Admin

Грузовой электровоз постоянного тока 2ЭС6

Создание электровозов нового поколения предполагает использование экипажной части с унифицированными двухосными тележками, в которых колесные пары имеют возможность радиальной установки при прохождении кривых участков пути. Новые локомотивы, наряду с коллекторными тяговыми двигателями (ТД), должны оснащаться унифицированным бесколлекторным поосно-регулируемым тяговым, а также вспомогательным приводами с экономичными и надежными полупроводниковыми преобразователями, созданными на современной электронной базе.

Повышение потребительских свойств перспективного подвижного состава должно достигаться обеспечением современных требований в области эргономики, санитарно-гигиенических и экологических условий. Важную роль играют также значительное увеличение межремонтного пробега, применение надежных неремонтируемых узлов и агрегатов, организация ремонта с учетом фактического технического состояния по результатам диагностики и др.

Примером такого подхода к проектированию новых машин могут служить магистральные грузовые электровозы 2ЭС4К производства ОАО «Новочеркасский электровозостроительный завод» (НЭВЗ) и 2ЭС6, выпущенные ОАО Уральский завод железнодорожного машиностроения» (УЗЖМ) Они предназначены для эксплуатации на участках, электрифицированных на постоянном токе напряжением 3000 В, со скоростями движения до 120 км/ч (табл. 1). Эти локомотивы заменят грузовые электровозы серий ВЛ10 и ВЛ11 (всех индексов) Новые локомотивы способны работать в составе одной, двух, трех или четырех секций по системе многих единиц.


Электровоз постоянного тока, построенный на УЗЖМ, первоначально получил название 2ЭС4К. В 2007 г. для отличия от машин, выпускаемых НЭВЗом ему была присвоена серия 2ЭС6 (Описание электровоза 2ЭС4К № 001 НЭВЗа приведено в журнале «Локомотив» № 11 за 2007 г.)

Новый двухсекционный электровоз формируют из двух одинаковых головных секций, трехсекционный — из двух головных и прицепной секции. Третья, средняя секция, не оборудована кабиной управления и имеет двери по торцам кузова. Четырехсекционный локомотив может формироваться из двух двухсекционных электровозов или из двух головных и двух прицепных средних секций без кабин управления (рис. 1). Сравнительные технические характеристики двухсекционных электровозов 2ЭС4К и 2ЭС6 приведены в табл. 2.


Узлы механической части, кабина управления пневматическое тормозное и вспомогательное оборудование электровозов 2ЭС4К № 001 НЭВЗа (рис. 2) и 2ЭС5К унифицированы Меха ническая часть локомотивов 2ЭС6 № 001 (рис. 3) и № 002 (рис. 4) специально спроектирована конструкторами ВНИКТИ (г. Коломна). Тележки электровозов НЭВЗа и УЗЖМ — двухосные, бесчелюстные. Рессорное подвешивание —двухступенчатое из спиральных цилиндрических пружин с суммарным статическим прогибом на 130 мм и демпфированием колебаний каждой ступени гидравлическими амортизаторами.

Кузов и тележки связаны между собой в вертикальном и поперечном направлениях упругими и демпфирующими элементами Во второй ступени рессорного подвешивания применены пружины типа «Флексикойл». Поперечное и продольное усилия от букс колесных пар передаются через упругие связи. Рама кузова воспринимает тяговое усилие от тележки через наклонную тягу.


Тяговая передача электровоза 2ЭС6 No 001 (УЗЖМ) — двух сторонняя косозубая, с моторно-осевыми подшипниками качения (рис 5). Расположение оборудования в кузове электровоза 2ЭС6 показано на рис. 6 пульт управления в кабине — на рис. 7.

Независимое питание обмоток возбуждения ТД обеспечивает управляемый статический преобразователь с мощностью в часовом режиме 25 кВт на два ТД, Применение статического преобразователя на электровозе постоянного тока позволяет использовать схему силовых цепей с независимым питанием обмоток возбуждения двигателей во всех режимах (тяга рекуперация и реостатное торможение) Становится возможным существенно улучшить тяговые свойства локомотива, повысив жесткость характеристик. Одновременно уменьшается число аппаратов в силовых цепях, упрощается переход электровоза из моторного режима в тормозной и обратно.


В контур каждой пары обмоток возбуждения ТД введены быстродействующий контактор и реактор, которые также включены и в цепь обмоток якоря. Использование реактора в цепях якорей и возбуждения является принципиальной особенностью электрической схемы электровоза 2ЭС6. Это решение обеспечивает обратную динамическую связь по току якоря для магнитного потока ТД Кроме того, существенно улучшаются качество переходных процессов при колебаниях напряжения и аварийных режимах, а также эффективность защиты двигателей при коротких замыканиях.

Перегруппировка ТД осуществляется при помощи электропневматических контакторов и полупроводниковых вентилей без разрыва силовой цепи и провала силы тяги. Реверсирование тяговых двигателей достигается переключением обмоток якорей.

На электровозе 2ЭС6 применена микропроцессорная система управления (МСУЛ) которая управляет тяговым приводом вспомогательными машинами и другими системами, обеспечивающими безопасное и экономичное ведение поезда. На новых локомотивах предусмотрены режимы ручного и автоматического пуска до ходовых позиций последовательного и параллельного соединений ТД в зависимости от тока с уставкой, выбираемой машинистом.

Система МСУЛ обеспечивает защиту двигателей от перегрузки, боксования и юза, автоматическое включение реостатного торможения после превышения заданного уровня напряжения в контактной сети в режиме рекуперативного торможения и отображает на пульте машиниста информацию о работе электрического оборудования всех секций.

Электровоз оснащается аппаратурой бортовой диагностики объединенной с МСУЛ и контролирующей состояние электрического оборудования. Электронное оборудование имеет свою встроенную систему контроля и диагностики.

Локомотив 2ЭС6 оборудовали трехфазными асинхронными вспомогательными двигателями с короткозамкнутым ротором, которые получают питание от одного из статических преобразователей. От второго преобразователя питаются цепи управления и другие низковольтные потребители, а также заряжается аккумуляторная батарея.

Для охлаждения ТД применили осевые вентиляторы (один на тележку), для отвода тепла от пуско-тормозных резисторов — вентиляторы с автоматическим регулированием частоты вращения в зависимости от тока в цепи ТД. На каждой секции установлен компрессор винтового типа.

После сертификации базовых моделей электровозов постоянного тока серий 2ЭС4К (НЭВЗ) и 2ЭС6 (УЗЖМ) станет возможным производство локомотивов различного назначения, которые в течение 25 — 30 лет смогут обеспечить устойчивую работу железнодорожного транспорта России.

Д-р техн. наук B.C. НАГОВИЦЫН г. Москва
канд. экон. наук Б. И. КОЛЕСНИКОВ, г. Екатеринбург

__________________
Телеграм-канал ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНИК

СЦБот

Эта тема была перенесена из раздела Журнал "Локомотив".

Перенес: Admin