Основное назначение ПСН преобразовывать постоянный ток напряжением 3кВ, поступающий из промежуточного контура тягового преобразователя, в напряжение трехфазного переменного тока 380 В для питания электрических потребителей. Преобразователи собственных нужд со встроенным зарядным устройством аккумуляторных батарей расположены в монтажных контейнерах в подвагонном пространстве вагонов А и В. После замыкания главного контактора АБ и включения ПСН при помощи центрального блока управления задающий модуль системы управления SIBCOS-M2500 и все системы управления преобразователем получают от аккумуляторной батареи питание постоянным током напряжением 110 В.

При нахождении поезда на техническом обслуживании, а также в случаях невозможности получения электроэнергии из контактной сети питание бортового оборудования собственных нужд осуществляется от внешних стационарных источников.

При отказе шины 380 В, 50 Гц, например вследствие перебоя напряжения в контактной сети или при отключении всех главных выключателей, режим зарядки завершается. Заряженные аккумуляторные батареи начинают осуществлять питание аккумуляторных шин. Граничные условия, такие как, например, уровень заряда, температура внутренних ячеек, старение батареи и т.д., влияют на рабочую емкость батареи. Центральный блок управления (ZSG) регулирует нагрузку путем целенаправленного отключения потребителей и тем самым влияет на процесс разрядки. Это должно происходить в определенной последовательности (ступень 1, ступень 2) при действии подчиненной функции контроля минимального напряжения. Для этого центральный блок управления в качестве задающего параметра должен использовать напряжение на аккумуляторных шинах.

В резервном режиме, т.е. при выходе из строя одного преобразователя собственных нужд, дальнейшее питание бортовой сети переменного тока осуществляется через оставшийся ПСН. При этом подача питания снижается только для потребителей, отвечающих за комфорт (части системы отопления). Питание главных воздушных компрессоров, системы охлаждения тягового оборудования и зарядных устройств остается на обычном уровне.

Рассмотрим подробнее бортовую систему постоянного тока. Уровень 110 В постоянного тока делится на: АЛ Н (BD) – аккумуляторную линию «Прямо от батареи», АЛ1 (BN1) – аккумуляторную линию «Стандарт 1», АЛ2 (BN2) – аккумуляторную линию «Стандарт 2». Эти уровни питания называются также аккумуляторными шинами. Их питание осуществляется от зарядного устройства аккумуляторных батарей или непосредственно от аккумуляторных батарей при отсутствии питания из контактной сети. Аккумуляторные шины отсоединены от аккумуляторной батареи с помощью разъединительных диодов VD, что предотвращает возможность возникновения уравнительных токов между аккумуляторными батареями.

В подвагонном пространстве моторных вагонов (А и В) находится монтажный контейнер импульсного инвертора, в котором располагаются два модуля тягового преобразователя, один модуль ПСН и устройство для зарядки аккумуляторных батарей (ЗУ). Преобразователь собственных нужд подключен к промежуточному контуру звена 2 одного из модулей тягового преобразователя, от которого осуществляется его питание. Таким образом, функции по защите, контролю, а также эксплуатации (разрядка промежуточного контура) преобразователей собственных нужд осуществляются системой управления тяговым преобразователем. Выходы обоих ПСН синхронизированно подают питание в поездную шину трехфазного переменного тока U = 380 В, 50 Гц, проходящую по всему поезду. Шина в свою очередь осуществляет питание всех энергоемких потребителей в отдельных вагонах.

Основным элементом, обеспечивающим питание сети электрической энергией установленных параметров, является преобразователь собственных нужд (ПСН). Штатное питание бортовой электросети (преобразователей собственных нужд) происходит через промежуточные контуры тяговых преобразователей. Они в свою очередь запитываются в соответствии с двумя возможными вариантами (в зависимости от рода тока в контактной сети): в сети постоянного тока напряжение U = 3 кВ подается напрямую от контактного провода через сетевые дроссели, в сети переменного тока напряжение U = 25 кВ подается через тяговый трансформатор и четырехквадрантные (4QS) регуляторы в тяговом оборудовании.