Грузовые электровозы ВЛ10, ВЛ10У

Грузовые электровозы ВЛ10, ВЛ10У

Для пополнения парка грузовых электровозов, обслуживающих линии, электрифицированные на посто янном токе с номинальным напряжением 3000 В, отечественными элект ровозостроительными заводами в истекших десятой и одиннадцатой пятилетках (1976—1985 гг) строились восьмиосные двухсекционные электровозы трех модификаций ВЛ10, ВЛ10У и ВЛ11, последние две разновидности продолжали изготовляться и в последующие годы

Электровоз ВЛ10. Первый электровоз ВЛ10 (рис 19 и 20), спроектированный Тбилисским элект-ровозостроительным заводом (ТЭВЗ), был выпущен этим заводом в 1961 г Строились эти локомотивы
Тбилисским заводом по 1977 г включительно, а Новочеркасским электровозостроительным заводом (НЭВЗ) в 1969—1976 гг Механическую часть электровозов ВЛЮ (а также электровозов ВЛ10У, ВЛ11) для Тбилисского завода изготовлял НЭВЗ Кузова этих электровозов унифицированы с кузовами электровозов ВЛ80Т, ВЛ80С и отличаются от последних конструкцией узлов, связанных с установкой электрического оборудования. Секции электровоза соединены между собой автосцепками.


Тележки электровозов ВЛ10 незначительно отличаются от тележек электровозов ВЛ80Т в основном из-за больших размеров тяговых электродвигателей, что приводит к увеличению расстояния между осью колесной пары и валом электродвигателя (величины централи). При сохранении числа зубьев у зубчатого колеса колесной пары (88) это обусловливает увеличение количества зубьев у ведущей шестерни с 21 до 23, а следовательно, уменьшение передаточного отношения зубчатого редуктора до 88:23=3,826.

Статический прогиб рессор тележки 54,5 мм, рессор люлечного подвешивания 67 мм, т. е. общий прогиб 121,5 мм.

В каждой секции электровоза со стороны их сочленения расположены машинные помещения, затем идут высоковольтные камеры, небольшие поперечные проходы и кабины машиниста.

На электровозе установлены воздухораспределители № 483.00 и краны машиниста № 394.000.2. В 1976 г. с электровозов ВЛ10-1825 (ТЭВЗ) и ВЛ10-1475 (НЭВЗ) эти краны машиниста были заменены кранами № 395.000.3, выключающими тяговый ток при экстренном торможении и обеспечивающими при скорости выше 10 км/ч автоматическую подачу песка под колеса.


На электровозах ВЛ10 установлены восемь тяговых электродвигателей ТЛ-2К1. Остов электродвигателя цилиндрической формы. На нем укреплены шесть главных, шесть добавочных полюсов и подшипниковые щиты с роликовыми подшипниками для вала якоря. Обмотка якоря волновая. В пазы наконечников главных полюсов помещены компенсационные обмотки. Изоляция обмоток полюсов класса F, обмоток якоря — класса В (с 1982 г. изоляция секций класса F). Изоляция рассчитана на номинальное напряжение 3000 В.

При напряжении на зажимах 1500 В и расходе охлаждающего воздуха 95 м3/мин тяговые электродвигатели ТЛ-2К1 имеют следующие параметры:


Максимальная частота вращения якоря 1690 об/мин, масса электродвигателя без ведущей шестерни 5000 кг.

На крыше каждой секции электровоза установлен один токоприемник Т-5М1 (П-5), рассчитанный на продолжительный ток 2200 А и наибольшую скорость движения 120 км/ч.

Размыкание и замыкание силовых цепей тяговых электродвигателей под током производятся электропневматическими контакторами ПК различных исполнений, а силовых цепей вспомогательных машин — электромагнитными контакторами МК-310. От токов короткого замыкания в режиме рекуперации тяговые электродвигатели защищает быстродействующий контактор БК-2В.

Переключение тяговых электродвигателей с последовательного на последовательно-параллельное соединение осуществляется двухпозиционным групповым переключателем ПКГ-4Б; с п о с л е до в а те л ь н о - п а р а ллельного на параллельное — двумя (в каждой секции своим) двухпозиционными переключателями ПКГ-6Г. Эти переключатели имеют по шесть контакторных элементов, кулачковый вал и пневматический привод, управляемый двумя электропневматическими вентилями.

В качестве пусковых, переходных резисторов и резисторов ослабления возбуждения применены элементы из фехралевой ленты. Для защиты силовых цепей от токов короткого замыкания на электровозе установлен быстродействующий выключатель БВГ1-5, рассчитанный на максимальный разрывной ток 13 600 А, продолжительный ток 1850 А, ток уставки 2000 А.

Для защиты вспомогательных цепей от токов короткого замыкания служит малогабаритный быстродействующий выключатель БВЭ-2, рассчитанный на продолжительный ток 100 А.

Частота вращения якорей тяговых электродвигателей регулируется путем различного их соединения (все восемь последовательно, две параллельные группы по четыре электродвигателя последовательно и четыре параллельные группы по два последовательно). При всех этих соединениях и выведенных из цепи электродвигателей пусковых резисторах возможно получить четыре ступени

ослабления возбуждения — 75, 55, 43 и 36 %. При последовательном соединении имеются 15 пусковых (реостатных) позиций; при последовательно-параллельном — 10 и при параллельном — 9.

Так как при последовательном соединении в одну цепь включены все восемь тяговых электродвигателей, а ряд аппаратов в каждой секции не дублирован, то отдельные секции электровоза самостоятельно работать не могут.

