|
Несмотря на признание в 1958—1959 гг. в качестве основного типа локомотива на ближайший период электровоза переменного тока с выпрямителями в виде игнитронов и большие преимущества этих электровозов перед электровозами постоянного тока, еще в те годы были отмечены недостатки новых локомотивов. К этим недостаткам относилась некоторая громоздкость выпрямительной установки, наличие жидкостной системы охлаждения игнитронов, которая должна поддерживать температуру вентилей в узких пределах, необходимость нагревания этой системы после стоянки электровоза и охлаждения игнитронов при снятии напряжения с контактного провода. Этих недостатков не имеют выпрямительные установки, смонтированные из кремниевых полупроводниковых вентилей, перспективы организации массового производства которых были видны при постройке первых электровозов серии ВЛ60.
Кремниевые вентили позволяют работать выпрямительным установкам в широких температурных границах. Этот выпрямитель обладает более высоким коэффициентом полезного действия, а следовательно, требует меньшего отвода тепла. Выпрямитель можно охлаждать воздухом. В отличие от игнитронов кремниевый выпрямитель менее чувствителен к тряске и большим замедлениям и ускорениям.
В середине 1959 г. Министерство путей сообщения выдало техническое задание на разработку проекта шестиосного грузового электровоза переменного тока с кремниевыми выпрямителями. Заданием предусматривалось применение высоковольтного регулирования и отдельных выпрямительных установок для каждого тягового электродвигателя. В феврале 1960 г. ЭлНИИ был разработан эскизный проект нового электровоза, для которого предусматривалось использование тележек, тяговых электродвигателей, главного воздушного выключателя, вспомогательных машин и ряда аппаратов электровозов ВЛ60.
Согласно техническому заданию основной вариант электрической схемы выполнение высоковольтным регулированием напряжения. Разработан также вариант схемы с низковольтным регулированием напряжения (схема с бестоковой коммутацией при повышении напряжения и с разрывом тока с малым напряжением при понижении напряжения). Этот вариант позволил использовать для электровоза трансформатор ОЦР-5600/25 с изменением вторичной обмотки. Рассматривался также вопрос о применении на электровозе нового тягового электродвигателя НБ-413 с напряжением на коллекторе 950 В, который проектировался в это время для восьмиосного электровоза ВЛ80 .
В июне 1960 г. был готов технический проект электровоза, затем создан рабочий проект локомотива в двух вариантах, а в декабре 1961 г. закончено изготовление и монтаж первых электровозов с кремниевыми выпрямителями.
Эти электровозы, первоначально обозначенные как Н62-001 и Н62-002 а затем с 1963 г. как ВЛ62-001 и ВЛ62-002, поступили для наладки и испытаний на кольцо Новочеркасского электровозостроительного завода.
Кузова электровозов спроектированы заново в связи с новым расположением оборудования по сравнению с электровозами ВЛ60 и снижением скорости вентиляционного воздуха, проходящего через жалюзи.
Тяговые электродвигатели НБ-412М на электровозах серии ВЛ62 рассчитаны на работу с номинальным напряжением 1500 В (32-я ступень при 25 кВ) и поэтому имеют несколько повышенные значения скорости вращения якорей и мощности:
Параметры электродвигателя НБ-412М
| Режим |
Мощность, кВт |
Ток, А |
Частота вращения якоря, об/мин |
| Часовой |
772 |
515 |
782 |
| Продолжительный |
575 |
410 |
855 |
На электровозе ВЛ62-001 установлен трансформатор ОЦРН-7300/25 номинальной мощностью 4401 кВа, имеющий обмотку автотрансформатора с 33 выводами, первичную тяговую обмотку, шесть отдельных вторичных тяговых обмоток и помещающуюся на сердечнике обмотки автотрансформатора вспомогательную обмотку с выводами для напряжения на 606, 399-и 238 В. Номинальное напряжение на вторичных тяговых обмотках 1255 В трансформатор изготовлен Московским трансформаторным заводом - весом 10 455 кг, из которых 2 210 кг приходится на масло.
Изменение напряжения на первичной, а следовательно, и вторичных тяговых обмотках осуществляется высоковольтным переключателем ступеней, имеющим, кроме нулевой, 32 рабочие позиции. Этот переключатель, изготовлен ВНИИЭМ и выполнен по типу переключателей электровозов Ф, но имел другую конструкцию электропневматического привода. В дальнейшем этот привод заменен на электромоторный.
Выпрямительные установки, в количестве шести, изготовленные Саранским заводом «Электровыпрямитель», выполнены по мостовой схеме.
В каждом плече моста включено три параллельных цепи по восемь последовательно соединенных вентилей ВК-200, т. е. всего для каждого тягового электродвигателя использовано 3х8х4 = 96 вентилей, а на электровоз 576 вентилей. Вентиль ВК-200 рассчитан на номинальный ток 200 А и обратное напряжение 400 В. В каждом плече параллельно вентилям присоединены шунтирующие сопротивления (для равномерного распределения обратных напряжений между последовательно включенными вентилями) и сопротивления с последовательно включенными конденсаторами (для снятия коммутационных перенапряжений); параллельно вентили соединены также через сопротивления. Номинальный ток установки — 900 А, выпрямленное напряжение при холостом ходе — 1 850 В, коэффициент полезного действия — 99%. Для защиты вентилей от токов перегрузки и коротких замыканий в два плеча моста каждой выпрямительной установки включено по быстродействующему разъединителю, которые при воздействии специальных датчиков, реагирующих на короткое замыкание и пробой вентилей, разрывают цепь в непроводящий полупериод. Датчики собраны на электронно-ионных приборах (система ЭлНИИ). После отключения быстродействующего разъединителя цепь тягового электродвигателя выключается электропневматическим контактором ПК-21.
