|
Электровозы ВЛ80Т и ВЛ80С с реостатным торможением не возвращают в контактную сеть электрическую энергию, вырабатываемую при движении поездов по спуску или во время снижения скорости, что существенно снижает их эффективность, особенно при работе на участках с тяжелым профилем пути.
Перед конструкторами электрических локомотивов была поставлена как одна из первостепенных задач разработка оборудования для электровозов переменного тока, позволяющая осуществлять рекуперативное торможение. Поэтому по техническим требованиям, разработанным Всесоюзным научно-исследовательским институтом железнодорожного транспорта (ВНИИЖТ), ВЭлНИИ и НЭВЗом на базе электровозов ВЛ80Т были созданы электровозы ВЛ80Р с рекуперативным торможением. В 1967 г. Новочеркасский электровозостроительный завод по проекту ВЭлНИИ изготовил опытный электровоз ВЛ80Р-300. Этот электровоз имеет однотипные с электровозами ВЛ80К тележки, тяговые электродвигатели и основные вспомогательные машины. Кузов электровоза №300 отличается от кузовов электровозов ВЛ80К незначительными изменениями. Трансформаторы и преобразовательные установки с использованием управляемых полупроводниковых вентилей - тиристоров спроектированы для электровозов заново. Преобразовательная установка на тяговом режиме позволяет плавно регулировать напряжение, на зажимах тяговых электродвигателей, что улучшает тяговые свойства электровоза, а на тормозном режиме - постоянный ток, вырабатываемый тяговыми электродвигателями, преобразуется в переменный ток 50 Гц. Ток питает тяговые обмотки трансформатора и его первичная обмотка становится вторичной и возвращает электрическую энергию через контактную сеть другим потребителям.
Для преобразовательной установки использованы тиристоры ТЛ200-6 или 7-го класса, рассчитанные на номинальный ток 200 А; тиристоры смонтированы в четырех преобразовательных установках ВИП-1760 по 300 шт., т. е. всего на электровозе 1200 тиристоров.
Сначала электровоз прошел первые тягово-энергетические испытания на опытном кольце завода. Затем, после изменения некоторых узлов электрического оборудования, локомотивов поступил для опытной эксплуатации в депо Батайск Северо-Кавказской дороги. Здесь в 1969 г. были проведены более широкие тягово-энергетические испытания электровоза, а затем в период 1969-1970 гг. он водил грузовые поезда на участках Батайск-Лихая и Батайск-Иловайская. Во время опытной эксплуатации возврат энергии в сеть достигал 10,3% от затраченной на тягу.
 В конце 1969 г. Новочеркасский завод выпустил еще два электровоза ВЛ80Р (№621 и 622), при изготовлении которых был учтен опыт работы электровоза №300. На электровозах установлены трансформаторы ОДЦЭ-5000/25А и выпрямительно-инверторные преобразователи ВИП-2200, собранные на тиристорах ТЛ2-200 8-го и 9-го классов. В каждом преобразователе имеется по 260 тиристоров. Число параллельно включенных тиристоров в каждом плече оставлено, как и на электровозе №300, десять. Несколько изменена схема подключения тиристоров. Вместо двух осевых мотор-вентиляторов блока балластных резисторов установлен один центробежный. Осевые вентиляторы СВМ-6М, охлаждающие преобразователи, заменены сдвоенными центробежными вентиляторами Ц8-19-6,5. В системе управления заменены некоторые блоки. Вместо расщепителя фаз на электровозах применена конденсаторно-расщепительная система. Электровозы №621 и 622 поступили на Северо-Кавказскую дорогу, где они в 1970 г. прошли эксплуатационные испытания и некоторое время находились в опытной эксплуатации.
 Используя большой опыт эксплуатации и результаты испытаний электровозов №300, 621 и 622, ВЭлНИИ значительно переработал проект электрической части электровоза. По этому проекту в конце 1973 г. Новочеркасский электровозостроительный завод изготовил электровоз ВЛ80Р-1500. На этом электровозе установлены трансформатор ОДЦЭ-5000/25 и преобразователи ВИП2-2200М с тиристорами Т2-320 14-15-го классов. Количество тиристоров в преобразователе уменьшено до 154 и общее количество на электровоз составило 616. Применены новые выходные усилители а блоки питания повышенной мощности, внесены необходимые изменения в схемы и аппаратуру управления и защиты. Для питания обмоток возбуждения тяговых электродэигателей служит преобразовательная установка, в которой имеется 2х12 тиристоров ТЛ200 8-го и 10-го классов.
