Электровоз вл 80 с сколько двигателей

Электровоз ВЛ80 — история, характеристики

Аббревиатура электровоза ВЛ означает «Владимир Ленин». Уже по этому можно догадаться, что эта машина советского производства.

Электровоз этого типа впервые начал эксплуатироваться еще в 1961 году. Он разрабатывался для грузовых целей как электровоз переменного тока. Эта гордость советского машиностроения была построена в Новочеркасске, а вот комплектующие к нему поставлялись с других регионов Советского Союза.

Электровоз вл 80 с сколько двигателей

Статьи технической тематики из периодических изданий
«Регионального Центра Инновационных Технологий»
Второе рождение электровозов ВЛ80

Второе рождение электровозов ВЛ80

Сейчас на электрифицированных дорогах переменного тока эксплуатируется или находится в резерве большое число магистральных электровозов ВЛ80Т, ВЛ80С. Они были изготовлены на Новочеркасском электровозостроительном заводе в 70 — 80-е годы и в значительной мере выработали свой ресурс. На этих локомотивах установлены морально устаревшие системы тягового и вспомогательного электропривода, их экономичность значительно отстает по сравнению с электровозами новых поколений. Кроме того, для большинства из них подошел срок проведения ремонта КР-2.

В этой связи, по согласованию с Департаментом локомотивного хозяйства (ЦТ) МПС, ОАО «ВЭлНИИ» разработало техническое задание и технические условия на капитально-восстановительные ремонты (КВР). Задача КВР — не только дать вторую жизнь большому парку устаревших электровозов, но и резко поднять их экономичность. Предполагается, что в результате проведения КВР на заводе НЭВЗ срок окупаемости выполненного ремонта составит не более 3 лет, причем, прежде всего — за счет экономии электроэнергии.

Обновленные электровозы получат название Н80М.

На локомотивах предусматривается сохранение конструкций тележек, их связей с кузовом. Люлечное подвешивание будет модернизировано, усилят также элементы тележек. Кузов собираются модернизировать применительно к вновь устанавливаемому оборудованию. Тяговый трансформатор ОДЦЭ- 5000/25Б, тяговые двигатели НБ418К6, сглаживающие реакторы РС53 и другое сохраняемое силовое электрооборудование будет капитально отремонтировано в объеме КР-2. При этом на тяговом трансформаторе введут специальную вторичную обмотку на напряжение 3 кВ, чтобы отапливать пассажирские вагоны.

Модернизация тяговых двигателей заключается в переделке якоря и замене изоляции обмоток на современную при сохранении установочных и присоединительных размеров, а также параметров в часовом и продолжительном режимах. Расход охлаждающего воздуха на тяговые двигатели будет снижен до 70 м3/мин вместо 105 м3/мин до модернизации. Улучшение системы вентиляции обеспечит значительное снижение мощности, расходуемой на вентиляцию. При часовом режиме эта мощность составит около 2,5 % от номинальной.

Основой модернизации электровозов ВЛ80 будет оборудование их системой рекуперативного электрического торможения с использованием выпрямительно-инверторных преобразователей ВИП4000М производства ОАО «Электровыпрямитель», г. Саранск. Преобразователи ВИП-4000М были ранее установлены на электровозах ВЛ85 № 134, 252, 253, успешно прошли опытную эксплуатацию и продолжают на них работать. Управлять данными преобразователями должны микропроцессорные системы (МКС) как в режимах тяги, так и рекуперативного торможения. При этом они обеспечат поддержание заданных машинистом значений силы тяги и ограничений скорости. С помощью МКС электровоз будет защищен от боксования и юза.

Основные технические параметры электровоза Н80М сохранятся: номинальное напряжение питания — 25 кВ, 50 Гц; формула ходовой части — 2(20 — 20); нагрузка на ось — (23,5 ± 0,5) тс; мощность часового режима — 5300 кВт; сила тяги часового режима — около 47 тс; конструкционная скорость — 110 км/ч. Тормозные усилия, развиваемые электровозом в режимах рекуперативного торможения, составят не менее 33 тс при скорости 50 км/ч и не менее 22,5 тс при скорости 80 км/ч.

