Устройство электровоза вл80с кратко

Обновлено: 02.07.2024

Решить задачу создания новой техники взялся НЭВЗ, который начал разработку мощного современного восьмиосного электровоза с двумя секциями (вместо привычного 6-осного локомотива на постоянном токе). Новый современный электровоз назвали Н8О, он был способен развивать тягу в 40 тонн в часовом режиме.

Советские проектировщики разработали множество вариантов кабин экипажа, электрических механизмов, тяговых электромоторов.Новый электровоз конструктивно представлял две абсолютно одинаковых секции с четырьмя осями, а также с несочлененными тележками. Конструкторы разместили сцепные устройства на силовых рамах локомотива. Тележки стали применяться на роликовых подшипниках в бесчелюстных буксовых узлах.

Новые электровозы марки ВЛ выпускались электровозостроительным Новочеркасским заводом начиная с начала шестидесятых и до середины девяностых прошлого века. Новая машина создавалась ВЭлНИИ - научно-исследовательским институтом советского электровозостроения. Завод быстро приступил к выпуску новых локомотивов, обозначенных Н81001, также и Н81002, первоначально, а позднее, в1963 году они им присвоили наименование ВЛ80-004-05.

Грузовые электровозы марки ВЛ80 всех модификаций были основной рабочей лошадкой железных дорог всего Советского Союза. Эти двухсекционные мощные электровозы не переменном токе получили несколько грузовых модификаций и до сих пор исправно трудятся на протяженных железнодорожных магистралях России.

В выпуске грузового ВЛ80 были заняты многие машиностроительные заводы Союза. Сердце электровоза – тяговый трансформатор выпускался в Эстонии

Особенности ВЛ80

ВЛ80 — электровоз получил это громкое название в честь в честь создателя СССР Владимира Ленина. Особенностью данного типа этой замечательной грузовой плеяды советских локомотивов было питание машин однофазным переменным током. Главным отличием нового локомотива от прежней модели ВЛ60 стало новое конструкционное решение. Этот локомотив выпускался двухсекционном и восьмиосном исполнении. Эта модель грузовых советских локомотивов стала крупнейшей серией машин переменного тока в Союзе и России. В качестве выпрямителей использовали ртутные дуговые агрегаты, что позднее был заменены более совершенными кремниевыми выпрямителями.

Источник: Юрiй

Конструкция электровоза ВЛ80

Кузов

Конструкционно кузова локомотива ВЛ был аналогией прежнего у Н8о с небольшими изменениями внешности старой машины. Кабина машиниста была позаимствована создателями от ВЛ60, а переход между секциями сконструировали по типу вагонного, резиновая рубашка защищала переход от пыли. Тележки были укомплектованы межбуксовыми гидравлическими амортизаторами, они пришли на замену прежним амортизаторам фрикционного типа.

Трансформатор ВЛ80

Тяговые трансформаторы для ВЛ80 выпускались в Эстонии. Эти агрегаты устанавливались во всех секциях новинки. У трансформатора был стальной магнитопровод с тремя обмотками. Сетевая обмотка рельсовой цепью присоединялась к контактному проводу. Тяговая обмотка питала тяговые двигатели и имела две регулировочные секции, которые подразделялись на 4 составляющих элемента. Трансформатор полностью погружался в масляный бак, в нем циркуляция масла осуществлялась насосами через охлаждаемые радиаторы. Регулировкой напряжения всех тяговых двигателей занимался машинист. Для этого он использовал групповой переключатель ЭКГ-8.

Выпрямительные установки ВЛ80

Выпрямительные установки электровоза получили название ртутных Игнитронов. Они подключались параллельно и питали два тяговых мотора, позднее игнитроны были заменены кремниевыми выпрямителями.

Электродвигатели тяговые

На ВЛ устанавливали синхронные тяговые коллекторные электромоторы. Статор двигателя НБ414А, изготовлялся из электротехнической стали, а полюсные катушки из меди. Тяговые электродвигатели были способны выдать 47,9 тонны тяги при скорости 48 км/час. В продолжительном режиме величина тяги составляла 41,1 тонны при скорости 50. Электровоз имел хорошую максимальную скорость в 110 км/час.Для обеспечения нормальной работоспособности локомотива использовались вспомогательные машины – фазорасщепители, которые обеспечивали вспомогательные двигатели трехфазным током.