Контроллер машиниста КМЭ-77, помимо реверсивной рукоятки, имеет главную в виде штурвала и рукоятку возбуждения. Преобразователи охлаждаются вентиляторами ЦВП-64-14 №6, 7, а тяговые электродвигателя - вентиляторами ЦВП-64-14 №8,2.
Эксплуатационные испытания электровоз ВЛ80Р-1500 проходил в сентябре 1974 г. на участке Батайск-Лихая; тягово-энергетические испытания были проведены в конце 1974 г. и в началу 1975 г. на экспериментальном кольце ЦНИИ МПС. На дороге электровоз водил грузовые поезда весом до 4000 тс с установленными скоростями. При этом обеспечивалось плановое регулирование скорости и рекуперативное торможение да уклонах до 1% без применения пневматических тормозов состава.
Средний возврат электрической энергии в эксплуатации составлял 12%. При работе электровоза на 4-й зоне регулирования при продолжительном режиме к.п.д. при тяге достигал 84%, а при рекуперации 72,5%. Коэффициент мощности в продолжительном режиме при тяге составил 0,84, а при рекуперации с углом запаса 18-22 - 0,72-0,73; с углом запаса 29 - 0,60.
В 1974-1985 гг. Новочеркасский завод выпускал серийные электровозы ВЛ80Р, причем на электровозе №1506 в виде опыта были применены тиристоры Т-500, рассчитанные на номинальный ток 500 А. Количество тиристоров в установке при этом уменьшилось до 110.
На электровозах ВЛ80Р-1512 и последующих выпуска 1975 г. были применены новые выходные усилители транзисторного типа с блоками питания, блоки противокомпаундирования, усовершенствованная синхронизация напряжения управления с напряжением контактной сети, новые контроллеры машиниста КМЭ-80 и сделан ряд других усовершенствований.
Электровозы ВЛ80Р имеют одинаковые с электровозами ВЛ80Т и ВЛ80С тележки, тяговые электродвигатели, мотор-вентиляторы, главный выключатель, тормозное оборудование. Изменения кузова обусловлены лишь приспособлением его для установки нового оборудования: трансформатора, преобразовательных установок, аппаратуры управления этими установками, контроллеров машиниста.
Трансформаторы и преобразовательные установки с использованием управляемых полупроводниковых вентилей - тиристоров специально спроектированы для этих электровозов. С помощью преобразовательной установки на тяговом режиме без переключения силовых цепей осуществляется выпрямление тока и плавное регулирование напряжения на зажимах тяговых электродвигателей, что улучшает тяговые свойства электровоза, а на тормозном режиме постоянный ток, вырабатываемый тяговыми электродвигателями, преобразуется в установке в переменный частотой 50 Гц. Этот ток питает тяговые обмотки трансформатора, первичная обмотка которого становится вторичной и возвращает электрическую энергию в контактную сеть для других потребителей.
 На каждой секции электровоза установлен трансформатор ОДЦЭ-5000/25АМ, имеющий сетевую обмотку (номинальная мощность 4777 кВ·А), две тяговые, обмотку собственных нужд и обмотку для питания цепей возбужденя тяговых электродвигателей в режиме торможения. Последней обмотки на трансформаторах ОДЦЭ-5000/25Б электровозов ВЛ80Т и ВЛ80С нет. Тяговая обмотка выполнена с двумя промежуточными выводами; номинальное напряжение на крайних выводах при холостом ходе 1230 В, выпрямленный ток 1750 А. Номинальное напряжение, которое может быть снято с выводов обмотки собственных нужд при холостом ходе. 231.410и 641 В, номинальный ток 520 А. Номинальный ток обмотки возбуждения 720 А. Масса трансформатора 7800 кг.
