Назначение, марки и технические характеристики электровозов железных дорог России

Размещено на http://www.allbest.ru/

15

Курсовая работа

Назначение, марки и технические характеристики электровозов железных дорог России

Содержание

1.Электровозы постоянного тока

1.1 ВЛ10

1.2 ЭП2К

1.3 2ЭС4К «Дончак»

1.4 2ЭС6 «Синара»

1.5 2ЭС10 «Гранит»

2. Электровозы переменного тока

2.1 ВЛ80

2.2 ВЛ85

2.3 ВЛ65

2.4 ЭП1

2.5 2ЭС5К

3. Двухсистемные электровозы

3.1 ВЛ82

3.2 ЭП10

Список используемых источников

1. Электровозы постоянного тока

1.1 ВЛ10

ВЛ10 - магистральный грузовой электровоз постоянного тока, выпускавшийся Тбилисским и Новочеркасским электровозостроительными заводами с 1961 по 1977 годы. Послужил основой для электровозов ВЛ11 и опытного ВЛ12. С середины 1960-х основной грузовой локомотив на линиях постоянного тока железных дорог Советского Союза. В настоящее время ВЛ10 -- основной грузовой электровоз постоянного тока, используемый в России и странах СНГ. Как и многие грузовые локомотивы, ВЛ10 используется и в пассажирском движении.

Рис. 1 - Электровоз ВЛ10

В соответствии с заданием МПС с 1976 г. взамен электровозов ВЛ10 выпускаются электровозы ВЛ10у (у -- утяжеленный), на которых нагрузка от колесной пары на рельсы увеличена до 25 тс вместо 23 тс. Что касается механической, электрической и пневматической частей, электровозы ВЛЮ и ВЛ 10у идентичны, если не учитывать технические усовершенствования, внедряемые в процессе серийного выпуска этих электровозов.

Механическая часть электровозов ВЛ10 и ВЛ10у максимально унифицирована с механической частью электровозов ВЛ8015 и ВЛ80Т. Отличие составляют отдельные конструктивные элементы под установку оборудования в кузове и на крыше. Они имеют также разные передаточные числа тяговой зубчатой передачи, так как типы применяемых тяговых двигателей различны. Основные технические данные электровозов ВЛ10 и ВЛ10у следующие:

Номинальное питающее напряжение, В 3000

Ширина колеи, мм 1520

Осевая формула 2(2_О-2_О)

Мощность часового режима на валах тяговых двигателей, кВт 5 360

Мощность продолжительного режима на валах тяговых двигателей, кВт 4 600

Передаточное отношение зубчатой передачи 88/23

Сила тяги часового режима, кгс 39 500

Скорость часового режима, км/ч 48,7

Скорость продолжительного режима, км/ч51,2

Конструкционная, км/ч100

Нажатие колесной пары на рельс электровоза ВЛ10, тс25±0,5

Разница нажатий на рельсы между колесами одной оси, не более, тс 0,5

Высота оси автосцепки от головки рельса при новых бандажах, мм 1040--1080

Диаметр колеса по кругу катания при новых бандажах ,мм1259

Длина электровоза по осям автосцепки, мм 32840

Ширина кузова, мм 3100

Электровозы ВЛ10 и В Л10у состоят из двух сочлененных между собой автосцепкой СА-3 секций. На электровозах ВЛ10 выпуска до 1975 г. каждая секция опиралась на две двухосные несочлененные тележки через упругие опоры. На электровозах ВЛ10у и ВЛ10 выпуска с 1975 г. секции кузова на тележках опираются с помощью люлечного подвешивания, которое в значительной, степени улучшает горизонтальную динамику электровоза.

Сварные рамы тележек обладают повышенной надежностью, в процессе изготовления их подвергают тщательному контролю с применением современной аппаратуры. Тележки оборудованы бесчелюстными буксами с роликовыми подшипниками повышенной долговечности. Перемещение букс относительно рамы происходит за счет деформации сдвига резинометаллических блоков. Рессорное подвешивание обеспечивает эффективное смягчение вертикальных толчков при прохождении электровозом неровностей пути.

На электровозах ВЛЮ и ВЛ10у установлено по восемь тяговых двигателей. Тяговые электродвигатели имеют последовательное возбуждение, опорно-осевое подвешивание, принудительную вентиляцию и мощность при часовом режиме по 670 кВт. Электродвигатели обладают надежностью и высоким к.п.д. Вращающий момент от тягового двигателя на колесные пары передается двусторонней одноступенчатой цилиндрической косозубой передачей.

Для регулирования частоты вращения тяговых двигателей предусмотрены три вида их соединения: последовательное (С), последовательно-параллельное (СП) и параллельное (П). Кроме того, на всех этих соединениях предусмотрена работа тяговых электродвигателей при ослабленном возбуждении с коэффициентом возбуждения 0,75; 0,55; 0,43; 0,36. Электрические цепи электровоза получают питание от контактного провода через токоприемники, обеспечивающие надежный токосъем при любых скоростях движения электровоза.

