Электровоз ЧС7 (ЧехоСловацкий , тип 7; заводское обозначение — восьмиосный пассажирский электровоз постоянного тока. Выпускался с 1983 по 2000 год на Чешском заводе Шкода. Заводское обозначение — 82Е. Существует девять модификаций (82Е1-82Е9). Выпускался для следующих стран: СССР, Россия, Украина. Всего был выпущен 321 локомотив. Причина создания — нехватка пассажирских электровозов постоянного тока. Электровозов ЧС6 тогда катастрофически не хватало.
История
В начале 80-х годов основной объем пассажирских перевозок на участках электрифицированных на постоянном токе 3 кВ, выполнялся шестиосными электровозами ЧС6 и ЧС6т Чехословацкого завода Шкода. На участках с тяжелым профилем пути и при значительном количестве ограничений скорости тяговые возможности этих электровозов используются практически полностью, что ограничивало дальнейший рост скорости и массы пассажирских поездов.
Применение восьмиосных электровозов ЧС600 и ЧС6 позволило частично решить эту проблему. Однако эти электровозы предназначены для работы на высоких скоростях с малым количеством остановок, хорошим состоянием пути и легким профилем.
В качестве более универсального был разработан электровоз ЧС7 , в конструкции которого были применены многие аппараты электровозов ЧС6т , ЧС600 и ЧС6. В отличие от ЧС600 и ЧС6 на электровозе ЧС7 применено следующее:
- последовательное соединение 8-ми тяговых электродвигателей;
- более эффективная система реостатного торможения;
- усовершенствована система вспомогательных машин;
- тяговые электродвигатели аналогичные с двигателями электровоза ЧС6т;
- изменено передаточное отношение редуктора 78:45=1,733, изменена форма кузова;
- увеличена длина по осям автосцепок до 34040 мм;
- вместо четырех токоприемников на электровозе установлены только два;
- изменено расположение оборудования.
Электрическая часть электровоза ЧС7 допускает более длительное по сравнению с выпускавшимися ранее электровозами время нахождения при разгоне на реостатных позициях благодаря применению принудительного охлаждения пуско-тормозных резисторов. Конструкция электровоза не предусматривает разъединение секций для вождения поездов одной секцией. Эксплуатация электровоза с одной отключенной секцией допускается только на небольшой период времени при возникновении серьезных неисправностей в пути.
В процессе изготовления электровозов ЧС7 в их конструкцию вносились
изменения, касавшиеся, главным образом, электрических цепей, мелких изменений деталей кузова и отдельного оборудования. Эти изменения нашли свое отражение в обозначении заводского типа электровозов.
Электровоз ЧС7 заводского типа 82Е предназначен для вождения пассажирских поездов со скоростями до 160 км/ ч и составами до 32-х вагонов на участках электрифицированных на постоянном токе напряжением 3000 В. Все оборудование электровоза спроектировано для надежной работы в диапазоне напряжений 2200 - 4000 вольт, и диапазоне температур окружающего воздуха от - 50 до + 40 °С. Агрегаты, находящиеся в машинном отделении электровоза, спроектированы для нормальной работы при температуре окружающего воздуха до + 55 °С.
Электровоз состоит из двух секций, каждая из которых имеет четыре ведущие оси. Каждая секция электровоза имеет одну кабину машиниста, вход в которую производится из поперечного тамбура, также отделенного дверьми от машинного отделения, в кабине машиниста для удобства бригады установлены кондиционеры, также секция опирается на две двухосные тележки с индивидуальным приводом колесных пар.
Тяговые электродвигатели прочно крепятся в рамы тележки -они соединяются с шестернями коробок передачи посредством упругих шарнирных муфт. Шестерни с крупногабаритными зубчатыми колесами образуют установленные на осях коробки передач. Система подрессоривания электровоза - двухступенчатая, гашение вертикальных и горизонтальных колебаний осуществляется при помощи гидравлических амортизаторов - гидродемпферов.
Тяговые электродвигатели 1AL4846dt выполнены с последовательным возбуждением - шестиполюсные с добавочными полюсами, с полым ротором для размещения упругой муфты. Об-мотка ротора предусматривается на напряжение 1500В, изоляция всех обмоток двигателя выполнена по классу "F", ТЭД охлаждаются двумя вертикально расположенными осевыми вентиляторными агрегатами, размещенными в машинном отделении, которые всасывают воздух из специальных камер с жалюзи и фильтрами в верхней части кузова.