При создании этого, практически нового, локомотива широко используют опыт, накопленный при постройке электровозов ВЛ85, ВЛ65, ЭП1.

На рис. 1 показана силовая электрическая схема будущего локомотива. Основные новые элементы в схеме привода — ВИП (U1 и U2). Как и на электровозах ВЛ80Р, ВЛ85, ВЛ65, ЭП1, они имеют четырехзонное регулирование.

Рис 1. Силовая электрическая схема системы тягового электропривода секции электровоза Н80М

Первая зона — глубокое фазовое регулирование напряжения на тяговых двигателях от нуля до 250 В, питание поступает соответственно от выводов тягового трансформатора 1 — 3 и 5 — 7.

На второй зоне регулирования происходит наложение напряжения с выводов тягового трансформатора 3 — 01 и 7 — 02 на ранее выпрямленное напряжение. Диапазон изменения выходного напряжения — от 250 до 500 В. После полной выборки второй зоны тяговая нагрузка переключается на обмотки а1 — х1 и а2 — х2. При переходе напряжение на выходах ВИП увеличивается на величину около 50 В.

На третьей зоне регулирования к напряжениям тяговых обмоток а1 — х1 и а2 — х2 плавно добавляется напряжение обмоток 1 — 3 и 5 — 7. Выпрямленные напряжения при этом растут с 570 до 820 В. На последней, четвертой, зоне также наложением напряжения обмоток 3 — 01 и 7 — 02 итоговая величина увеличивается до номинального 950 В.

В режимах тяги двигатели работают с последовательным возбуждением, как и на всех электровозах. Однако при переходе в режим рекуперации они переключаются на генераторный режим с независимым возбуждением.

Схема цепи возбуждения в значительной мере подобна применяемой на электровозах с реостатным торможением ВЛ80Т, ВЛ80С. Отличие в том, что двухполупериодные возбудители тяговых двигателей U3 установлены на каждой секции электровоза, обеспечивая питание обмоток возбуждения лишь четырех машин. При этом исключаются межсекционные силовые провода. В то же время малая нагрузка возбудителя, около 0,05 Ом, потребовала применить схему с нулевым диодом типа ВУВ-53.

Использование тяговой обмотки трансформатора для питания возбудителя приведет к некоторой неравномерности нагрузки на секции тягового трансформатора. Однако это не скажется на его надежности, так как все обмотки охлаждаются единым потоком масла. Неравномерность нагрева обмоток не превысит 2 — 3°С.

Номинальное напряжение между выводами 02 — 8 и 8 — 7, к которым подключен возбудитель, равно 145 В. Выпрямленное напряжение при полностью открытых тиристорах будет около 130 В. В то же время при часовом токе возбуждения необходимо напряжение 48 В, что значительно меньше указанного. Внесение изменений в параметры тягового трансформатора при проведении КВР весьма сложно. Этим обусловлено использование возбудителя с нулевым диодом. При номинальном токе возбуждения в режиме рекуперации токи тиристорных плеч будут равны примерно 200 А, диодного — 550 А. Пульсации тока возбуждения не превысят 10 %.

Другим нововведением, обеспечивающим существенное снижение затрат электроэнергии, является регулируемая система питания двигателей привода вентиляторов, аналогичная примененной на электровозе ЭП1 (см. «Локомотив» № 6, 1998 г.). Электрическая схема системы приведена на рис. 2, принцип регулирования — двухступенчатый.

Рис 2. Силовая электрическая схема системы вспомогательного электропривода секции электровоза Н80М
А5 — преобразователь частоты и числа фаз ПЧЧФ-120; М11-М14 — вспомогательные асинхронные двигатели НВА-55;
М15 — маслонасос 1ТТ63/10; С1-С4 — конденсаторы КЭС-0,5-38; А1 — реле напряжения ПРН-8

Если температура окружающего воздуха около +20°С, а ток тяговых двигателей превышает 500 А, то двигатели привода вентиляторов МВ1 и МВ2 получают питание частотой 50 Гц. Мощность, расходуемая на вентиляцию всего локомотива в этом режиме, около 150 кВт. Если ток тяговых двигателей меньше 500 А, то к мотор-вентиляторам подводится питание частотой 162/з Гц через непосредственный преобразователь частоты и числа фаз. Количество охлаждающего воздуха снижается в 3 раза, однако мощность, расходуемая на вентиляцию, уменьшается до 10 — 12 кВт. Превышение температуры меди тяговых двигателей НБ418К над окружающим воздухом при токе 500 А в этом случае составит не более 80°С.

