Электровоз ВЛ83
 

ВЛ83 («Владимир Ленин», тип 83) — опытный советский магистральный двухсекционный грузовой электровоз переменного тока. Единственный экземпляр построен в 1976 году на Новочеркасском электровозостроительном заводе (НЭВЗ).

 

Содержание

1Ключевые особенности 2Техничесое описание 3Технические характеристики 4Предпосылки к созданию 5Цели проекта 6История постройки и судьба 7Значение 8Ссылки

Ключевые особенности

Вентильные тяговые электродвигатели с опорно‑рамным подвешиванием (в отличие от распространённого тогда опорно‑осевого).

Групповой привод колёсных пар: 1 тяговый электродвигатель на 2 моторные оси (по аналогии с опытными пассажирскими электровозами ВЛ40 1966–1969 гг.).

Создан на базе семейства ВЛ80, но с принципиальными нововведениями в подвеске и передаче.

Техничесое описание

Все поступившие на советские железные дороги грузовые электровозы, построенные до 1976 г., имели опорно-осевое подвешивание тяговых электродвигателей, при котором около половины веса электродвигателей передавалось на путь непосредственно через колесные пары. Такое подвешивание менее благоприятно как для самих тяговых электродвигателей, так и для пути по сравнению-с опорно-рамным, при котором вся масса электродвигателя находится над рессорами; на электродвигатель не действуют жесткие удары при прохождении колесами неровностей пути, а электровоз меньше воздействует на путь. Однако опорно-рамное подвешивание требует более сложной и дорогой передачи от вала электродвигателя к колесной паре, что неизбежно вызывает дополнительные затраты на его содержание и ремонт

С целью накопления опыта проектирования, изготовления и эксплуатации грузовых электровозов с опорно-рамной установкой тяговых электродвигателей ВЭлНИИ спроектировал, а НЭВЗ изготовил в 1976 г. экспериментальный двухсекционный восьмиосный электровоз переменного тока ВЛ83 с одномоторными (мономоторными) тележками (рис. 6 и 7). Технические требования на электровоз были разработаны ВНИИЖТом. За счет механической связи двух колесных пар каждой тележки предполагалось получить более высокие тяговые свойства локомотива по сравнению с индивидуальным приводом. К тому же уменьшение числа тяговых электродвигателей приводило к сокращению количества электрических аппаратов.


Кузова секций электровоза выполнены по типу кузовов электровозов ВЛ80Т, ВЛ80Р. Применение одномоторных тележек с тяговыми электродвигателями, возвышающимися над рамами тележек, потребовало поднятия пола кузова электровоза ВЛ83 на 400 мм по сравнению с электровозами ВЛ80Т. Кузов секции опирается на каждую тележку через упругие люлечные подвески, образующие вторую ступень рессорного подвешивания со статическим прогибом 80 мм; имеется также поперечная упругая связь кузова с тележкой. Параллельно люлечному подвешиванию установлены гидравлические гасители колебаний. В продольном направлении кузов связан с тележками наклонными тягами, работающими только на растяжение.

Тележки электровоза имеют цельносварные рамы, состоящие из двух боковых, двух средних и двух концевых балок. На средних балках укреплены редукторы и с помощью лап-проущин тяговые электродвигатели; на концевых балках — кронштейны тормозной системы. Буксовый узел выполнен по типу буксового узла серийных электровозов ВЛ80Т, но имеет несколько удлиненные походки. Рессорное подвешивание рам тележек состоит из цилиндрических пружин.

Статический прогиб этого подвешивания 60 мм.

На электровозе применен групповой привод двух колесных пар тележки от тягового электродвигателя с одним рамным раздаточным редуктором и двумя осевыми редукторами.

Рамный раздаточный редуктор одноступенчатый, состоит из ведущей шестерни, соединенной муфтой с концом вала тягового электродвигателя, двух сцепленных с ведущей ше стерней промежуточных и двух

ведомых зубчатых колес. Последние соединены с ведущими шестернями осевых редукторов промежуточными валами и трехповодковыми муфтами (две муфты на вал). Передаточное число раздаточного редуктора (52:32) X (52:52) = 1,625; модуль зубчатых колес 12, ширина 130 мм. У осевых редукторов передаточное число 53:27=1,963, модуль зубчатых колес 14, ширина 160 мм. Таким образом общее передаточное число составляет 3,19. Все зубчатые колеса прямозубые. Оси всех пяти зубчатых колес раздаточного редуктора находятся в одной горизонтальной плоскости, расположенной на высоте 1125 мм над уровнем головок рельсов. Ведомые зубчатые колеса осевых редукторов напрессованы на оси колесных пар. Диаметр колес при новых бандажах 1250 мм.


Тележки имеют тормозную рычажную передачу с односторонним нажатием колодок на колеса; с каждой стороны тележки располагается тормозной цилиндр, действующий на два колеса. Электровоз оборудован кранами машиниста № 395.003 и воздухораспределителями № 270.005-1.

