Admin

Электровозы серии ВЛ15 и их модификации

Значительным этапом повышения единичной мощности и силы тяги (после системы многосекционной электротяги на постоянном токе) стало создание в 1984 г. Тбилисским электровозостроительным заводом двенадцатиосного двухсекционного электровоза серии ВЛ15 № 001 мощностью 9000 кВт (рис. 1). При новых бандажах колесных пар он имеет следующие тяговые характеристики: максимальная скорость— 100 км /ч (по конструкции ходовых частей — 110 км/ч), минимальный радиус кривых пути — 125 м со скоростью 10 км/ч. Масса электровоза в рабочем состоянии — 300 т (нагрузка от оси колесной пары на рельсы составляет 25 тс).


Его механическая часть была изготовлена на Новочеркасском электровозостроительном заводе и максимально унифицирована с экипажной частью локомотива переменного тока ВЛ85. Особенность последней — применение кузовов, опирающихся на три двухосные бесшкворневые тележки, а также использование передачи тягового и тормозного усилия от тележки к кузову с помощью наклонных тяг. На новом электровозе ВЛ15 были установлены тормозные приборы, пневматическое оборудование, тормозная рычажная передача от электровоза ВЛ85.

На локомотивах ВЛ15 сохранены тяговые редукторы электровозов ВЛ10 и ВЛ11 с передаточным отношением зубчатой передачи 88/23. Электровоз ВЛ15 № 001 был оснащен тяговыми двигателями ТЛ-ЗБ мощностью часового режима 750 кВт и частотой вращения якоря 790 об/мин при токе 535 А. Мощность продолжительного режима составляет 700 кВт, частота вращения якоря — 810 об/мин при токе 500 А, максимальная частота — 1690 об/мин. Напряжение на коллекторе— 1500 В, расход охлаждающего воздуха —110 м3 /мин. Масса двигателя — около 5000 кг. Его выбрали по положительным результатам сравнительных испытаний двигателей ТЛ-ЗА и ТЛ-ЗБ.

Двигатель ТЛ-ЗБ по своим установочным размерам взаимозаменяем с двигателем ТЛ2К-1, применяемым на электровозах серий ВЛ10 и ВЛ11. Принципиальная электрическая схема двенадцатиосного электровоза серии ВЛ15 № 001 (черт. ИДБШ.661.151.001.ЭЗ) разработана с учетом опыта эксплуатации шестиосных электровозов серий ВЛ22М, работавших по системе многих единиц, а также ВЛ23 и ЧС2. Она выполнена на более высоком техническом уровне с использованием возможностей полупроводниковой техники.

Для питания обмоток возбуждения тяговых двигателей электровоза ВЛ15 № 001 используется тиристорный преобразователь с системой автоматического управления рекуперативным торможением (САУРТ). Статистический преобразователь каждой секции состоит из инвертора, трансформаторов и регулируемых полупроводниковых вентилей. Он выполнен на основе параллельного инвертора напряжения со встречными диодами и самокоммутацией тиристоров последовательным колебательным контуром. Преобразователь имеет мощность 58 кВт, вторичное напряжение — 365 В и ток — 600 А, работает на частоте 300... 320 Гц. Масса преобразователя составляет 2500 кг (для сравнения — машинный преобразователь НБ-436В имеет массу 1900 кг).

В режиме рекуперативного торможения, как и в режиме тяги, электровоз ВЛ15, оборудованный тиристорным преобразователем, может работать на трех группах соединений тяговых двигателей.

На ВЛ15, как и на всех шестиосных локомотивах, обеспечивается равномерное, кратное деление напряжения на зажимах тяговых двигателей при их перегруппировках — 500, 1000,1500 В (вместо 375, 750 и 1500 В, применяемого на вось-миосных машинах). Это позволяет равномерно распределять зоны регулирования скорости движения: 0... 13, 13... 25 и 29... 46 км/ч, что, в свою очередь, способствует сокращению потерь в пусковых резисторах и снижает их мощность.

Система реостатного пуска при трех соединениях тяговых двигателей предусматривает зону регулирования скорости движения на ходовых позициях контроллера машиниста за счет применения четырех ступеней ослабления возбуждения (75, 55, 43 и 36 %). Для этого на каждой секции ВЛ15 установлены по четыре индуктивных шунта типа ИШ-089.

Схемой предусмотрена возможность работы на последовательном соединении 12-ти тяговых двигателей двух секций для маневровых передвижений и в случаях повреждений двигателей. При этом переключение на последовательное соединение шести двигателей осуществляется с разрывом силовой цепи.

Тяговые двигатели каждой секции на ВЛ15 № 001 переключаются с одного соединения на другое при помощи двух пятипозиционных групповых переключателей типа ПКГ-020 (с семью контакторными элементами) и ПКГ-20-01 (с десятью контакторными элементами). В комплекте установлены блоки выпрямительных полупроводниковых вентилей (один блок из 20-ти вентилей — для пересоединения двигателей с последовательного на последовательно-параллельное соединение; второй блок из 24-х вентилей — с последовательно-параллельного на параллельное соединение).

Переход с одного вида соединения на другое с использованием полупроводниковых вентилей (вентильный переход) происходит без больших провалов силы тяги. Ток снижается не более чем на 28 % за 0,15 с.