В случае снижения температуры окружающего воздуха установка тока переключения возрастает и при температуре -40°С составит около 700 А, т.е. в зимнее время почти непрерывно будет поддерживаться пониженная производительность вентиляторов. В свою очередь, это снизит количество влаги на тяговом электрооборудовании, перепады температуры изоляции и др.

С учетом опыта эксплуатации электровоза ВЛ85 № 114, на котором в 1989 г. был установлен первый вариант такой системы привода, ожидается, что не менее 70 % времени эксплуатации локомотив Н80М с грузовыми составами будет работать при пониженной производительности вентиляторов, обеспечивая экономию не менее 10 % от энергии, расходуемой на тягу (по сравнению с ВЛ80С и ВЛ80Т). В случае работы столь мощного электровоза с пассажирскими составами переход на питание частотой 50 Гц маловероятен.

В качестве вспомогательных машин для привода вентиляторов и компрессоров будут использованы двигатели НВА-55 производства НЭВЗ, аналогичные по своим параметрам двигателю АНЭ2251-4УХЛ2 производства ВЭМЗ. Большая партия двигателей НВА-55 успешно прошла эксплуатационные испытания на электровозах ВЛ65.
В электрической схеме привода отсутствует расщепитель фаз, что дополнительно снижает шум в кабине машиниста, повышает энергетические параметры электровоза в целом. При работе мотор- вентилятора на частоте тока 162/з Гц их практически не слышно в кабине машиниста.

Чтобы обеспечить качественный пуск первой машины с частотой 50 Гц, на период переходного процесса включаются контакторы КМ1 и КМ2, увеличивающие пусковую емкость. После окончания пуска, о чем свидетельствует резкий рост напряжения между фазами С2 и СЗ, срабатывает реле А1, которое отключает избыток емкости. Конденсаторы С1 и С2 являются пусковыми для всех машин и рабочими для МВ1 и МВ2 соответственно, СЗ и С4 — рабочие емкости мотор-компрессора и МВЗ. Переключение МВЗ на пониженную частоту не предусматривается, так как он работает лишь в режиме рекуперации.

Микропроцессорная система управления тягой и торможением получает информацию о токах всех тяговых двигателей и в цепях возбуждения. Помимо управления ВИПом, МКС выдает кодовый сигнал в ПЧЧФ-120 о величине тока наиболее нагруженного тягового двигателя. ПЧЧФ-120 реализует заданный алгоритм управления мотор-вентиляторами и маслонасосом.

Кроме перечисленного, электровозы будут оборудованы следующими системами обеспечения безопасности движения: электропневматическим тормозом (ЭПТ) для работы с пассажирскими составами, комплексным локомотивным устройством безопасности (КЛУБ), системой автоматического управления торможением поезда (САУТ-Ц), электронным скоростемером (КПД-3), телемеханической системой контроля бодрствования машиниста (ТСКБМ).

Таким образом, основной экономический эффект от создания электровоза Н80М на базе отработавших свой срок ВЛ80Т и ВЛ80С будет получен от внедрения рекуперативного электрического торможения, усовершенствованной системы вентиляции и новой, экономичной системы вспомогательного электропривода.

Затраты на модернизацию составят 50 — 70 % стоимости нового локомотива с этими параметрами. Электровозы ВЛ80Т, ВЛ80С получат вторую жизнь, а локомотивные службы дорог — резкое снижение затрат на грузоперевозки, улучшение условий труда локомотивных бригад. Малые сроки окупаемости затрат должны поставить проведение КВР в число первоочередных работ.