Всего для нужд железных дорог страны было выпущено 5140 грузовых электровозов ВЛ80. В течение всего времени выпуска локомотивов выполнялось множество доработок, создавались новые модификации помимо основной.

Конструктивно ВЛ80 выпускался в двух секционном виде, однако предусматривалась возможность эксплуатации локомотива в составе трех иди четырех секций. Силовая часть конструкции ВЛ80 была представлена парой двухосных тележек на сварных рамах. В движение локомотив приводился тяговыми электромоторами постоянного тока. Каждая секция локомотива имела токосъемный пантограф над кабиной, а также главный выключатель с названием ВОВ-25М;

Кабина ВЛ80

Управляется ВЛ80 из кабины машиниста, которой оборудуется каждая секция локомотива. Кабина располагает двумя рабочими местами. Имелся главный пост машиниста, а также второй пост для его помощника. Оборудование кабин совершенно одинаковое. На рабочем месте машиниста располагаются все основные приборы и органы управления. Вся аппаратура собрана в единый блок.

В составе приборов и управляющих органов имеется табло сигнальное, скоростемер, блокиратор тормозов, клапан сигнализации, кран для управления вспомогательным тормозом, установлен кран машиниста, а также кнопочная станция. Рабочее место машиниста оборудовано и панелью контрольных приборов.

В распоряжении помощника машиниста имеется кнопочный выключатель, набор измерительных приборов для контроля рабочих параметров оборудования, дешифратор, ящик документации, панель с бланком предупреждений и прочее.

Обогрев кабины осуществляется пять электропечами, в наличии два вентилятора для охлаждения постов машиниста и помощника. Освещения рабочих мест представлено зелеными и белыми светильниками. Под полом кабины установили печку обогрева лобовых окон. А между окнами размещен двусторонний светофор системы локомотивной сигнализации, имеется розетка для питания вентиляторов.

А поперечная стенка в кабине служит для размещения пульта радиостанции, медицинской аптечки, блока автоматов, громкоговорителей, зеркала, зажимов, колонки управления ручным тормозом, контактных зажимов. В левом углу размещается огнетушитель. Передняя часть кабины локомотива комплектуется тремя розетками межэлектровозного соединения.

Модификации ВЛ80

ВЛ80К

Самая первая модификация нового локомотива получила обозначение ВЛ80К. Данные локомотивы выпускались вплоть до 1971 года. Всего на было изготовлено 695 экземпляров. Эти электровозы оборудовались мощными вентиляторами обдува тяговых двигателей. В ряде электровозов было применено не совсем удачное расположение центробежных вентиляторов, что значительно ухудшило перемещение электровозной бригады по секциям.

ВЛ80Т

Следующей модификаций, и весьма многочисленной, стал электровоз ВЛ80Т выпуска 1967 года. Данная серия выпускалась вплоть до 1985 года, а всего на магистрали вышло 1317 локомотивов этой серии. У этой серии была изменена подвеска кузова на люлечную, в электроцепях появились автоматы, изменилась система вентиляции. Улучшились условия перемещения бригады по секциям, была модернизированы электроцепи локомотива.

Источник: Валерий Шитов

ВЛ80В

Также конструкторы создали несколько вариантов локомотива с наименованием ВЛ80В, все эти локомотивы не стали массовым продуктом.

Позже в серию пошел трехсекционный локомотив ВЛ80Р−1766, который выпускался почти 12 лет до конца 1986 года. Всего было собрано 373 локомотива. Впервые для тяговых движков было использовано плавное регулирование напряжения, что заметно улучшило эксплуатационные характеристики локомотива.

Эти электровозы были созданы для работы на самых тяжелых профилях железных дорог Сибири и Дальнего Востока. И сейчас эти грузовые локомотивы исправно работают на железных дорогах Красноярского края и Восточной Сибири.

