Самый мощный электровоз в мире

В соответствии с программой Государственного комитета по науке и технике ВЭлНИИ, НЭВЗ и ряд других научно-исследовательских и проектно-конструкторских организаций в течение одиннадцатой пятилетки вели разработки двух вариантов двенадцатиосных грузовых электровозов с асинхронными тяговыми электродвигателями. Один из вариантов после выполнения рабочего проекта был завершен в конце 1985 г. постройки НЭВЗом совместно с финской фирмой "Кюми-Стрёмберг" опытного электровоза ВЛ86ф-001.

Механическая часть этого электровоза выполнена по типу механической части электровоза ВЛ85 с изменениями отдельных узлов, связанными с применением на локомотиве другого оборудования и иного его размещения. Сохранена опорно-осевая подвеска тяговых электродвигателей, применена двусторонняя зубчатая передача; передаточное число редуктора 88:21=4,19.

На каждой секции электровоза установлен трансформатор ОНДЦЭ-10000/25-83 УХЛ2, имеющий шесть тяговых обмоток для питания преобразователей и обмотку собственных нужд. Номинальное напряжение на тяговых обмотках 830 В, на обмотке собственных нужд 397 В, на ее отпайке 216 В.

От трансформатора через три преобразовательные установки (по одной на тележку) получают питание тяговые электродвигатели. Преобразователи однофазного тока частотой 50 Гц в трехфазный ток переменных частоты и напряжения выполнены аналогично преобразователям электровозов Е120 с асинхронными тяговыми двигателями, построенных фирмой ВВС для железных дорог ФРГ. Каждый преобразователь имеет по два четырехквадрантных устройства (по одному выпрямителю с широтно-импульсной модуляцией на тяговый электродвигатель), работающих на общий емкостный фильтр. После промежуточного звена постоянного тока происходит инвертирование постоянного тока по методу широтно-импульсной модуляции в трехфазный ток с плавным изменением частоты и напряжения. Преобразовательные установки охлаждаются жидкостью (силиконовое масло), тепло от которой отбирается прогоняемым вентиляторами через радиаторы воздухом.

Для опытного электровоза НЭВЗом были изготовлены трехфазные короткозамкнутые тяговые электродвигатели НБ-607, выполненные по типу электродвигателей НБ-602, установленных на электровозе ВЛ80а-751. В процессе работы над электродвигателем НБ-607 первоначально были проведены необходимые исследования на электродвигателях НБ-602Ф (модификация НБ-602). Электродвигатели НБ-607 при напряжении 1300 В, частоте тока 45 Гц и расходе охлаждающего воздуха 100 м3/мин имеют мощность режимов: часового 950 кВт, продолжительного 900 кВт и частоту вращения ротора при продолжительном режиме 890 об/мин. Обмотки электродвигателя соединены по схеме "звезда" без нулевого вывода. Масса электродвигателя 4060 кг.

Управление электровозом осуществляется с помощью контроллера машиниста, имеющего главную (штурвал), реверсивно-режимную рукоятку и рукоятку скорости. С валами главной рукоятки и рукоятки скорости механически связаны потенциометры. Напряжение на выводах потенциометра главной рукоятки пропорционально углу ее поворота. Это напряжение подается на преобразователь напряжение - частота (инвертор), чем задается необходимая нагрузка. Изменением напряжения на потенциометре рукоятки скорости задается скорость движения электровоза. Если машинист выбирает нагрузку меньше необходимой для заданной скорости, то эта скорость не будет достигнута.

Электрическое оборудование электровоза рассчитано на применение рекуперативного торможения и управление двумя электровозами по системе многих единиц.

Вентиляторы трансформатора и тяговых электродвигателей; а также компрессоры приводятся трехфазными электродвигателями АНЭ-225L4-УХЛ2, получающими питание через фазорасщепитель (такой же электродвигатель). Для привода вентиляторов и масляных насосов преобразовательных установок использованы трехфазные асинхронные электродвигатели HXVR/B-365AI фирмы "Кюми-Стрёмберг". Аккумуляторня батарея 42КН-125 заряжается от статического преобразователя. Масса электровоза 300 т (нагрузка от колесной пары на рельсы 25 тс); конструкционная скорость 110 км/ч, сила тяги при скорости 50 км/ч 804 кН (82000 кгс) при часовом режиме; 765 кН (78000 кгс) при продолжительном режиме; при конструкционной скорости 343 кН (35000 кгс).

В 1986 и последующих годах велись работы по улучшению конструкции опытного электровоза ВЛ86ф-001. В 1988 г. электровоз прошел тягово-энергетические испытания на кольце в Новочеркасске, а затем опытную эксплуатацию в депо Батайск Северо-Кавказской железной дороги; в 1989 г. электровоз демонстрировался на выставке "Желдортранс-89".