На электровозе ВЛ62-002 установлен трансформатор ОЦР-5600/25, у которого вторичная обмотка разделена на четыре части, три имеют по два вывода и одна — четыре вывода. Переключение выводов вторичной обмотки трансформатора осуществляется без разрыва тока групповым переключателем ЭКГ-62 при помощи вентильных пробок; число ступеней пуска -— 30, все ступени пуска — ходовые. Переключатель имеет два вала с кулачковыми шайбами; один управляет 14 контакторными элементами, меняющими напряжения от регулируемой части вторичной обмотки, второй — четырьмя контакторными элементами, управляющими переключением обмоток со встречного на согласованное соединение.
 Выпрямительные установки электровоза ВЛ62-002 отличаются от установок электровоза ВЛ62-001 только дополнительным включением в двух плечах каждой установки трех параллельно соединенных вентилей, образующих раздвоение плеча. Раздвоенные части каждого плеча соединены с регулируемой частью обмотки и с нерегулируемыми обмотками. При этом отпадает необходимость в переходных реакторах. На быстродействующие разъединители, защищающие вентили от токов перегрузки и коротких замыканий воздействуют датчики с использованием диодов и транзисторов (система ЦНИИ МПС).
На электровозах ВЛ62-001 и ВЛ62-002 вместо генераторов тока управления установлены статические преобразователи (трансформатор с подмагничиванием шунтов и германиевый выпрямитель); потребляемая мощность агрегата — 6 ква, длительный выпрямленный ток — 60 А, напряжение — 50 В.
Контроллеры машиниста на обоих электровозах имеют по одной главной и реверсивной рукоятке и одинаковое количество позиций: главная — 0, автоматический сброс ступеней, ручной сброс ступеней, фиксация сброса, фиксация набора, ручной набор ступеней, автоматический набор, реверсивная рукоятка — полное поле назад, 0, полное поле вперед и три позиции ослабленного поля, соответствующие движению вперед.
Как на электровозе ВЛ62-001, так и на электровозе ВЛ62-002 в цепи каждого тягового электродвигателя поставлен свой сглаживающий реактор; параллельно обмоткам возбуждения двигателей постоянно присоединены сопротивления, уменьшающие возбуждение до 86%; кроме того, имеются еще три ступени «ослабления» поля — 64, 56 и 46% возбуждения.
При диаметре колес 1250 мм, передаточном числе редукторов 1:3,826 и напряжении на зажимах электродвигателей 1500 В электровозы при часовом режиме работы тяговых электродвигателей развивают силу тяги 32 100 кГ и скорость 48,2 км/ч, при длительном режиме — соответственно 23 400 кГ и 52,6 км/ч. Максимальная скорость электровоза — 100 км/ч, расчетный вес электровозов при 2/3 запаса песка — 138 т.
Для лучшего использования сцепного веса предусмотрено одновременное подтормаживание колесных пар первой по ходу тележки и ослабление поля тяговых электродвигателей второй тележки.
После обкаток электровозов на кольце Новочеркасского электровозостроительного завода с поездами весом 5500—6000 т и увеличения последовательно включенных в плечо моста вентилей с 8 до 12 в конце 1962 г. и начале 1963 г. они были отправлены в депо Кавказская и работали некоторое время на Северо-Кавказской дороге.
Электровозы довольно наглядно показали преимущество кремниевых выпрямителей, в результате чего уже в 1962 году был налажен выпуск электровозов ВЛ60 (ВЛ60К) с аналогичными установками (но с групповым выпрямлением: 1 установка на 3 двигателя), а в 1963 — и ВЛ80 (ВЛ80К). Из недостатков стоит отметить схему вентиляции, при которой в роли форкамер использовались служебные проходы, оборудование при этом прикрывалось съёмными щитами (позже такая схема будет применена и на трёх электровозах ВЛ60), при этом в коридоры попадал различный сор извне. Из-за этого, например после следования в снегопад или через песчаные пустыни, по электровозу практически становилось невозможно, либо крайне затруднительно перемещаться.
Что же до тяговых свойств, то здесь наилучшие показатели были у ВЛ62-001, так как он имел 32 экономические тяговые позиции, тогда как ВЛ62-002 — 7 экономических позиций. Однако сама схема высоковольтного регулирования на электровозах в СССР почти не применялась, лишь на импортных (Ф, К, ЧС4). Поэтому вскоре ВЛ62-001 был отправлен на завод для модернизации. К 1967 году, из-за неисправности сглаживающего реактора, был отставлен от работы и ВЛ62-002. В 1969 оба электровоза были исключены из инвентарного парка МПС.
Дополнительные файлы находятся в разделе Литература, ВЛ62
Чертежи, схемы в фото галереи
Фотографии ВЛ62;
Форум по ВЛ62: посетить форум
Если Вам понравилась данная статья, Вы можете дать ссылку на нее Вашим друзьям!
Публикация данной статьи возможна ТОЛЬКО с разрешения автора.
|
Гостей: 1