Решение главных цепей электровоза позволяет постепенно включать все восемь двигателей сначала последовательно, затем в две ветви по четыре двигателя и, наконец, в четыре соединенные пары. В результате получаются три вида экономичного соединения -ходовые позиции - 20, 38 и 56, на каждой из которых можно расширить область экономичного режима езды ослабления поля в пяти ступенях: 85, 70, 57.5, 47.5, 40%.
Пуско-тормозные реостаты, находящиеся на крыше, интенсивно охлаждаются отдельными осевыми вентиляторными агрегатами. Электродвигатели питаются непосредственно от ветвей реостатов, благодаря чему обеспечивается зависимость эффекта вентиляции от нагрузки.
На электровозе установлены восемь тяговых электродвигателей 1AL4846dt, которые имеют длительную мощность 770 кВт, ток 545 А, частоту вращения якоря 670 об/мин, расход охлаждающего воздуха 120 м3/мин. Масса электродвигателя 5250 кг.
На электровозе установлены два токоприемника 17РР2 с номинальным током 2000 А и массой 315 кг. На электровозе установлены две аккумуляторные батареи 36 NKTU-160 емкостью 160 Ач и напряжением 48 В.
Пневматическими тормозами управляют краном машиниста № 395 и краном вспомогательного тормоза № 254. Также электровоз оборудован реостатным тормозом. Песок подается под 1, 3, 5 и 7-ю колесные пары по ходу электровоза. На каждой секции установлен мотор - компрессор K2-Lok производительностью 2,6 м3/мин, (с 82Е9 - КЗ- Lok.)
Поставка электровозов в Советский Союз началась в 1983 году в количестве 20 штук, заводской тип 82Е1. Поступили эти электровозы в депо Челябинск Южно-Уральской дороги и в депо Москва-Киевская Московской дороги. В депо Москва-Киевская, эти электровозы постепенно начали заменять ЧС6, которые в то время из-за подъема крутизной 11 °/оо, который имеет участок Москва-Сухиничи и увеличения массы поездов, эксплуатировались в сплотках по два электровоза.
В 1984 году было построено 20 электровозов заводского типа 82Е2 №№ 021 - 040. В отличие от предыдущей партии на эти электровоз был поставлен новый указатель позиций с пятью лампами : "О"; "X"; "С"; "СП"; "П".
В 1985 году было выпушено 35 электровозов заводского типа 82Е3 №№ 041 - 075. От предыдущей партии электровозы отличались следующим:
- поставлены новые запоры на окна
- появился козырек вдоль крыши по всей длине кузова
- освещение ходовых частей включалось из кабины
- установлено два контактора отопления поезда
- исключен электронный указатель позиций.
В 1986 году было сделано 35 машин заводского типа 82Е4 №№ 076 - 110. В отличие от предыдущей партии на электровозах были поставлены ободки над прожекторами, улучшено уплотнение межсекционного перехода (закрыто с низу), а также обшивка торцевой части межсекционного соединения выполнена из гофрированных листов.
В 1987 году было выпущено еще 40 электровозов заводского типа 82Е5 №№ 111 - 150. В отличие от партии 82Е4 на этих электровозах прожектор установлен под углом 90°, также над буферными фонарями стали устанавливать козырьки, были поставлены новые более высокие кресла с подлокотниками, а также изменена конструкция и месторасположение трубопроводов компрессора.
В 1988 году было сделано 60 электровозов заводского типа 82Е6 №№ 151 - 210. В отличие от предыдущей партии на этих электровозах поставили больше электронных устройств. Также был поставлен новый указатель позиций, где помимо ламп "О", "X", "С", "СП" и "П", была добавлена лампа "Шунты".
В 1989 году было построено 30 электровозов заводского типа 82Е7 №№ 211 - 240. В отличие от предыдущей партии на этих электровозах изменена конструкция и место расположения воздухозаборов компрессора.
В 1990 году было выпущено 45 электровозов заводского типа 82Е8 №№ 241 - 285. В отличие от предыдущей партии на этих электровозах поставлены новые одинарные лобовые стекла, и вместо их электрообогрева применен обдув теплым воздухом. Также были поставлены новые кресла, с углом между сиденьем и спинкой 90°, что оказалось очень неудобно.
В том же 1990 году МПС заключило контракт с фирмой "Skoda" на изготовление и поставку в 1992 году 60 электровозов ЧС7 . Вскоре заказ был сокращен до 45 штук, а после распада СЭВ заказанная партия вновь уменьшилась.