Электровозы типа ВЛ80Р поступали для работы на тяжёлые о профилях пути участков Восточно-Сибирской, Красноярской, Дальневосточной дороги, появились они и в Батайском депо Сев-Кавказской дороги. Последний такой локомотив серии выкатился из заводских ворот в 1986 году. В настоящее время все электровозы ВЛ80Р стоят на вооружении локомотивных депо Восточно-Сибирской, а также и Красноярской железных магистралей.

Источник: Кирилл

Источник: Геннадий

ВЛ80С

Самой распространенной моделью локомотивов ВЛ, стал электровоз ВЛ80С, он появился в канун 80-х и выпускался до 95 года. Главной его особенностью стала возможность работы в многосекционном нечетном варианте секций. С локомотива 697все машины получили возможность эксплуатации в данном режиме. В ходе капитальных плановых ремонтов все старые электровозы также переводили на работу в трехсекционном режиме. Подобные изменения конструкции существенно утяжелили электровоз, и его паспортная масса выросла до — 192 т.

Источник: Иван

Дальнейшей развитии модельного ряда стал ВЛ80CМ, но который был выпущен лишь в количестве 4 единиц, в данный момент все они списаны. Сейчас множество ВЛ80 присутствуют на всех стальных магистралях России с питанием переменного тока, также их эксплуатирует Казахстан, Белоруссия и еще несколько стран СНГ.

Технические характеристики ВЛ80

Электровоз ВЛ800 создан для эксплуатации на основных железных дорогах страны, электрифицированных однофазным током 50 Гц частоты, а номинальное напряжение сети 25 кВ. Электровоз работает с напряжением в контактной сети минимум 19, максимум 29 кВ, в диапазоне температур воздуха от - 50 - + 40 °С.

Высота — 5,100 м;
Длина — 3 × 16,240 м (48,720 м);
Ширина — 3,240 м;
Колея — 1,520 мм;
Скорость конструкционная — 110 км/ч;
Тип ТЭД — это коллекторные, НБ418К8;
Масса локомотива — 192 тонны;
Наибольшее разрешенное давление оси — 235±5кН;
Высота оси автосцепки — 1,040-1.080 м;
Диаметр колес — 1,250 м;
Минимальный радиус кривых — 125 м;
Мощность режима длительного тяговых двигателей — 6160 кВт;
Часовой режим, тяга — 442 кН;
Длительный режим, тяга — 400 кН;
Скорость в режиме часовом — 51,6 км/ч;
Скорость в режиме длительном — 53,6 км/ч;
Использование длительного режима с коэффициентом — не менее 0,84.

Электровозы типа ВЛ80 эксплуатируется в настоящее время: На Белорусской, Казахской, Горьковской, Дальневосточной, Забайкальской, Западно-Сибирской, Московской, Красноярской, Октябрьской, Приволжской, Северной, Южно-Уральской, Узбекской железных дорогах.

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ ВЛ80С
1. Тяговый двигатель типа НБ-418К6.
(Технические данные): мощность – 790 кВт, напряжение – 950 В, часовая сила тока – 880 А, сила тока длительная 820 А, мощность длительная – 740 кВт, КПД – 0,94 %, вес – 4350 кг.

Устройство: остов, 2 подшипниковых щита, 6 ГП с компенсационной обмоткой, 6 ДП, якорь с коллектором, щёточный механизм.

Остов цилиндрической формы, служит корпусом ТЭД и одновременно магнитопроводом. С одной стороны на остове отлиты 2 кронштейна для крепления к ним 2-х шапок МОП. По бокам 4 кронштейна для крепления 2-х кожухов ЗП. С другой стороны на остове снизу, укреплён кронштейн для подвески ТД к раме тележки. Сверху 2 кронштейна для опоры ТД на шкворневой брус. Сверху со стороны коллектора отлит раструб для входа охлаждающего воздуха через брезентовый патрубок. Сверху и снизу 2 люка, закрытые съёмными крышками, для осмотра коллектора и щёточного механизма. С противоположной стороны раструб для выхода воздуха. По бокам остов имеет горловины, в которые впрессовывают подшипниковые щиты.

Подшипниковые щиты отлиты из стали, вместе с задними крышками впрессовываются в горловины и крепятся болтами. В них имеется горловины, в которые установлены роликовые подшипники, снаружи закрытые крышками. Все крышки имеют лабиринтное уплотнение не допускающие течи смазки. Смазка БУКСОЛ- 0,8 кг. Подаётся прессом по трубкам и каналам.