На каждой секции электровоза установлен тяговый трансформатор ОДЦЭ-7500/25Б, имеющий сетевую обмотку (номинальное напряжение 25 кВ), восемь тяговых обмоток, две обмотки возбуждения и одну обмотку вспомогательных нужд электровоза От тяговых обмоток однофазный ток поступает в преобразователь частоты и числа фаз ПЧФ-У, выполненный на тиристорах Т-500. Частота трехфазного тока на выходе преобразователя регулируется от 0 до 150 Гц. Этим током питаются статорные обмотки вентильных (синхронных) тяговых электродвигателей, причем напряжение на них регулируется плавно.

Вентильный тяговый электродвигатель НБ-604 представляет собой десятиполюсную синхронную машину с неявнополюсным ротором. Ста-торная обмотка состоит из двух независимых звезд, нулевые точки которых глухие. Изоляция статора класса F, ротора — класса Н. Питание обмотки ротора осуществляется через контактные кольца от обмоток возбуждения трансформатора через управляемую выпрямительную установку. Диаметр ротора 1240 мм.

Тяговый электродвигатель при напряжении 955 В и расходе охлаждающего воздуха 220 м3/мин развивает часовую мощность 1800 кВт (ток 2 Х 1000 А, частота вращения ротора 710 об/мин, cos фи =0,878); продолжительная мощность электродвигателя 1675 кВт, масса 7150 кг.

Первоначально электровоз ВЛ83 предполагалось оборудовать коллекторными тяговыми электродвигателями пульсирующего тока, но с целью уменьшения веса, габарита и повышения надежности электродвигателей от коллекторных машин решено было отказаться.

Для отключения сетевой обмотки трансформатора служит главный выключатель ВОВ-25-4М. Регулирование скорости электровоза как в режиме тяги, так и в режиме рекуперативного торможения осуществляется контроллером машиниста КМЭ-79.

На каждой секции электровоза установлены четыре мотор-вентилятора и мотор-компрессор; эти машины приводятся от электродвигателей
АЭ-92-4, получающих питание от расщепителя фаз НБ-455А. Расщепитель приводит во вращение генератор постоянного тока НБ-104

Электровоз согласно проекту должен иметь следующие тяговые параметры


Общая масса электровоза 208 т; нагрузка от колесной пары на рельсы 26 т; минимальный радиус проходимых кривых при скорости 10 км/ч 125 м. Электровоз имеет оборудование для рекуперативного торможения, рассчитанное на работу от конструктивной скорости практически до полной остановки.

Проектированием опытного локомотива руководил в ту пору главный конструктор НЭВЗа Б. Р. Бондаренко.

Технические характеристики

Род тока и напряжение: переменный, 25 кВ.

Осевая формула: 2(2₀–2₀).

Ширина колеи: 1 520 мм (русская колея).

Часовая мощность ТЭД: 4 × 1 800 кВт = 7 200 кВт.

Скорость часового режима: 50 км/ч.

Длительная мощность ТЭД: 4 × 1 675 кВт = 6 700 кВт.

Скорость длительного режима: 52 км/ч.

Конструкционная скорость: 110 км/ч.

Сила тяги (часовой режим): 50 000 кгс (490 кН).

Сила тяги (длительный режим): 45 000 кгс (441 кН).

Сила тяги (режим максимальной скорости): 20 000 кгс (196 кН).

Предпосылки к созданию

К 1976 году почти все грузовые электровозы СССР имели опорно‑осевое подвешивание ТЭД: двигатель опирался одной стороной на раму тележки, другой — на колёсную пару. Это приводило к:

чрезмерному износу пути (половина массы двигателя — 2–2,5 т — оставалась неподрессоренной);

ограничению максимальной скорости.

Цели проекта

Опорно‑рамное подвешивание ТЭД: двигатель полностью подрессорен, что снижает динамическое воздействие на путь.

Групповой привод:

снижает склонность к боксованию;

повышает силу тяги;

уменьшает число электрических аппаратов (меньше двигателей).

Унификация с ВЛ80: планировалось использовать аналогичные кузова, но из‑за больших габаритов новых ТЭД пришлось поднять пол.

История постройки и судьба

1976 год: НЭВЗ изготовил единственный экземпляр — ВЛ83‑001.

Электровоз остался опытным: серийное производство не развернули.

Данные о дальнейшей эксплуатации и списании в открытых источниках не приводятся.

Значение

ВЛ83 стал важным этапом в развитии отечественного электровозостроения:

впервые в СССР на грузовом электровозе применены вентильные ТЭД с опорно‑рамным подвешиванием;

опробована схема группового привода, потенциально улучшающая тяговые свойства;

накоплен опыт для последующих разработок в области подвесок и электропривода.

Ссылки

Поиск по метке ВЛ83