В 1992 году был выпущен последний электровоз ЧС7 -286 для России, заводского типа 82Е9, который поступил на Свердловскую дорогу в депо Свердловск-Пассажирский.
В дальнейшем электровозы ЧС7 поступали на Украину. Эти электровозы поступали на Приднепровскую дорогу и распределялись между депо Днепропетровск и Мелитополь.
В 1994 году было выпущено 10 электровозов №№ 287-296, заводского типа 82Е9. В отличие от предыдущей партии свисток и тифон на этих машинах перенесены из под путеочистителя под буферные фонари, с установкой решеток для защиты их от механических повреждений.
В 1995 году было выпущено еще 10 машин №N9 297 - 306, а в 1996 году было выпущено 10 последних ЧС7 для Украины №№ 307 - 316.
Электровоз ЧС7 украинцам понравился за хорошую тягу составов большой массы и длины, а также улучшенный дизайн кабины и условия работы локомотивных бригад (по сравнению с ЧС6).
В 1999 году МПС России подписало контракт со "Шкодой" на изготовление еще 5 штук ЧС7 . Изготовленные электровозы в 2000-м году получили заводской тип 82Е10 и №№ 317 - 321, которые поступили на Свердловскую дорогу в депо Свердловск-Пассажирский. В отличие от предыдущей партии на этих электровозах поставлена более мощная система вентиляции, что позволяет работать на реостатных позициях. Но это не выгодно, так как влечет за собой большие расходы электроэнергии на вентиляцию. Также на электровозах применена более совершенная система управления.
Больше закупка электровозов ЧС7 (в первую очередь из - за дороговизны) не производилась, и, скорее всего, производиться не будет.
Разные виды испытаний проводились на испытательном кольце ВНИИЖТа на Щербинке.
Так, например, с ноября 1983 по март 1984 года проводились тягово - энергетические испытания электровоза ЧС7 - 007 и ЧС7 - 014. В результате испытаний был выявлен ряд дефектов как конструктивного, так и принципиального характера. Их можно разделить на две части - существенные и малосущественные.
Существенные:
1. Отличие характеристик тягового режима при ослабленном возбуждении от расчетных.
2. Неработоспособная система защиты от боксования.
3. Недостаточное сечение токоведущих элементов крышевого оборудования.
4. Неустойчивый характер работы защиты силового оборудования.
Малосущественные:
1. Неправильное расположение фонарей освещения ходовых частей, приводившее к их разрушению при прохождении кривых.
2. Установка межкузовных переходных площадок и электрических соединений выполнена без учета взаимного перемещения секций электровоза в продольном направлении.
3. Регулировочные устройства колесных датчиков скорости не имели надежной фиксации.
4. Межкузовной кабель отопления поезда расположен низко по отношению к земле и не имел защиты от механических повреждений.
5. Механизм привода жалюзи имел выступающие детали внутри кузова, затрудняющие проход по коридору.
По результатам тормозных испытаний установлено:
1. При торможении электровоза краном вспомогательного тормоза № 254 со скорости 120 км/ч получен тормозной путь на площадке равный 1090 м.
2. При торможении электровоза краном машиниста № 395 на пассажирском режиме со скорости 120 км/ч на площадке был получен тормозной путь равный 1185 м.
3. При торможении электровоза краном машиниста № 395 на скоростном режиме со скорости 120 км/ч на площадке был получен тормозной путь равный 830 м.
4. При торможении электровоза реостатным тормозом со скорости 125 км/ч и при его срыве при скорости 95 км/ч был получен тормозной путь равный 1000 м.
5. Неправильная регулировка скоростного регулятора, когда его отключение происходит при скорости 50 км/ч может привести к заклиниванию колесных пар. Было показано, что необходимо отрегулировать скоростной регулятор таким образом, чтобы переход с повышенного на нор-мальное давление происходил при скорости 60 - 70 км/ч.
6. Температура нагнетаемого воздуха находилась в пределах норм.
7. Наблюдалась повышенная вибрация компрессора, которая может вызвать нарушение гер-метизации трубопровода.
По результатам аэродинамических испытаний:
1. Расход охлаждающего воздуха по тяговым двигателям №№1, 2 и 4 первой секции электровоза оказался на 69, 43, 21 % соответственно меньше нормы за счет утечек.
2. Конструкция системы вентиляции не обеспечивала возможности Контрольного определения расходов воздуха через тяговые двигатели в эксплуатационных условиях, и работа происходила с существенными аэродинамическими потерями.
3. Избыточное давление воздуха в кузове превышало существующие нормы.