На электровозах, кроме тормозов с пневматическим и ручные управлением, предусмотрено рекуперативное торможение, которое значительно повышает безопасность движения поездов и обеспечивает большую экономию электроэнергии, уменьшает износ бандажей и тормозных колодок. Рекуперативное торможение возможно при всех трех видах соединений тяговых двигателей. При рекуперативном торможении обмотки возбуждения тяговых двигателей питаются от преобразователя постоянного тока. Широкий диапазон регулирования частоты вращения тяговых электродвигателей позволяет наиболее полно использовать технические возможности электровоза и значительно повысить его экономичность.

В средней части каждой секции электровозов ВЛЮ и В Л 10у расположена высоковольтная камера с электроаппаратурой, имеющая сетчатые ограждения.

Двери камер имеют блокировки, обеспечивающие их открытие только при опущенном токоприемнике.

Электрическая аппаратура обладает необходимой надежностью и имеет блочное расположение, значительно облегчающее ее обслуживание и ремонт. Узлы аппаратуры, подверженные в процессе работы интенсивному нагреву, имеют принудительное охлаждение.

Воздух для их охлаждения подается по воздухопроводу от центробежного вентилятора. Расположение оборудования внутри кузова обеспечивает свободный проход и доступ для осмотра электрической аппаратуры.

Легкая сварная цельнометаллическая конструкция кузова с несущей рамой имеет большую прочность и жесткость. По концам кузова расположены удобные кабины управления, отделенные от машинных помещений перегородками. Обшивка кабины управления имеет улучшенное теплозвукоизоляционное, ограждение из полимерных материалов. В кабине управления снижен уровень шума и вибрации.

Созданы улучшенные гигиенические условия труда для локомотивной бригады.

Внутри кабины установлены пульты управления, устройства для подогрева воздуха, вентиляторы, радиостанция, локомотивная сигнализация и другое оборудование, создающее удобства для обслуживания электровоза. Широкие стекла кабины снабженные пневматическими стеклоочистителями, обеспечивают хорошую видимость пути и контактной сети.

1.2 ЭП2К

ЭП2К (Электровоз Пассажирский, тип 2,Коллекторно-электрический тяговый привод) -- Российский электровоз постоянного тока, выпускающийся Коломенским заводом. Первый серийный пассажирский электровоз постоянного тока в истории российского электровозостроения. Электрическую часть для ЭП2К выпускает Новочеркасским электровозостроительный завод.

ОАО «РЖД» планировало приобрести у Трансмашхолдинга до 2010 года 978 электровозов ЭП2К, в том числе в 2007 году -- 12 и в 2008 -- 41 электровоз. В первую очередь электровозы предназначены для замены морально и физически изношенных электровозов серии ЧС2, кроме того, со временем эти электровозы смогут заменить и электровозы серий ВЛ10 и ВЛ11, которые на отдельных дорогах, не имеющих парка пассажирских электровозов постоянного тока (например, Северо-Кавказской), до настоящего времени водят пассажирские поезда.

Рис. 2 - электровоз ЭП2К

Технические характеристики:

Номинальное напряжение , кВ3

Мощность в часовом режиме, кВт 4800

Мощность в продолжительном режиме, кВт 4320

Сила тяги в часовом режиме, кН (тс) 192,8 (19,7)

Сила тяги в продолжительном режиме, кН (тс) 167,4 (17,06)

Скорость в часовом режиме, км/ч 87,8

Скорость в продолжительном режиме , км/ч91

Конструкционная скорость, км/ч 160

Мощность электрического реостатного тормоза, кВт 4000

Осевая формула З_О-З_О

Служебная масса, т, не более 135

Нагрузка от колесной пары на рельсы, кН (тс), не более221 (22,5)

Диаметр колеса по кругу катания, мм 1250

Длина по осям автосцепок, мм 21700

Подвешивание тяговых электродвигателей - опорно-рамное 3-го класса

Конструктивные особенности:

- Микропроцессорная система управления, регулирования и диагностики.

- Новый пульт с улучшенными эргономическими характеристиками и отображением параметров на дисплее.

- Гребнесмазыватель.

- Кондиционер кабины машиниста.

- Система безопасности КЛУБ-У, ТСКБМ, САУТ.

- Высокопрочные лобовые стекла с электрообогревном.

- Стеклоочистители пантографного типа с электроприводом.

- Автоматическая газовая система пожаротушения.

- Экономичная система вентиляции.

- Блочное пневматическое оборудование.

- Усовершенствованные тяговые электродвигатели.

Новейшие конструкторские разработки, внедренные на электровозе ЭП2К, обеспечивают:

- Снижение эксплуатационных расходов

- Снижение затрат на обслуживание и ремонт

- Повышение безопасности движения

- Улучшение условий труда локомотивной бригады

1.3 2ЭС4К «Дончак»

Электровоз 2ЭС4К «Дончак» -- грузовой двухсекционный восьмиосный магистральный электровоз с коллекторными тяговыми двигателями постоянного тока, осевой мощностью 750 кВт.