На электровозе размещены четыре выпрямительно-инверторных преобразователя ВИП-2200 М (по одному на два тяговых электродвигателя). Преобразователь имеет восемь плеч и работает по схеме однофазного регулируемого моста. Каждое плечо состоит из семи параллельных цепей: два плеча содержат в каждой цепи по два последовательно включенных тиристора, остальные шесть - по три. В преобразователе использованы тиристоры Т2-320 14-15 классов. Обмотки возбуждения тяговых электродвигателей при рекуперативном торможении питаются выпрямленным током от выпрямительной установки возбуждения (ВУВ-758), имеющей два плеча с нулевым выводом; пределы регулирования напряжения установки от 0 до 130 В; продолжительный ток 850 А. Управление преобразовательными установками осуществляют электронные блоки управления БУВИП-80. На электровозе отсутствует главный контроллер.
Контроллер машиниста КМЭ-80, помимо реверсивной рукоятки, имеет главную в виде штурвала и тормозную рукоятки. Валы главного и тормозного переключателей связаны с сельсинами, обеспечивающими плавное регулирование напряжения.
 Для охлаждения тяговых электродвигателей и индуктивных шунтов служат центробежные вентиляторы ЦВП64-14 №8, 2: для охлаждения преобразователя и обдувки воздухом радиаторов системы охлаждения тяговых трансформаторов и сглаживающих реакторов - вентиляторы ЦВП64-14 №6, 7; для охлаждения балластных резисторов и выпрямительных установок возбуждения - вентиляторы ЦБ-19 №7, 6. Приводятся все вентиляторы электродвигателями АЭ-92-4.
Тяговые параметры электровоза ВЛ80Р такие же, как и у ВЛ80Т и ВЛ80С. Тормозное усилие во время рекуперации при скорости 50 км/ч 358 кН (36 тс); при 80 км/ч 226 кН (23 тс): при конструкционной скорости 110 км/ч 49 кН (5 тс). Масса электровоза с 2/3 запаса песка 192 т.
Если конструкция трансформаторов ОДЦЭ-5000/25АМ в процессе выпуска электровозов ВЛ80Р почти не менялась, то системы управления преобразовательными установками подвергались значительным изменениям. После блоков управления БУВИП-80 применялись установки БУВИП-100 (с электровоза №1565), БУВИП-113 (с электровоза №1769) и БУВИП-133 (с электровоза №1802), в новых блоках ставились более совершенные электронные элементы, в том числе микроэлектронные. При ремонте на заводах и в депо на части электровозов блоки БУВИП-80 и БУВИП-100 заменялись блоками БУВИП-113 и БУВИП-133.
На трех электровозах в преобразователях были применены тиристоры Т2-353-800, используемые для преобразователей ВИП-4000 электровозов ВЛ85.
Электровоз ВЛ80Р-1549 был экспонатом на выставке «Электро-77» в Москве. Электровоз ВЛ80Р-1718, выпущенный НЭВЗом в конце 1982 г., стал десятитысячный локомотивом этого завода.
Электровозы ВЛ80Р поступали для эксплуатации на тяжелые по профилю пути участки Красноярской, Восточно-Сибирской, Дальневосточной железных дорог, а также в депо Батайск Северо-Кавказской дороги, находящееся недалеко от НЭВЗа (что позволяло заводу наблюдать за работой этих локомотивов и проводить различные испытания).
Между 1976 и 1985 г. электровоз ВЛ80Р-622 на Ростовском электровозоремонтном заводе был оборудован импульсно-фазовыми преобразователями системы ВНИИЖТ. Электровоз получил обозначение ВЛ80РИФ-622 и поступил для испытаний в Щербинку на ОК ВНИИЖТ.
Дополнительные файлы находятся в разделе Литература, ВЛ80Р
Чертежи, схемы в фото галереи (Добавлено очень много материала)
Фотографии ВЛ80Р;
Форум по ВЛ80Р: посетить форум
Если Вам понравилась данная статья, Вы можете дать ссылку на нее Вашим друзьям!
Публикация данной статьи возможна ТОЛЬКО с разрешения автора.
|
Гостей: 5