Электровоз оборудован рекуперативным торможением, в режиме которого, как и при тяге, якоря тяговых электродвигателей могут соединяться последовательно — С (низкая скорость движения), последовательно-параллельно — СП (средняя скорость и параллельно — П (высокая скорость).

Тяговыми электродвигателями управляют с помощью контроллеров машиниста КМЭ-8, установленных в кабинах машиниста. У контроллера три рукоятки: главная, тормозная и реверсивно-селективная. Главная рукоятка, кроме нулевой, имеет 37 позиций, из которых 16, 27 и 37-я ходовые, а остальные — пусковые.

У тормозной рукоятки 21 позиция: нулевая, 16 тормозных (в одну сторону от нулевой) и четыре позиции ослабления возбуждения (в другую сторону). Реверсивно-селективная рукоятка, кроме нулевой, имеет четыре позиции вперед (М — тяговый режим; П, СП и С — рекуперативное торможение) и такие же четыре назад.

На электровозе установлены два мотор-вентилятора, два мотор-компрессора и рекуперативный агрегат (преобразователь). Каждый мотор-вентилятор состоит из электродвигателя ТЛ-ПОМ и центробежного вентилятора Ц13-50 № 8, подающего воздух для охлаждения тяговых электродвигателей и пусковых сопротивлений. На вал мотор-вентилятора посажен также якорь генератора цепей управления ДК-405К. С октября 1976 г. вместо генераторов ДК-405К устанавливались генераторы НБ-110 Мотор-компрессор состоит из электродвигателя НБ-431П и компрессора КТ-6Эл.

Преобразователь НБ-436В служит для питания обмоток тяговых электродвигателей при рекуперативном торможении. Он состоит из электродвигателя и генератора, имеющих общий вал.

Основные данные вспомогательных машин приведены в табл. 2

Цепи управления и освещения электровоза питаются постоянным током номинальным напряжением 50 В. При неработающих генераторах тока управления эти цепи питаются от щелочной аккумуляторной батареи 40НК-125,

Основные тяговые параметры электровоза при напряжении в контактном проводе 3000 В:


Конструкционная скорость электровоза 100 км/ч (ограничивается тяговыми электродвигателями; по ходовой части—НО км/ч, как и у электровоза ВЛ80Т). Масса электровоза с 2/з запаса песка 184 т, т. е нагрузка от колесных пар на рельсы 23 тс. Минимальный радиус кривых, проходимых электровозом при скорости не выше 10 км/ч, 125 м.

В 1984—1985 гг. ТЭВЗ изготовил небольшую партию электровозов ВЛ10Н для норильских промышленных путей. Эти электровозы не имели рекуперативного торможения и отличались от электровозов ВЛ10 отсутствием связанного с этим режимом оборудования.

Электровозы ВЛ10У. С 1976 г. заводы ТЭВЗ (электровозы с № 101) и НЭВЗ (электровозы с № 001) начали выпускать электровозы ВЛ10 с нагрузками от оси колесной пары на рельсы не 23, а 25 тс. Эти электровозы получили обозначение ВЛ10У (рис. 21); индекс У указывает на усиление локомотива по силе тяги. Служебная масса электровоза ВЛ10У составляет 200 т. Увеличение массы достигнуто за счет размещения в каждой секции по 8 т балласта, выполненного в виде чугунных отливок, уложенных под полом коридоров. В связи с повышением нагрузки на оси в их конструкцию внесены некоторые изменения, в частности, увеличен радиус переходной галтели у подступичной части со стороны моторно-осевых подшипников с 20 до 100 мм; статический прогиб рессор тележек увеличился до 61 мм, люлечного подвешивания до 78 мм, НЭВЗ строил электровозы ВЛ10У по 1981 г. включительно, а ТЭВЗ — весь период 1976—1985 гг.


В процессе выпуска электровозов заводы вносили в их конструкцию отдельные как крупные, так и мелкие изменения Так, в 1982 г. ТЭВЗ выпустил электровозы № 876, 879 и 884 с электродвигателями ТЛ-122, служащими для привода компрессоров. Якоря электродвигателей имеют волновую обмотку с использованием провода ПЭТВСД Эти электродвигатели при напряжении 3000 В имеют номинальную мощность 25 кВт, ток 12,5 А, частоту вращения 515 об/мин, масса их 1085 кг. С середины 1983 г электродвигатели TЛ-122 устанавливались на всех электровозах ВЛ10У, а также на электровозах ВЛ11 (см ниже).

С электровозов № 502 (ТЭВЗ) и № 417 (НЭВЗ) аккумуляторная батарея 40KH-I25 была разделена на две батареи 20КН-125 (1978 г), а с электровоза № 583 батареи стали размещаться под кузовом Как и на электровозах ВЛ10, начиная с ВЛ10у-202 кран машиниста № 394 был заменен краном № 395 Электровоз ВЛ10у-896 выполнен с системой автоматического управления рекуперативным торможением (САУРТ) При этой системе машинист может задавать скорость движения или тормозную силу во время электрического торможения. С электровоза № 951 (1984 г ) электровозы ВЛ10У начали выпускаться с устройствами САУРТ-167.

На электровозах ВЛ10У № 930 и № 931 вместо резисторов, шунтирующих якоря тяговых электродвигателей при переходе с одного соединения на другое, включены диоды (применен так называемый вентильный переход), что несколько снизило «провалы» силы тяги и «броски» тока во время переключения тяговых электродвигателей.

Медиа