Инж. А.И. ЛЕЩЁВ,
канд. техн. наук А.М. РУТШТЕЙН,
ВЭлНИИ

Общее описание серии ВЛ80

Электровоз ВЛ80 К — строился с 1963 по 1971 год, выпущено 695 ед.

Механическая часть электровоза ВЛ80 выполнена в виде двух одинаковых четырехосных секций с несочлененными тележками. Рамы двухосных 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 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.

Для обеспечения токосъёма с контактной сети использованы два токоприемника типа пантограф, расположенные на каждой секции (над кабиной машиниста). На каждой секции электровоза установлен один тяговый трансформатор ОДЦЭ-5000/25Б и две выпрямительные установки ВУК-4000Т. Трансформаторы имеют тяговую обмотку и обмотку собственных нужд с напряжением холостого хода 399 В (напряжение под номинальной нагрузкой около 380 В), служащую для питания вспомогательных машин и цепей управления. Тяговая обмотка состоит из двух нерегулируемых частей и двух регулируемых; последние разделены на четыре секции. Питание вспомогательных машин производится от обмотки собственных нужд через фазорасщепитель, вырабатывающий третью фазу (первой и второй становятся выводы обмотки собственных нужд). 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 многих 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. На всех разновидностях ВЛ80 кроме ВЛ80 Р и ВЛ80 СМ это достигается переключением под нагрузкой секций тяговой обмотки трансформатора и встречным или согласованным включением нерегулируемых и регулируемых частей этой обмотки 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. Силовая схема электровоза предусматривает также три ступени ослабления возбуждения ТЭД.

Электровозы ВЛ80 Т , ВЛ80 С имеют реостатное торможение. Продолжительная мощность тормозных резисторов 5480 кВт, реализуемое тормозное усилие при 50 км/ч — 25 тс.

В качестве привода вентиляторов и компрессоров используются электродвигатели АЭ92-4, фазорасщепители — НБ-455А.

Сжатый воздух нагнетаемый в главные резервуары двумя компрессорами КТ-6эл используется для обеспечения работы тормозов на локомотиве и в поезде, обеспечения работы пневмоконтакторов, пневматических блокировок высоковольтной камеры, подачи звуковых сигналов свистком (тихий) и тифоном (громкий), работы пневмопривода стеклоочистителей.

• Длина по осям автосцепок — 32480 мм
• Высота от головок рельс до полоза опущенного токоприёмника — 5100 мм
• Мощность часового режима — 6520 кВт
• Сила тяги часового режима — 45,1 тс
• Скорость часового режима — 51,6 км/ч

Содержание

• 1 Общая информация
  • 1.1 Конструкция
  • 1.2 Управление
  • 1.3 Технические характеристики
• 2 Модификации
  • 2.1 ВЛ80 К
  • 2.2 ВЛ80 Т
  • 2.3 ВЛ80 А/Б
  • 2.4 ВЛ80 В
  • 2.5 ВЛ80 Р
  • 2.6 ВЛ80 С
  • 2.7 ВЛ80 С _М
• 3 Модернизации
• 4 Распространение и эксплуатация
• 5 Происшествия с ВЛ80
• 6 Пассажирские электровозы ВЛ40У (плод модернизации уже выпущенных ВЛ80 т )
• 7 Электропоезда электровозной тяги на базе ВЛ80
  • 7.1 ЭД1
  • 7.2 ЭД4ДК
• 8 Культурные аспекты
  • 8.1 Электровоз ВЛ80 в компьютерных играх
  • 8.2 Электровоз ВЛ80 в филателии
• 9 Ремонтные заводы
• 10 Примечания
• 11 Источники
• 12 Ссылки

Объем производства и распространение ВЛ80

Всего с 1961-го по 1995-й годы было произведено 5140 электровозов серии ВЛ80. За это время электровоз претерпел большое количество доработок и изменений, а также было выпущено 4 модификации, помимо основной ВЛ80:

• ВЛ80 — 9 единиц;
• ВЛ80К — 695 единиц;
• ВЛ80Т — 1317 единиц;
• ВЛ80Р — 373 единиц;
• ВЛ80С — 2746 единиц.