2ЭС4К создавался как замена морально устаревшим электровозам ВЛ10, ВЛ11. (Большинство эксплуатируемых в настоящее время ОАО «РЖД» электровозов ВЛ10, ВЛ11 для продления их срока службы требуют проведения МЛП (модернизации локомотивов с продлением сроков эксплуатации).

Электровоз предназначен для вождения грузовых составов на железных дорогах колеи 1520 мм, электрифицированных на постоянном токе напряжением 3 кВ. Кроме ОАО «РЖД» локомотив также может поставляться другим потребителям в России и странах СНГ. Также было решено заменить на 2ЭС4К все электровозы ВЛ10 и ВЛ11, которые используются для вождения пассажирских поездов по участкам Горячий Ключ-Адлер и Белореченская-Адлер Северо-Кавказсой ж.д.

Рис. 3 - Электровоз 2ЭС4К

Технические характеристики:

Род тока постоянный 3 кВ

Род службы грузовой

Осевая формула2(2-2)

Масса с 2/3 запаса песка (т) 192

Нагрузка на ось (т) 24

Максимальная скорость в эксплуатации (км/ч) 120

Длительный режим

Сила тяги (кгс)39900

Скорость (км/ч) 53.4

Касательная мощность (л.с.) 7880

Мощность на валах ТЭД (кВт) 5920

КПД 0.88

Часовой режим

Сила тяги (кгс)44300

Скорость (км/ч) 52

Касательная мощность (л.с.) 8520

Мощность на валах ТЭД (кВт) 6400

Конструкция

Электрический тормозрекуперативный, реостатный

Длина по осям автосцепок (мм) 35004

Ширина кузова (мм) 3140

Высота по пантографу (мм) 5050

Ходовая часть

Тип ТЭДколлекторные

Подвешивание ТЭДопорно-осевое

Привод движущих колёсных пар индивидуальный

Тележкибесчелюстные

1.4 2ЭС6 «Синара»

2ЭС6 «Синара» -- грузовой двухсекционный восьмиосный магистральный электровоз постоянного тока с коллекторными тяговыми двигателями. Электровоз выпускается в городе Верхняя Пышма Уральским заводом железнодорожного машиностроения.

Рис.4 - Электровоз 2ЭС6 «Синара»

На 2ЭС6 применён реостатный пуск тяговых электродвигателей (ТЭД), реостатное торможение мощностью 6600 кВт и рекуперативное мощностью 5500 кВт, независимое возбуждение от полупроводниковых преобразователей в режимах торможения и тяги. Независимое возбуждение в тяге -- главное преимущество «Синары» перед ВЛ10 и ВЛ11, оно повышает противобоксовочные свойства и экономичность машины, позволяет более широко регулировать мощность.

Двигатель электровоза с последовательным возбуждением имеет склонность к разносному боксованию: при росте частоты вращения падает ток якоря, а с ним и ток возбуждения -- происходит самоослабление возбуждения, приводящее к дальнейшему росту частоты. При независимом возбуждении магнитный поток сохраняется, с ростом частоты резко возрастает противо ЭДС и падает сила тяги, что не позволяет двигателю уходить в разносное боксование, микропроцессорная система управления и диагностики (МПСУиД) 2ЭС6 при боксовании подаёт на двигатель дополнительное возбуждение и подсыпает под колёсную пару песок, сводя боксование к минимуму.

Секции пуско-тормозного реостата переключаются обычными электропневматическими контакторами серии ПК, переключение соединений тяговых двигателей также производится контакторами с применением запирающих диодов (так называемый вентильный переход, уменьшающий скачки силы тяги), всего соединений три:

- сериесное (последовательное) -- 8 двигателей двухсекционного электровоза либо 12 двигателей трёхсекционного электровоза последовательно, при этом в схему введён только реостат ведущей секции, на 23-й позиции реостат выводится полностью;

- сериес-параллельное (СП, последовательно-параллельное) -- 4 двигателя каждой секции соединены последовательно, пуск производится на каждой секции своим реостатом, на 44-й позиции реостат закорачивается;

- параллельное -- каждая пара двигателей работает под напряжением контактной сети, пуск производится отдельной группой реостата для каждой пары двигателей, на 65-й позиции реостат выводится.

Кузов электровоза цельнометаллический, имеет плоскую поверхность обшивки.

Подвешивание ТЭД -- типичное для грузовых электровозов опорно-осевое, но с прогрессивными моторно-осевыми подшипниками качения. Буксы бесчелюстные, горизонтальные силы передаются с каждой буксы на раму тележки одним длинным резинометаллическим поводком.

