали.
    Поршень с кожаным уплотнением помещен в крышке 2.
    Золотник, перемещаясь в пазу втулки, соединяет тормозные цилиндры с воздухораспределителем или атмосферой.

    В приливах корпуса 5 имеются отверстия, в которых проходит шток 2, несущий на себе сегментодержатель с сегментами 3 и пружину 4.
    Отдельно к корпусу крепится пальцедержатель с контактными пальцами 5.
    Снаружи на корпусе шарнирно закреплен рычаг 1, имеющий на одном конце ролик, а другим упирающийся в выступающий конец штока 2.
    При нажатии на ролик рычаг поворачивается и давит на шток. Закрепленный на штоке сегментодержатель перемещается, пальцы сходят с сегментов и цепи разрываются.
    При освобождении рычага шток с сегментодержателем под действием пружины возвращается в исходное положение, и контакты замыкаются.