| |
электропоездами появилась в 1926 году, первые электровозы – в 1933 году.
Со временем электрическая и тепловозная тяга вытеснила паровую почти со
всех многочисленных магистралей нашей страны.
Железная дорога получает электроэнергию с крупных электростанций.
Трехфазный ток высокого напряжения с них поступает на подстанции и там
преобразуется в ток, нужный для тяги.
В первые годы электрификации пригородных участков железных дорог СССР с
тяговых подстанций подавался постоянный ток напряжением 1500 В в медный
контактный провод, подвешенный над рельсовым путем, а на первых магистральных
участках применялся постоянный ток напряжением 3000 В. В 1960–1970е годы стали
на вновь электрифицируемых железных дорогах применять переменный однофазный ток
частотой 50 Гц повышенного напряжения (25 кВ). Это дало возможность строить
тяговые подстанции не через 2030 километров, как при постоянном токе, а через
6070 километров, то есть уменьшить вдвоевтрое их число, а подстанции делать
более простыми и дешевыми. Повышенное напряжение позволяет уменьшить сечение
контактного провода, требующего много меди. Это удешевляет контактную сеть.
На крыше электровоза укреплены токоприемники – пантографы, которые
прижимаются к контактному проводу и передают электрический ток к тяговым
двигателям электровоза.
Двигатели расположены под кузовом электровоза на каждой его оси. Первые
отечественные электровозы имели 6 осей, размещенных в 2 трехосных тележках,
значит, и 6 двигателей. Позднее стали выпускаться электровозы более мощные, с 8
осями в 4 двухосных тележках и с двигателями. Каждый двигатель с помощью
системы зубчатых передач вращает «свою» колесную пару и тем самым приводит
электровоз в движение. Ток, пройдя через пантограф к тяговым двигателям и
совершив в них работу, уходит частью в рельсы, служащие вторым проводом, и
затем через отсасывающие провода возвращается на тяговую подстанцию.
Большое достоинство электровоза – экономичность. Во время движения под
уклон его двигатели работают как генераторы электрического тока, который
поступает обратно в сеть. Такой режим называется рекуперационным (от латинского
слова «recuperatio» – «обратное получение») торможением. Коэффициент полезного
действия электровоза при этом достигает 8890 процентов.
Кузов электровоза похож на вагон. На обоих его концах находятся кабины
управления. Это позволяет электровозу двигаться в любом направлении – машинист
должен лишь перейти из одной кабины в другую. У восьмиосных электровозов два
кузова, соединенных друг с другом закрытым переходом. В кузове электровоза
размещена электрическая аппаратура – ящики сопротивлений, контакторы,
переключатели, а также всякого рода вспомогательные машины – моторгенераторы,
компрессоры, вентиляторы и т п.
Сейчас в России эксплуатируются электровозы переменного однофазного тока
(питающее напряжение – 25 кВ и частота – 50 Гц), а также постоянного тока
(напряжение – 3 кВ). Это мощные грузовые локомотивы отечественного производства
серии ВЛ и чехословацкие пассажирские серии ЧС. Пассажирский электровоз серии
ЧС4 мощностью 5100 кВт развивает скорость до 160 километров в час, а электровоз
серии ВЛ85 мощностью 10020 кВт – до 110 километров в час.
ВЛ85 – мощнейший в мире локомотив на электротяге. Своему рождению он
обязан БАМу. Для ее успешной эксплуатации БайкалоАмурской магистрали
потребовался мощный надежный электровоз. Специалисты предложили несколько
вариантов новых грузовых электровозов переменного тока.
Вот что пишет Олег Курихин в журнале «Техника – молодежи»:
«Одни предлагали выпускать только четырехосные секции и из них, в
зависимости от веса поездов и профиля пути, составлять 8, 12– и 16осные
локомотивы. На Новочеркасском электровозостроительном заводе освоили
производство 2секционного ВЛ80, к которому было можно прицеплять еще однудве
такие же машины. Вот только не всегда удавалось оптимально сочетать вес состава
и локомотива, а иногда изза избыточной мощности последнего возрастала
стоимость перевозок.
По мнению других, помимо этих электровозов, следовало делать и 6осные
секции с двухосными тележками. Тогда, при однотипных тяговых электродвигателях,
редукторах и системах управления, можно было бы составлять 8, 10, 12, 14,
16– и 18осные машины, приноравливая их к конкретным условиям.
В обоих случаях секции замышлялись однокабинными, хотя некоторые
специалисты стояли за 4– и 6осные двухкабинные. И все же в итоге усилия
сосредоточили на 12осном локомотиве для тяжелых грузовых поездов и дорог с
трудным профилем».
Теоретические исследования столь новой для отечественной практики ходовой
части электровоза велись в Научноисследовательском проектноконструкторском и
технологическом институте электровозостроения (ВЭлНИИ) и РостовскомнаДону
институте инженеров железнодорожного транспорта (РИИЖТ). В результате решили
проектировать 12осный электровоз, у которого каждая из двух секций
располагалась на трех 2осных тележках с индивидуальным электроприводом.
При вождении тяжелых поездов новый локомотив должен был дать
экономический эффект более 200 тысяч рублей в год (по курсу 1980 года), что
стало основанием для включения будущей машины в официальный «Типаж
магистральных электровозов».
Для экспериментальной проверки расчетов на Новочеркасском
электровозостроительном заводе изготовили макет локомотива, в августесентябре
1981 года испытали его на разных скоростях и участках пути, подтвердив высокие
качества ходовой части.
Проектирование электровоза ВЛ85 вел заместитель директора ВЭЛНИИ В.Я.
|
|