Технические характеристики:

Номинальное напряжение на токоприемнике, кВ 3,0

Колея, мм 1520

Осевая формула 2 (2₀ -- 2₀)

Нагрузка от колесной пары на рельсы, кН 245± 4,9

Передаточное отношение зубчатой передачи 3,44

Масса служебная с 0,7 запаса песка, т 200±2

Разность поколесной нагрузки кН (тс), не более 4,9 (0,5)

Разность нагрузок по колесам колесной пары, %, не более4

Высота оси автосцепки от головки рельса, мм1040 -- 1080

Тип подвески тягового электродвигателяОпорно-осевая

Длина электровоза по осям автосцепок, мм, не более 34 000

Высота от головки рельса до рабочей поверхности полоза токоприемника:

в опущенном / рабочем положении, мм, не более 5100/(5500-7000)

Конструкционная скорость электровоза, км/ч 120

Скорость прохождения кривых с радиусом 400 м, предусмотренная для железнодорожного пути на деревянных шпалах, км/ч, не более 60

Часовой режим

Мощность на валах тяговых двигателей, не менее кВт 6440

Сила тяги, кН 464

Скорость, км/ч49,2

Продолжительный режим

Мощность на валах тяговых двигателей, не менее кВт 6000

Сила тяги, кН 418

Скорость, км/ч 51,0

1.5 2ЭС10 «Гранит»

2ЭС10 «Гранит» -- грузовой двухсекционный восьмиосный магистральный электровоз постоянного тока с асинхронным тяговым приводом.

На момент создания электровоз является самым мощным выпускаемым локомотивом для колеи 1520 мм. При стандартных весовых параметрах он способен водить поезда весом примерно на 40-50 % больше, чем электровозы серии ВЛ11. Планируется, что при применении «Гранита» на участках Свердловской железной дороги с тяжелым горным профилем появится возможность пропуска транзитных поездов весом от 6300-7000 тонн без разделения состава и отцепки локомотива. 4 августа 2011 года была продемонстрирована работа 2ЭС10 в трехсекционном исполнении, с заданной нагрузкой составом 9000 тонн[4]. Доказана эффективность такой компоновки для работы на сложных участках в уральских горах (на перевалах).

Рис. 5 - Элетровоз 2ЭС10 «Гранит»

Технические характеристики:

Номинальное напряжение на токоприёмнике, кВ 3

Колея, мм. 1520

Осевая формула 2(2 _О -2_О)

Номинальная нагрузка от колёсной пары на рельсы, кН 249

Длина электровоза по осям автосцепок, мм., не более 34000

Конструкционная скорость электровоза км/ч. 120

Мощность на валах тяговых двигателей:

- в часовом режиме, кВт., не менее 8800

- в продолжительном режиме, кВт., не менее 8400

Сила тяги:

- в часовом режиме, кН 784

- в продолжительном режиме, кН 538

Мощность электрического тормоза на валах тяговых двигателей:

- рекуперативного, кВт., не менее 8400

- реостатного, кВт., не менее 5600

марка характеристика электровоз локомотив

2. Электровозы переменного тока

2.1 ВЛ80

Электровоз ВЛ80 (Владимир Ленин; первоначальное обозначение -- Н8О -- новочеркасский, 8-осный, однофазный) -- грузовой магистральный электровоз переменного тока с осевой формулой 2(2₀?2₀). Прозвища: «Аврора», «Выльник», «Кайсер».

Электровозы ВЛ80 всех индексов строились Новочеркасским электровозостроительным заводом (НЭВЗ) по проектам разработанным ВЭлНИИ в период с 1961 по 1994 год. Механическую часть, тяговые двигатели, вспомогательные электромашины завод изготавливал сам. Некоторые важные комплектующие завод получал от других заводов: тяговый трансформатор, главный выключатель.

Первые электровозы ВЛ80 оснащались ртутными дуговыми выпрямителями; позже все они были переоборудованы под кремниевые выпрямители и стали называться ВЛ80К

Рис. 6 - Электровоз ВЛ80

Общее описание серии ВЛ80:

Каждый электровоз ВЛ80 с завода выходил составленным из двух секций, но схема электровозов ВЛ80с предусматривает синхронную работу трёх или четырёх секций, а некоторых модернизированных ВЛ80р -- в составе трёх секций. Механическая часть секции ВЛ80 -- две одинаковые двухосные тележки. Рамы тележек сварные, буксы с роликовыми подшипниками связаны с рамой тележки поводками с сайлент-блоками (резинометаллическими шарнирами). Тяговые и тормозные усилия передаются от тележек к кузову через шкворни. Тяговые электродвигатели (ТЭД) НБ-418К6 имеют опорно-осевое подвешивание. Зубчатая передача от тягового двигателя к колёсным парам двухсторонняя, косозубая, с жестким венцом зубчатого колеса. Диаметр колесных пар при новых бандажах по паспорту -- 1250 мм, фактически -- 1280--1290 мм.