4. Тепловая защита блока пуско-тормозных резисторов реагировала на температуру воздуха, а не на температуру лент резисторов, что резко снижает быстродействие защиты.
По работе токоприемника:
При установке на полозы токоприемника металлокерамических пластин типа ВЖЗ (четыре ряда) допустима работа при одном поднятом токоприемнике при токе нагрузки до 2000 А в длительном режиме. При больших нагрузках следует поднимать два токоприемника.
Также с января по декабрь 1986 года проводились динамике - прочностные испытания узлов экипажной части электровоза ЧС7 . Для испытаний из депо Москва -III был выделен электровоз № 075.
В результате испытаний было установлено следующее:
1. Общая масса электровоза удовлетворяла техническим требованиям. При этом максималь-ное отклонение в нагрузках левого и правого колес одной колесной пары составляло 4,4%, что не удовлетворяет ТУ.
2. Показатели демпфирования экипажа выше рекомендуемых. Для галопирования и подпры-гивания кузова показатель относительного демпфирования равен 0.39. Буксовая ступень рес-сорного подвешивания передемпфирована.
3. Несмотря на высокую степень демпфирования, вертикальная динамика электровоза неудовлетворительная.
К основному недостатку электровоза можно отнести слабое место компрессоров в соединении трубопроводов высокого давления "Эрмето" (вырывало трубу) - заменялись в депо на другое соединение (с 82Е5 изменялось заводом).
В институтом ВНИИЖТ проводилась модернизация электровозов ЧС7 для движения со скоростями движения до 140-160 км/ ч на участке Москва - Вязьма Белорусского на-правления. Также предусмотрена модернизация ходовой части и силовой аппаратуры для продления срока службы.
В настоящее время электровоз ЧС7 является последним серийным электровозом завода "Skoda", выпускавшимся и поставлявшимся в СССР, и впоследствии в Россию и Украину.
Конструкция электровоза
Механическая часть Кузов и тележки
№
Описание
1
светильник освещения тележек
2
форсунка песочницы
3
крышка буксы
4
прилив буксы
5
гидрогаситель
6
тормозная колодка
7
нижняя часть цапфы
8
тормозная рычажная передача
Электровоз ЧС7 состоит из двух одинаковых секций. Основа каждой секции — кузов вагонного (то есть не капотного) типа с несущей рамой. Через шкворни для передачи тягово-тормозных усилий и люлечную пружинную подвеску для передачи веса рама связана с двумя двухосными тележками. С рамы тележки на буксы вес передается через винтовые пружины (винтовые рессоры), опирающиеся на крылья (приливы) букс, а тягово-тормозные усилия через цилиндрические цапфы, проходящие внутри пружин и входящие в отверстия приливов букс. Так как имевшие место на ЧС2 листовые рессоры, одновременно с рессорной функцией выполняющие функцию гашения колебаний, из конструкции ходовой части ЧС7 исключены, то параллельно пружинам и в люлечном, и в буксовом подвешивании установлены гидрогасители. В первые годы эксплуатации это нововведение проявляло себя не с лучшей стороны — в локомотивных депо не было оснастки, персонала и даже технологии ремонта гидрогасителей, но позже проблемы прекратились.
Каждая колёсная пара имеет двухстороннее торможение, силой тормозных цилиндров (по два на тележку) с двух сторон к каждому колесу прижимаются по две тормозные колодки. Также на электровозе имеются пневматические песочницы, подсыпающие под переднюю по ходу движения колёсную пару каждой тележки песок для улучшения сцепления. Управляются они правой педалью машиниста или автоматически при срабатывании реле боксования, а также при экстренном торможении. Для догружения первой и пятой по ходу движения колёсных пар каждой секции установлены противоразгрузочные устройства (ПРУ) — цилиндры, через рычаги и тросы поднимающие заднюю часть передней тележки.
Тяговый привод
Тяговые электродвигатели (ТЭД), индивидуальные для каждой колёсной пары (то есть — два двигателя на тележку), имеют опорно-рамную подвеску (ОРП) — закреплены на раме тележки жёстко, якорь двигателя параллелен оси колесной пары. Передача крутящего момента от якоря двигателя к ведушей шестерне закрепленного на оси колесной пары возле одного из колёс тягового редуктора системы Skoda, аналогичная передаче ЧС2. На противоположной тяговому редуктору стороне якоря закреплена одна карданная муфта, вал от которой проходит внутри полого якоря двигателя к закреплённой на редукторе второй карданной муфте. Такая система уменьшает угловые отклонения вала и облегчает работу карданных муфт. Редукторы имеют датчики перегрева, подающие сигнал на расположенные в кабине лампы, но впоследствии на многих электровозах эта система была упразднена, и на части машин лампы перегрева редукторов показывают наполнение тормозных цилиндров.