Электровозы до сих пол эксплуатируются на большинстве железных дорог России, где контактная сеть использует переменный ток, за исключением Октябрьской, Забайкальской, Дальневосточной железных дорог, где локомотивы ВЛ80 были заменены на ЭС5К.

Содержание

• 1 Общая информация
  • 1.1 Конструкция
  • 1.2 Управление
  • 1.3 Технические характеристики
• 2 Модификации
  • 2.1 ВЛ80 К
    • 2.1.1 Управление электровозом ВЛ80 К
  • 2.2 ВЛ80 Т
  • 2.3 ВЛ80 В
  • 2.4 ВЛ80 Р
  • 2.5 ВЛ80 С
  • 2.6 ВЛ80 см
• 3 Модернизации
• 4 Распространение и эксплуатация
• 5 Электропоезда электровозной тяги на базе ВЛ80
  • 5.1 ЭД1
  • 5.2 ЭД4ДК
• 6 Электровоз ВЛ80 в компьютерных играх
• 7 Ремонтные заводы
• 8 Ссылки
• 9 Примечания

Технические данные электровоза

Технические данные
Номинальное напряжение, кВ	25
Частота питающего напряжения, Гц	50
Формула ходовой части	2(20-20)
Колея, мм	1520
Передаточное отношение зубчатой передачи	88/21
Конструкционная скорость, км/ч	110

Тормозные характеристики электровоза

Масса 2/3 запаса песка, тонна	192±1
Наибольшее допустимое давление оси на рельсы	235±5 кН 24,0±0,5 тс
Разница нажатий на рельсы между колесами одной оси	не более 5 кН (0,5 тс )
Высота оси автосцепки от уровня головки рельса при новых бандажах	1040–1080 мм
Высота от уровня головки рельса до рабочей поверхности полоза токоприемника
в опущенном положении, мм	5100
в рабочем положении, мм	5500–7000
Диаметр колеса по кругу катания при новых бандажах, мм	1250
Наименьший радиус проходимых кривых при скорости 10 км/ч	125 м

Технические характеристики электровоза в режиме тяги

Мощность часового режима на валах тяговых двигателей, кВт	6520
Мощность длительного режима на валах тяговых двигателей, кВт	6160
Сила тяги часового режима	442 кН (45100 кгс )
Сила тяги длительного режима	400 кН (40900 кгс )
Скорость часового режима, км/ч	51,6
Скорость длительного режима, км/ч	53,6
К.Н.Д длительного режима	не менее 0,84
Коэффициент мощности длительного режима на 33-й позиции	0,866

Технические характеристики электровоза в режиме торможения

Длительная номинальная мощность рассеяния тормозных резисторов, кВт	5480
Тормозное усилие при длительной мощности рассеяния тормозных регистров и скорости:
50 км/ч	не менее 343 кН (35 тс )
80 км/ч	не менее 215 кН (22 тс )
90 км/ч	не менее 196 кН (20 тс )

Электровоз ВЛ80 С предназначен для эксплуатации на магистральных железных дорогах СССР (на данный момент находит применение и на магистральных ж/д РФ), электрифицированных на однофазном токе промышленной частоты (50 Гц) с номинальным напряжением 25 кВ.

Оборудование электровоза ВЛ80С рассчитано на работы при напряжении в контактной сети от 19 – 29 кВ, изменение температуры окружающего воздуха от ? 50 до + 40 °C, влажности воздуха до 90% при температуре 293 K (+ 20 °C) и высоте над уровнем моря не более 1200 метров.

Электровоз ВЛ80С состоит из двух однотипных секций, оборудован электрическим реостатным тормозом и системой, позволяющей управлять двумя электровозами по системе многих единиц.
В состав поставки электровоза входят:
– комплекты инструментов, принадлежностей и запасных частей, предназначенных для использовании при техническом обслуживании и текущих ремонтах;
– комплекты технической документации, предназначенной для использования при эксплуатации, техническом обслуживании и текущих ремонтах.

Если у вас есть в наличии электровоз и готовы продать электровоз вл 80с новый или в любом другом состоянии — предлагайте ООО «Уральской железнодорожной компании».