На каждой секции установлено следующее основное оборудование:

- пантограф для токосъёма с контактной сети, расположенный над кабиной машиниста, и главный выключатель ВОВ-25М;

- тяговый трансформатор с масляным мотор-насосом, две выпрямительные установки ВУК той или иной модификации и главный контроллер ЭКГ-8Ж (на электровозе ВЛ80р ВУК и ЭКГ-8Ж заменены двумя преобразователями ВИП-2200);

- фазорасщепитель НБ-455А, вырабатывающий третью фазу (первой и второй фазами становятся выводы обмотки собственных нужд) для питания асинхронных двигателей остальных вспомогательных машин;

- 4 мотор-вентилятора для охлаждения оборудования и наддува кузова, среди которых обязательно имеются два МВ для охлаждения ТЭД, по одному на тележку;

- мотор-компрессор КТ-6Эл для обеспечения воздухом тормозов на локомотиве и в поезде, силовых электроаппаратов, блокировок высоковольтной камеры, подачи звуковых сигналов свистком (тихий) и тифоном (громкий), работы пневмопривода стеклоочистителей.

Трансформатор имеет тяговую обмотку и обмотку собственных нужд (ОСН) с напряжением холостого хода 399 В (напряжение под номинальной нагрузкой около 380 В), служащую для питания вспомогательных машин и цепей управления. Для стабилизации напряжения на вспомогательных двигателях при значительных колебаниях напряжения в контактной сети (ниже 19 кВ и выше 29 кВ) предусмотрены две отпайки ОСН с напряжением 210 и 630 В, переключаются они вручную на трансформаторе. Напряжение на тяговых двигателях регулируется оперативно в процессе управления электровозом.

Цепи управления питаются напряжением 50 В от ТРПШ -- трансформатора, регулируемого подмагничиванием шунтов, через диодный выпрямитель. Для сглаживания пульсаций после выпрямителя установлены два дросселя Д1 и Д3, но в настоящее время на некоторых электровозах медные обмотки дросселей сняты работниками депо в корыстных целях и в блоке силовых аппаратов № 1 (где стоит ТРПШ) видны одни только распушённые сердечники.

Скорость движения электровоза регулируется изменением напряжения, подводимого к тяговым двигателям (ТЭД). На всех разновидностях ВЛ80, кроме ВЛ80Р, напряжение на ТЭД регулируется переключением под нагрузкой отпаек тягового трансформатора при помощи электроконтроллера главного ЭКГ-8Ж. Это установленный на тяговом трансформаторе большой групповой переключатель, имеющий 30 контакторных элементов без дугогашения и 4 с дугогашением, обеспечивающих переключение первых тридцати без нагрузки. Контакты элементов вынуждены пропускать большие токи, поэтому изготовлены из угольно-серебряной композиции; всего один ЭКГ-8Ж содержит 12 кг серебра. Привод ЭКГ -- двигатель постоянного тока на напряжение 50 В, мощностью 500 Вт. При работе этого электродвигателя на электровозе падает напряжение в цепях управления и тускнеет свет.

Тяговая обмотка трансформатора состоит из двух нерегулируемых частей и двух регулируемых; последние разделены на четыре секции каждая. Вначале нерегулируемые части включены встречно с регулируемыми, а так как напряжение нерегулируемых несколько больше, то напряжение регулируемых частей вычитается из напряжения нерегулируемых и на тяговые двигатели поступает напряжение 42 В. Затем секции регулируемых частей поочерёдно выводятся, напряжение на ТЭД растёт. На 17-й позиции ЭКГ регулируемые части полностью выключены.

При переходе на 18-ю позицию регулируемые части включаются согласно с нерегулируемыми и далее происходит включение их секций, на 33-й позиции ЭКГ все секции регулируемых частей включены согласно с нерегулируемыми, напряжение на ТЭД максимально.

На ВЛ80Р, где ЭКГ нет, регулирование ведётся совершенно иным методом.

Силовая схема всех ВЛ80 предусматривает также три ступени ослабления возбуждения ТЭД. Электровозы ВЛ80Т, ВЛ80С имеют реостатное торможение.

Продолжительная мощность тормозных резисторов 5480 кВт, реализуемое тормозное усилие при 50 км/ч -- 25 тс. ВЛ80Р имеют рекуперативное торможение, при котором электроэнергия возвращается в сеть.

В качестве привода вентиляторов и компрессоров используются электродвигатели АЭ92-4 (в некоторых модификациях используются электродвигатели АС82-4, АП82-4, ВЭ-6) .

Осевая формула2(2_O-2_O)

Род тока и напряжение в контактной сети

переменный, кВ 25-27

Конструкционная скорость, км/ч 110

Часовая мощность ТЭД 8*(610-800) кВт (в зависимости от модификации)

Скорость часового режима47,8-58,7 км/ч (в зависимости от модификации)

Длительная мощность ТЭД8*(695-720) кВт (в зависимости от модификации)

Скорость длительного режима 50,1-56 км/ч (в зависимости от модификации)

2.2 ВЛ85

ВЛ85 -- грузовой магистральный электровоз переменного тока.