Оборудование секций
Между собой секции соединены обычной автосцепкой СА-3, что предъявляет требования к мастерству машинистов, так как плавно вести поезд из-за зазоров в автосцепках и рывках при их изменениях может не каждый. Кабина, расположенная в передней части секции, имеет два лобовых стекла, на первых сериях электровоза имевших внутренний электрообогрев, который на старших сериях (с электровоза ЧС7-241, которым началась серия E8) был заменён обогревом тёплым воздухом. Также имеются два боковых треугольных окна и две расположенные за ними открывающие сдвиганием вниз прямоугольные форточки. Напротив левого лобового стекла находится пуьт помощника машиниста. Напротив правого — машиниста.
Под кабиной расположен кондиционер, жалюзи конденсаторов которого можно видеть на боках электровоза под кабиной, если кондиционер не снят — в этом случае жалюзи закрываются металлическим листом. На крыше каждой секции установлены токоприемник и высоковольтные шины на изоляторах, главные воздушные резервуары. В середине крыши установлен блок пуско-тормозных резисторов (ПТР), закрываемый с двух сторон жалюзи с пневмоприводом. Спереди и сзади от блока ПТР установлены лабиринтные жалюзи для забора воздуха для вентиляторов охлаждения тяговых двигателей. По левой стороне крыши за жалюзи вентиляторов двигателей над пятым окном располагаются небольшие жалюзи забора воздуха для мотор-компрессора.
Внутри кузова оборудование расположено следующим образом: тамбур находится за кабиной, и имеет пять дверей — одну в кабину, две на улицу и две в машинное отделение. Также в тамбуре установлены различные электронные приборы безопасности и шкаф с автоматическими защитными выключателями, блоком 750 обнаружения проскальзывания колёс и аварийными сигнализаторами и переключателями. За тамбуром находится мотор-вентилятор тяговых двигателей передней тележки, за ним ПБК 330, следом — высоковольтная камера, ограждённая металлическими сетками. За высоковольтной камерой — шкаф 100 (возбудитель), мотор-вентилятор задней тележки, пневматическая панель и мотор-компрессор.
Электрическая часть
Главные высоковольтные цепи
№
Описание
1
промежуточный барабан контроллера ПБК 330
2
пневмодвигатель ПБК 330 системы Skoda;
3
лампы: зеленая лампа включения заземлителя и красная лампа включения разъединителя
4
стенка высоковольтной камеры
При подаче воздуха в цилиндр токоприёмника он поднимается, и ток с контактной сети, пройдя дроссель подавления радиопомех, разъединитель (отключатель неисправного токоприёмника, имеет пневматический привод) и проходной керамический изолятор, поступает в кузов электровоза. Отсюда — две параллельные цепи, через добавочный резистор к установленному на пульте машиниста вольтметру сети (на пульте обычно имеется надпись об опасности открытия пульта при поднятом токоприёмнике), и к быстродействующему выключателю 021 — главному защитному аппарату. После быстродействущего выключателя — три параллельных цепи. Первая — тяговая цепь, то есть цепь тяговых двигателей, вторая — цепь вспомогательных машин и отопления кабин. Эти две цепи имеют общий электросчетчик. Третья — цепь отопления поезда, очень простая, реле перегрузки, контактор включения отопления, электросчетчик отопления и высоковольтный штекер, расположенный на буферном брусе.
Для обеспечения безопасности работ в высоковольтной камере в высоковольтной цепи установлены заземлители — по конструкции аналогичные разъединителям. После отключения разъединителя они заземляют участок между разъединителем и проходным изолятором на корпус электровоза. Управление разъединителем, заземлителем и токоприемником производится одним переключателем на пульте машиниста, отдельным для каждой секции.
Цепи тяговых двигателей и вспомогательных машин весьма сложны. Все двигатели — коллекторные постоянного тока.
Тяговые цепи
Всего на электровозе имеются восемь тяговых электродвигателей, питающихся напрямую от контактной сети. Двигатели рассчитаны на номинальное напряжение 1500 В и поэтому постоянно соединены в пары последовательно — всего четыре пары. Для получения различных скоростей есть три варианта соединения групп двигателей — все четыре пары последовательно (сериесное соединение, сокращённо С, при котором на каждый двигатель приходится 3000/8=375 вольт), две пары каждой секции последовательно, между собой секции параллельно (сериес-параллельное соединение, СП, по 750 В на двигатель) либо все четыре пары параллельно (параллельное соединение — П, 1500 В на двигатель). Для переключения соединений используются линейные контакторы (ЛК).