Направление вращения тяговых двигателей электровоза изменяется реверсивными четырехкулачковыми переключателями ПКГ-053 (первый — третий тяговые двигатели) и ПКГ-053-1 (четвертый — шестой) за счет изменения направления тока в обмотках их якорей. Переключение электрооборудования из тяги в тормозной режим (рекуперацию) и обратно производится двумя семикулачковыми двухпозици-онными тормозными переключателями ПКТ-056 и ПКТ-056-1, расположенными в каждой секции электровоза. Аварийное отключение тяговых двигателей обеспечивается с помощью кулачковых переключателей ПКД-006, ПКД-006-1 и ПКД-011 (по четыре на электровоз).

В отличие от ранее выпущенных электровозов постоянного тока, на В/115 применены электропневматические контакторы нового размерного ряда. Ранее их использовали только на локомотиве В/184 (1980 г.), а затем, с 1983 г., на электровозах переменного тока серии BJ180. Новые аппараты рассчитаны на коммутацию тока 630 А, в то время как их предшественники — только 500 А. В качестве линейных и реостатных контакторов применены электропневматические ПК-360, в цепях ослабления возбуждения — ПК-358.

Высоковольтное оборудование и цепи тяговых двигателей защищены от токов короткого замыкания быстродействующими выключателями БВП5-02, вспомогательные электрические машины — быстродействующим выключателем БВЗ-2, что обеспечивает раздельную защиту цепей.

Управляют электровозом с помощью контроллера машиниста КМЭ-001, размещенного в пульте управления. Штурвал (главная рукоятка контроллера) расположен на верхней панели пульта управления, привод соединен с главным валом контроллера через цепное устройство.
Главная рукоятка контроллера машиниста имеет 46 позиций (позиции 20, 35 и 46 являются ходовыми), реверсив-но-селективная рукоятка — пять. С помощью тормозной рукоятки, выполненной в виде рычажка и расположенной на пульте машиниста, задают тормозное усилие режима рекуперации. Расположение оборудования на электровозе серии В/115 приведено на рис. 2.


Второй электровоз ВЛ15 был изготовлен в конце 1985 г. Его механическую часть изготовили на тбилисском заводе и в дальнейшем применяли на других локомотивах этой серии. На электровозах В/115 № 002, 037 — 044 установлены преобразователи НБ-436В, что ограничивает применение рекуперативного торможения на последовательном и последовательно-параллельном соединениях двигателей.
В процессе производства электровозов ВЛ 15 в их конструкцию и электрические схемы вносили различные изменения, улучшившие работу электровоза.

С № 002, как и на электровозах серий ВЛ10У с № 1020 и ВЛ118 с № 546, были увеличены диаметры отверстия в верхнем шарнире люлечного подвешивания под стержень со 100 до 130 мм и угол наклона стержня с 14° до 17°. Для повышения надежности дугогасительных камер электропневматические контакторы ПК-360 были заменены более мощными ПК-005.


На № 004 — 006, подобно конструкции тепловоза ТЭП70 изменили место установки буферных фонарей и прожектора.

С № 005 (1986 г.) внедрили новую принципиальную электрическую схему (черт. ИДБШ. 661.151 002.ЭЗ), которая содержит ряд существенных изменений:
♦ электропневматические контакторы ПК-360 заменены на усовершенствованные ПК-005;

♦ пятипозиционный переключатель ПКГ-020 заменен двумя двухпозиционными переключателями, один из которых переключает тяговые двигатели с последовательного на последовательно-параллельное второй — с последовательно-параллельного на параллельное соединение

♦ контроллер машиниста КМЭ-001 заменен более надежным КМЭ-004 (черт. 6ТЕ.249.023).


Кроме того, на локомотивах начали устанавливать односторонние наклонные тяги для передачи тягового усилия средних тележек секций (аналогично примененным на первой и третьей тележках).

С № 011 в опорах кузова средних тележек вместо двух пружин применены одинарные пружины, как на электровозах В/185 № 013 — 032

ЭЛЕКТРОВОЗЫ СЕРИИ ВЛ15С

Первые электровозы ВЛ15 не предназначались для работы по системе многих единиц, поскольку считали, что одновременное использование 24 тяговых двигателей недопустимо по условиям эксплуатации устройств электроснабжения. Однако предполагая такую возможность, были изготовлены электровозы ВЛ15 № 024 026 (1988 г.) и 028, 032 (рис. 3, 1989 г ) оборудованные четырьмя розетками РУ-51М для соединения трех секций или двух электровозов по системе многих единиц. Они получили обозначение ВЛ15с.

На первых трех локомотивах ВЛ15С устанавливали контроллеры машиниста КМЭ-004, черт. 6ТЕ.264.023, на последующих — по черт. 6ТЕ264.027. Электровоз ВЛ15С № 032 был представлен на международной выставке «Железнодорожный транспорт-89».

На электровозе ВЛ15с № 036 в качестве эксперимента, для привода вентилятора использовали двигатель постоянного тока ТЛ-124 мощностью 53,9 кВт. Аналогичный двигатель применили для привода вентилятора на электровозах ВЛ11М № 419 и 446.

(Окончание следует)

B.C. НАГОВИЦЫН, г. Москва

__________________
Телеграм-канал ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНИК

Если у вас возникли вопросы по работе сайте - пишите на почту admin@scbist.com

СЦБот

Эта тема была перенесена из раздела Журнал "Локомотив".

Перенес: Admin