Первый электровоз серии ВЛ85, по проекту, разработанному во ВЭлНИИ, Новочеркасский электровозостроительный завод (НЭВЗ) построил в мае 1983 года. В конце года был построен второй электровоз. Опытные электровозы прошли испытания на кольце НЭВЗ, затем тягово-энергетические испытания на кольце ВНИИЖТа, динамические и по воздействию на путь на участке Белореченская -- Майкоп Северокавказской железной дороги. Эксплуатационные испытания электровозы проходили на линии Мариинск -- Красноярск -- Тайшет, Абакан -- Тайшет -- Лена и на Северокавказской железной дороге. По результатам испытаний государственная комиссия по приемке опытно-конструкторских работ дала заключение, что электровоз ВЛ85 может быть отнесен к высшей категории качества.

В 1985 году НЭВЗ изготавливает установочную партию электровозов, а с 1986 года начинается их серийный выпуск. Выпуск электровозов продолжался ориентировочно до 1992 года, было изготовлено 270 электровозов.

До 2000 года (в связи с появлением IORE) ВЛ85 был самым мощным в мире серийным электровозом.

Все электровозы ВЛ85 эксплуатируются в настоящее время на Восточно-Сибирской железной дороге и Красноярской железной дороге в депо Иланская, Тайшет, Нижнеудинск, Улан-Удэ. Полигон работы электровозов ВЛ85 простирается от Мариинска до Карымской.

ВЛ85 состоит из двух одинаковых секций, каждая из которых снабжена тремя двухосными тележками, итого -- 12 осей. Каждая ось приводится в движение собственным тяговым электродвигателем длительной мощностью 780 киловатт (с такой мощностью мотор может работать неограниченно долго и не перегреваться, кратковременно же можно раскочегаривать до 835 кВт). Суммарная мощность на осях получается 9360 кВт (что-то около 12735 л.с.). Это рекорд для серийных электровозов, произведённых в СССР и России. Некоторое время этот рекорд был мировым, затем (в 2000 году, если верить википедии) первое место перехватил немецкий IORE мощностью в 10800 киловатт на две секции. Но звание мощнейшего электровоза в мире вообще по-прежнему за совецким электровозом ВЛ86ф -- аж 11400 киловатт на обе секции.

Рис. 7 - Электровоз ВЛ85

Технические характеристики:

Номинальное напряжение, В 25000

Частота, Гц 50

Формула ходовой части 2(2_О--2_О--2_О)

Масса электровоза с 0,67 запаса песка, т 276 + 6,0

Нагрузка от колесной пары на рельсы, кН 225±4,9

Высота от уровня головки рельса до оси автосцепки, мм 1040--1080

Высота от уровня головки рельса до рабочей поверхности полоза токоприемника, мм:

в опущенном положении не более 5100

в рабочем положении 5500--7000

Номинальная длина электровоза по' осям автосцепок, мм 45 000

Номинальный диаметр колеса по кругу катания, мм 1250

Мин. радиус кривых, проходимых при скорости до 10 км/ч, м 125

Мощность на валах тяговых электродвигателей, кВт, не менее:

в часовом режиме 10 000

в продолжительном режиме 9400

Номинальная сила тяги, кН:

в часовом режиме 726

в продолжительном режиме 660

Номинальная скорость, км/ч:

в часовом режиме 49,1

в продолжительном режиме50,0

Конструкционная скорость, км/ч

ПО КПД в продолжительном режиме в тяге не менее 0,86

Коэффициент мощности в продолжительном режиме в тяге не менее 0,84

Тип тягового привода индивидуальный, с опорно-осевым подвешиванием тягового электродвигателя

Электрическое торможение рекуперативное

2.3 ВЛ65

ВЛ65 -- шестиосный электровоз переменного тока. Выпускался с 1992 по 1998 годы Новочеркасским электровозостроительным заводом (НЭВЗ). Механическая часть (кузов и тележки) создана на базе электровоза ВЛ85 и самыми значительными отличиями являются иная конструкция буксовых узлов и наличие второй кабины вместо межсекционного перехода.

Рис.8 - Электровоз ВЛ65

Технические характеристики:

Осевая формула 2_O-2_O-2_O

Род тока и напряжение в контактной сети

переменный однофазный, 25 кВ, 50 Гц

Конструкционная скорость, км/ч 120

Часовая мощность ТЭД, кВт 6 * 835

Сила тяги часового режима, кН 245

Скорость часового режима, км/ч 68

Длительная мощность ТЭД, кВт 6 * 780

Скорость длительного режима, км/ч 70,2

2.4 ЭП1

ЭП1 (Электровоз Пассажирский,тип 1) -- пассажирский электровоз переменного тока, серийно выпускающийся НЭВЗ. (Прозвище «Кирпич», «Камаз» - ЭП1, «Ведро» - ЭП1М, «Покемон» - ЭП1П)