Для ограничения тока двигателей, более плавного трогания и разгона в их цепь могут вводиться пуско-тормозные резисторы (ПТР). Переключаются резисторы реостатными контакторами. Для охлаждения ПТР блок каждой секции имеет два установленных в нем вентилятора, подключённых к отпайке самих резисторов. Скорость вращения вентиляторов зависит от падения напряжения на резисторах, то есть от тока через них. Благодаря наличию вентиляторов нет опасности пережога резисторов даже при длительном движении с введёнными ПТР. Для повышения скорости на выбранном соединении используется ослабление возбуждения тяговых двигателей — параллельно обмоткам возбуждения подключаются резисторы малого сопротивления (шунты), в результате падает магнитный поток двигателя, а с ним и противоЭДС, в результате возрастает ток. Изменение направления движения электровоза производится изменением полярности включения обмоток возбуждения с помощью реверсоров — ножевых переключателей с пневматическим приводом. При неисправности одного из тяговых двигателей (пробой изоляции, обрыв карданного тягового привода) пару двигателей можно вывести из работы ручным ножевым отключателем.
Все переключения соединений, ПТР и шунтов тяговых двигателей ведутся электропневматическими контакторами, управляемыми контроллером машиниста. Он состоит из двух частей — одна, стандартный контроллер машиниста 21KR, установлена в кабине, её реверсивный вал 303 и вал ослабления возбуждения 306 управляют напрямую соответственно реверсорами и контакторами ослабления возбуждения, а главный вал 305 управляет четырехцилиндровым пневмодвигателем промежуточного барабана контроллера (ПБК) 330, установленного в машинном отделении.
ПБК 330 — низковольтный групповой переключатель, имеющий 54 контакторных элемента — по числу управляемых ПБК контакторов. ПБК имеется в каждой секции (в отличие от ЧС6 и ЧС200, где ПБК один на обе секции) и управляет контакторами обеих секций сразу. При выходе из строя ПБК передней по ходу секции можно перейти на управление от ПБК задней секции. При сгорании какого-либо контактора можно переключением кабелей собрать аварийную схему. Этим обеспечивается высокая надежность электровоза.
ПБК имеет 57 фиксированных позиций — нулевую, на которой все контакторы выключены, и 56 рабочих. На первой позиции открываются жалюзи блока ПТР и собирается цепь сериесного соединения с полностью введёнными ПТР. При перемещении ПБК 330 до 20-й позиции поочерёдно выводятся ступени резисторов, и на 20-й ПТР выводятся полностью — это безреостатная позиция С соединения. Далее следует переходная позиция 21, на которой в цепь вновь вводятся ПТР и переключается соединение двигателей (по так называемой схеме моста, исключающей провал силы тяги), и первая реостатная позиция СП соединения — 22. Безреостатная позиция СП соединения — 38, далее следует 39-я переходная (также с мостовым переходом) и первая реостатная параллельного соединения, 40. На режим безреостатного параллельного соединения электровоз выходит на 56-й позиции ПБК.
Управление пневмодвигателем ПБК 330 с помощью контроллера машиниста 21KR вполне обычное, ослабление возбуждения возможно на любой позиции ПБК. Есть одна дополнительная кнопка «СП-С», установленная слева от контроллера машиниста. С любой позиции П соединения она сбрасывает ПБК на позицию 38, с любой позиции сериес-параллельного соединения на 20-ю, с любой позиции сериесного соединения — на нулевую. Этой кнопкой весьма удобно пользоваться для более плавного ведения поезда, при переходе с высшего соединения на низшее с ослабленным возбуждением (например, с П без шунтов на СП со всеми шунтами; разгон на «голой параллели» обычно применяют для набора скорости 110—140 км/ч, после чего хватает режима «СП5» — СП и все шунты). Нажимается кнопка «СП-С», и пока ПБК 330 движется до безреостатной позиции — плавно поочерёдно включаются ступени шунтов. Переход получается плавнее, чем он был бы при сбросе позиций ПБК и последующем включении шунтов только штурвалом, без сильного провала силы тяги.
Вспомогательные цепи
№
Описание
1
мотор-вентилятор
2
генератор тока управления
3
ременной привод генератора
4
тиристорный возбудитель 100
5
воздушный резервуар
На каждой секции электровоза ЧС7 установлены три высоковольтные вспомогательные машины (не считая входящих в тяговую цепь вентиляторов ПТР) — два мотор-вентилятора (МВ) тяговых двигателей и один мотор-компрессор (МК). Каждый из мотор-вентиляторов установлен вертикально и состоит из высоковольтного двигателя, двух вентиляторных колес (одно закреплено на верхнем конце вала двигателя, другое на нижнем) и расположенного сбоку на корпусе вентилятора коллекторного генератора управления. Генератор управления приводится от двигателя вентилятора через ременную передачу и вырабатывает постоянный ток напряжением 50 В для питания цепей управления и освещения электровоза.
Двигатели вентиляторов рассчитаны на напряжение 1500 В и поэтому вентиляторы каждой секции электровоза постоянно соединены последовательно. Между собой вентиляторы секций могут соединяться последовательно (режим низкой скорости) и параллельно (режим высокой скорости) с помощью расположенных в каждой из секций переключателей вентиляторов с пневматическим приводом. В цепи вентиляторов имеются добавочные резисторы. При включении в цепь введён резистор сопротивлением 160 Ом, это обеспечивает плавный разгон двигателей. Через 3 секунды срабатывает реле времени и значительная часть сопротивления выводится, в цепи остаётся лишь 25 Ом. Включается та или иная скорость переключателем на пульте машиниста.
Мотор-компрессор предназначенный для нагнетания запаса воздуха в главных резервуарах, используемого для работы тормозов, звуковых сигналов, песочниц, стеклоочистителей, электроаппаратов с пневматическим приводом. Он расположен горизонтально, состоит из высоковольтного двигателя и трехцилиндрового компрессора K2-Lok1. Забор воздуха для компрессора — из-за борта. Пуск компрессора может быть как автоматический, по сигналу реле давления, срабатывающего при определённом давлении в главных резервуарах, так и ручной — это выбирается переключателем на пульте машиниста. Также в картере компрессора установлен электронагреватель для обогрева масла после длительной стоянки зимой, от включается тем же переключателем в кабине. Запуск компрессора, как и вентиляторов, реостатный. При включении в цепь введён добавочный резистор сопротивлением 69 Ом, и по прошествии 2 секунд, если давление в главных резервуарах более 3 атмосфер (при меньшем давлении нагрузка на компрессор мала и частота вращения может повыситься сверх предела) почти весь резистор закорачивается.
Для отопления в каждой кабине установлено два калорифера. Сами калориферы питаются высоким напряжением, а двигатели их вентиляторов — напряжением 50 В.
Низковольтные цепи
Напряжение в низковольтных цепях — 50 В. Оно вырабатывается генераторами управления (по два в секции), а при их остановке — аккумуляторной батареей, одной на каждую секцию. Делятся низковольтные цепи на две основные группы — цепи управления и освещения. Цепи управления очень обширны и включают различные реле, контроллеры, катушки вентилей и контакторов. Цепи освещения проще, по сути, они состоят из осветительных приборов и их выключателей. На лобовой части каждой кабины находится один прожектор и два двухцветных буферных фонаря (каждый прибор управляется своим переключателем на пульте машиниста), над тележками — светильники освещения ходовых частей (также включаются отдельным переключателем в кабине), в машинном отделении — светильники освещения машинного отделения (переключатели — в тамбуре).
В кабине имеются обычные и зелёные светильники, а также лампы освещения приборов (под козырьком приборов) — все они управляются одним пятипозиционным переключателем с положениями «Выключено», «Белый яркий», «Белый тусклый и приборы», «Приборы», «Зелёный и приборы». Яркость свечения освещения приборов регулируется плавно отдельным резистором.
От сети 50 В питаются различные преобразователи — питания приборов безопасности, электропневматического тормоза. Также в каждой секции есть вспомогательный компрессор, используемый для подъема токоприемника и включения быстродействующего выключателя и отсутствии воздуха в главных резервуарах. Он имеет, как и на ЧС2, ручной привод, но дополнительно установлен и электропривод.
Реостатное торможение
Как и электровозы постоянного тока ЧС2Т, ЧС6 и ЧС200 и переменного тока ЧС4Т, ЧС8, электровоз ЧС7 тоже оснащён реостатным тормозом, он же электродинамический, ЭДТ, так как ток гасится на резисторах — реостате. В этом режиме тяговые двигатели переводятся в режим генераторов и вырабатываемый ими ток «сжигается» на пуско-тормозных резисторах.