Мощность электровоза в часовом режиме 4700 кВт, позволяет вести поезд массой 1440 т по подъёму 9 тысячных со скоростью 80 км/ч. Особенностью электровоза является опорно-рамное подвешивание тяговых двигателей. Формула экипажной части 20-20-20, одинаковая с электровозами ВЛ85 и ВЛ65. Фактически ЭП1 -- это электровоз ВЛ65, модернизированный для пассажирского движения

Рис. 9 - Электровоз ЭП1

Технические характеристики:

Род токаоднофазный 25 кВ

Осевая формула 2_О-2 _О -2_О

Масса с 2/3 запаса песка,т 132

Нагрузка на ось, т 22

Конструкционная скорость, км/ч 140

Длительный режим

Сила тяги, кгс 21400

Скорость, км/ч 72

Мощность на валах ТЭД, кВт 4400

Часовой режим

Сила тяги, кгс 23400

Скорость, км/ч 70

Мощность на валах ТЭД, кВт 4700

Длина по осям автосцепок ,мм 22500

Ходовая часть

Передаточное число редуктора 3.826

Тип ТЭДколлекторные

Подвешивание ТЭД опорно-рамное

Привод движущих колёсных пар индивидуальный

Тележкибесчелюстные

2.5 2ЭС5К

Электровозы серии 2ЭС5К (2 -- двухсекционный, Э -- электровоз, С -- секционный, 5 -- номер модели, К -- коллекторные тяговые двигатели) предназначены для вождения грузовых, пригородных и вывозных поездов на железных дорогах, электрифицированных на однофазном переменном токе номинального напряжения 25 кВ и частоты 50 Гц, разработанный для замены электровозов серий ВЛ60 и ВЛ80. Имеют формулу ходовой части -- 2(2_O-2_O). Различные модификации -- Э5К, 2ЭС5К, 3ЭС5К -- различаются числом секций.

Рис. 10 - Электровоз 2ЭС5К

Особенности конструкции:

Электровоз имеет стальной кузов вагонного типа с главной рамой, на который устанавливаются пластиковая блок-кабина управления и комплект оборудования. Ходовая часть исполнена с опорно-осевым подвешиванием тяговых электродвигателей с моторно-осевыми подшипниками скольжения. В электровозе применены усовершенствованные тяговые электродвигатели НБ-514Б, электрическое рекуперативное торможение, а также микропроцессорная система управления, обеспечивающая ручное и автоматическое управление движением, диагностику параметров движения и работы всего оборудования электровоза.

Технические характеристики:

Номинальное напряжение, В 25000

Частота, Гц 50

Формула ходовой части 2(2_О-2 _О)

Нагрузка от оси на рельсы, кН (тс) 235 (24,0)

Сила тяги часового режима, кН (тс), не менее 464(47,3)

Скорость часового режима, км/ч, не менее 49,9

Сила тяги продолжительного режима, кН, (тс), не менее 423(43,1)

Скорость продолжительного режима, км/ч, не менее 51,0

Максимальная скорость в эксплуатации, км/ч 110

Коэффициент мощности в продолжительном режиме, не менее 0,9

КПД в продолжительном режиме, не менее 0,85

Масса электровоза с 0,67 запаса песка, т 192

Электрическое торможение рекуперативное

3. Двухсистемные электровозы

3.1 ВЛ82

ВЛ82 -- советский двухсистемный электровоз «Владимир Ленин», тип 82.

Первые опытные двухсистемные восьмиосные двухсекционные электровозы ВЛ82-001 и ВЛ82-002 были построены Новочеркасским электровозостроительным заводом (НЭВЗ) в июле 1966 года.

Большинство элементов механической части новых локомотивов были унифицированы с электровозами серии ВЛ80К. На каждой секции электровоза установлен трансформатор производства Таллинского электротехнического завода. Масса трансформатора с маслом -- 5800 кг. Шестиполюсные тяговые электродвигатели (ТЭД) НБ-420А были спроектированы специально для данного локомотива. Масса электродвигателя -- 4500 кг. Для их охлаждения на каждой секции установлено два мотор-вентилятора. Также каждая из секций оборудована аккумуляторной батареей. В процессе эксплуатации ВЛ82 ТЭД были заменены на двигатели, устанавливаемые впоследствии на электровозы серии ВЛ82М.

Секции электровоза имеют одинаковые электрические схемы и могут работать по системе многих единиц. При работе с переменным током напряжение к ТЭД подводится через понижающий трансформатор и выпрямительную установку. При питании постоянным током напряжение подводится непосредственно к цепи ТЭД. В обоих случаях напряжение на зажимах двигателей регулируется реостатами. Схема локомотива позволяет использовать реостатное торможение, при котором ТЭД соединяются перекрёстно.

Соединений тяговых двигателей два - сериес-параллельное (СП), при котором на каждой из секций все четыре тяговых двигателя секции соединяются последовательно, и параллельное (П), по два последовательно соединённых двигателя соединяются параллельно. Последовательного соединения всех восьми тяговых двигателей электровоза не предусмотрено. Переключение соединений двигателей и секций пускового реостата выполняется находящимся в каждой секции имеющим электропривод главным контроллером ЭКГ-82, по конструкции аналогичным главному контроллеру ЭКГ-8Ж электровозов ВЛ80к, ВЛ80с. Контроллер машиниста также аналогичен контроллеру ВЛ80.

Рис. 11 - Электровоз ВЛ82

Технические характеристики:

Осевая формула 2(2_O - 2_O)

Род тока и напряжение в контактной сети:

переменный, кВ25 постоянный, кВ 3

Конструкционная скорость, км/ч 110

Часовая мощность ТЭД, кВт 8*700

Скорость часового режима, км/ч51

Длительная мощность ТЭД, кВт 8*635

Скорость длительного режима, км/ч 51,6

3.2 ЭП10

ЭП10 -- двухсистемный пассажирский электровоз, выпускающийся в России совместно с компанией Bombardier Transportation.

Электровоз магистральный двойного питания ЭП10 предназначен для вождения пассажирских поездов на железных дорогах, электрифицированных на однофазном переменном токе промышленной частоты 50 Гц с номинальным напряжением 25000 В и на постоянном токе с номинальным напряжением 3000 В.

ЭП10 может водить состав из 24 пассажирских вагонов по участку с подъемом 12%o со скоростью 85 км/ч, а также составностью до 20 вагонов на участке с уклоном до 16%o со скоростью 120 км/ч.

Рис. 11 - Электровоз ЭП10

Электрическая часть электровоза (тяговый и вспомогательный привод) разработана с использованием технических решений швейцарской фирмы ADtranz и с поставкой соответствующего электрооборудования.

Пассажирский электровоз ЭП10 не уступает по уровню разработки, основным техническим параметрам лучшим европейским и мировым образцам двухсистемных электровозов.

Особенности конструкции

- Опорно-рамный привод 2 класса

- Комплексное локомотивное устройство безопасности (КЛУБ)

- Система автоматического управления тормозами (САУТ-ЦМ)

- Предусмотрен режим "Автоведение”

- Конструкция электровоза предусматривает возможность его обслуживания в одно лицо.

- Трехуровневая микропроцессорная система управления с диагностикой и оптоволоконными линиями связи.

- Электрическое рекуперативное и реостатное торможение.

- Тяговый асинхронный двигатель, работа по схеме "Двойная звезда”

- Четырехквадрантный первичный преобразователь

- Вторичный преобразователь - инвертор напряжения

- Элементная база преобразователя - запираемые (GTO) тиристоры

- Система охлаждения - жидкостная

- Число тяговых двигателей, питающихся от одного преобразователя- 2

- Электронный скоростемер

- Применение в центральном подвешивании пружин типа “Flexsikoil”

Технические характеристики:

Формула ходовой части 2_О-2_О-2_О

Масса сцепная электровоза с 0,7 запаса песка, т 135

Нагрузка от колесной пары на рельсы, кН (тс)221 (22,5)

Мощность часового режима на валах тяговых электродвигателей, кВт, не менее 7 200

Мощность продолжительного режима на валах тяговых электродвигателей, кВт, не менее 7 000

Конструкционная скорость, км/ч 160

Скорость в точке перехода на мощность часового режима при номинальном напряжении на тяговых двигателях, км/ч, около 80

Сила тяги в часовом режиме, при скорости выхода на номинальное напряжение,кН (тс), не менее 315 (32.1)

Скорость в точке перехода на мощность продолжительного режима при номинальном напряжении на тяговых двигателях, км/ч, около 80

Сила тяги в продолжительном режиме, при скорости выхода на номинальное напряжение, кН (тс), не менее 300 (30.6)

Максимальная сила тяги при трогании, кН (тс)375 (38.2)

Сила тяги при максимальной скорости, кН (тс), не менее 158 (16.1)

КПД в часовом режиме, не менее

при работе на переменном токе 0.86

при работе на постоянном токе 0.88

Список используемых источников

1. http://ru.wikipedia.org

2. http://poezdvl.com/ - сайт посвященный электровозам серии ВЛ

3. http://scado.narod.ru/ - информационный справочник по большинству отечественных локомотивов

4. http://www.nevz.com - сайт Новочеркасского электровозостроительного завода

5. Электровозы ВЛ10 и ВЛ10у. Руководство по эксплуатации. Под ред. Кикнадзе О.А. -- М.: Транспорт, 1981

6. Грузовые электровозы переменного тока. Справочник Дубровский З.М., Попов В.И., Тушканов Б.А. - М.: Транспорт, 1991

7. Электровозы и электропоезда, Калинин В.К.- М.: Транспорт, 1991

8. Устройство и ремонт электровозов постоянного тока. Алябьев С.А., Горчаков Е.В. и др. - М: Транспорт, 1977

Размещено на Allbest.ru