Для работы ЭДТ должны быть включены его выключатели на пультах в обеих кабинах. Управляется ЭДТ задатчиком тормозной силы, задается тормозная сила давлением воздуха. При давлении воздуха в задатчике около 0,08 атмосферы происходит разбор схемы тяги (на любой позиции контроллера машиниста) и собирается схема реостатного торможения и при дальнейшем повышении давления нарастает тормозная сила. Давление в задатчике можно создать вручную — небольшим специальным рычагом в правой части пульта машиниста, с положениями «Отпуск» (сброс давления), «Перекрыша» (удержание) и нефиксированным положением «Торможение» (повышение давления).
Также воздух в задатчик подаётся при обычном пневматическом торможении поезда краном машиниста, при этом воздух подаётся только в задатчик, а от тормозных цилиндров отсекается — происходит комбинированное торможение, пневматическое в составе и реостатное на электровозе. Но на практике ЭДТ применяется редко, так как оно сжимает состав, что не благоприятствует комфорту пассажиров, а также есть риск неисправности схемы реостатного тормоза. Исправность ЭДТ является обязательной по Правилам технической эксплуатации, но фактически этот пункт не соблюдается, и случается всё — и выход из строя шкафа 100, и неразбор тормозной схемы, и невключение ЛК.
Современность ЧС7
По прошествии четверти века эксплуатации электровозы девяти серий — от 82E1 до 82E9, — объединённые общим именем ЧС7, продолжают работать на дорогах России и Украины (эпизодически заезжая даже в Казахстан, а именно — в Северо-Казахстанскую область, проходя по линии Курган—Петропавловск—Омск). Машины с номерами от № 001 до № 009 по-прежнему находятся в ТЧ Челябинск, сейчас все они эксплуатируются. Кроме того, ЧС7 — основной пассажирский электровоз постоянного тока России.
В различных локомотивных депо разработали собственные схемы окраски машин. В депо Ильича (Москва-Белорусская и Москва-Киевская) применяется окраска в сине-бело-голубую схему. Москва-Курская применяет сложную зелёно-жёлтую схему (за сложность которой начальник депо получил выговоры). Челябинск покрасил несколько электровозов в красный цвет для вождения фирменного поезда Челябинск—Москва «Южный Урал». В депо Днепропетровск имеются электровозы самых разных окрасок, среди которых стоит выделить покрашенные в бело-розовую схему машины, предназначенные для скоростного поезда Днепропетровск—Киев. В депо Харьков-Октябрь преобладают машины синего цвета с белыми полосами — это цвета экспресса Харьков—Киев.
№
Наименование параметра
Значение
1
Род тока
постоянный 3000 В
2
Осевая формула
2(2о-2о)
3
Мощность длительного режима
6160 кВт
4
Мощность реостатного тормоза
6500 кВт
5
Скорость длительного режима
87,8 км\ч
6
Конструкционная скорость
160 км\ч
7
Сцепной вес
172 т
8
Нагрузка на ось
21.5 т
9
Диаметр колес
1250 мм
10
Длина по осям автосцепок
34040 мм
11
Ширина кузова
3000 мм
12
Ширина колеи
1524 мм
13
Передаточное отношение редуктора
1,733
14
Тип двигателя
1 AL 4846 dt
15
Высота до рабочей поверхности токоприемника
- В опущенном положении
- В рабочем положении
5120 мм
5400 - 6900 мм
16
Сила тяги длительного режима на ободе колеса
246,8 Кн
17
Номинальная нагрузка от колесной пары на рельсы
210,9 Кн
18
База тележки
3200 мм
19
Высота от УГР до автосцепки
1055 мм
20
Заводской тип
82 Е1 - 10
21
Всего выпушено
321 шт
Дополнительные файлы находятся в разделе Литература, ЧС 7
Гостей: 1
Напряжение в низковольтных цепях — 50 В. Оно вырабатывается генераторами управления (по два в секции), а при их остановке — аккумуляторной батареей, одной на каждую секцию. Делятся низковольтные цепи на две основные группы — цепи управления и освещения. Цепи управления очень обширны и включают различные реле, контроллеры, катушки вентилей и контакторов. Цепи освещения проще, по сути, они состоят из осветительных приборов и их выключателей. На лобовой части каждой кабины находится один прожектор и два двухцветных буферных фонаря (каждый прибор управляется своим переключателем на пульте машиниста), над тележками — светильники освещения ходовых частей (также включаются отдельным переключателем в кабине), в машинном отделении — светильники освещения машинного отделения (переключатели — в тамбуре).