Главные полюса служат для создания основного магнитного потока. Состоит из сердечника и катушек. Сердечник набран из пластин эл.тех. стали. Каждый лист имеет семь отверстие для заклёпок и квадратное отверстие для стального стержня. Снизу на сердечнике имеется 6 пазов для укладки 2-х компенсационных обмоток. Катушки, намотаны из шинной меди, сечением 4х65 мм, на узкое ребро и имеют 11 витков. Они имеют межвитковую изоляцию из асбестовой бумаги, корпусную изоляцию 5 слоёв микаленты и один слой стеклоленты. После этого изоляция катушек компаундируется, т.е. пропитывается смолой. Вес катушки 46 кг. Катушки ГП соединяют между собой последовательно с помощью сварки выводов и образует обмотку возбуждения ТД, на схеме обозначается К - КК.

Дополнительные полюса служат для улучшения коммутации ТД. Состоит из сердечника и катушки. Сердечник набран из пластин эл.тех. стали. В них имеются отверстия для заклёпки и квадратное отверстие для стального стержня. Катушка намотана из меди, сечением 12,5х12,5 и имеет 8 витков. Изоляция такая же, как у главных полюсов. Вес 11,3 кг. Крепится 3-мя болтами М20 к остову. Соединяется между собой последовательно, вперемешку с 6-ю компенсационными обмотками и обмоткой якоря и имеет выводы Я – ЯЯ.

Якорь служит для создания вращающего момента ТД. Состоит: из вала, втулки, сердечника, обмотки, задней нажимной шайбы, коллектора.

Вал стальной обточен по нескольким диаметрам. На концах имеются конические хвостовики с уклоном 1:10, для на прессовки шестерён. С торцов имеется отверстие с резьбой для гайки в виде грибка.

Втулка в виде 2-х цилиндров соединённых рёбрами напрессована на вал.

Задняя нажимная шайба в виде 2-х цилиндров, соединённых рёбрами, напрессовывается на втулку до упора. Она служит для удержания листов сердечника в спрессованном состоянии и для крепления бандажом лобовых частей обмотки.

Сердечник набран из листов эл.тех. стали. Имеет 87 пазов для укладки обмотки якоря и 2 ряда вентиляционных отверстий – 44шт диаметром 30 мм. Длина сердечника 400 мм.

Коллектор состоит: из 348 коллекторных пластин, 348 миканитовых пластин, 3-х изоляционных миканитовых цилиндров, корпуса в виде 2-х цилиндров соединённых рёбрами, наживного конуса в виде кольца и стяжных болтов. Коллекторные пластины из меди в виде клина, снизу имеют форму ласточкиного хвоста. Сверху имеет рабочую часть и петушки, которые имеют прорези, в них заводят и запаивают концы обмоток. Миканитовые пластины имеют такую же форму. Собранный коллектор напрессовывают на конец втулки якоря, закрепляют гайкой, которую заваривают. Пластины скрепляются передним нажимным конусом 12-ю болтами.

Обмотка петлевая, состоит из 87 катушек и 58 катушек уравнителей. Изоляция как у полюсов. Закрепляется в пазах клиньями и бандажом. Каждая катушка обмотки состоит из 4-х секций, уложенных в пазах плашмя.

После укладки обмотки якоря производится обработка коллектора:

1. Концы секций обмотки запаивают в прорезях петушков.

2. Коллектор обтачивают по рабочей поверхности и по петушкам до диаметра – 520 мм.

3. Миканитовые пластины продораживают фрезой на глубину 1,5 – 1,6 мм.

4. С коллекторных пластин снимают фаску под углом 45 градусов.

5. Коллектор шлифуют мелкой стеклошкуркой и полируют.

Щёточный механизм служит для подвода напряжения к обмотке якоря через коллектор. Состоит из поворотной траверсы, 12 изоляционных пальцев, 6 кронштейнов, 6 щёткодержателей и 18 щёток.

Траверса в виде кольца, снаружи имеет зубчатый венец, который входит в зацепление с поворотной шестерёнкой. Траверса, со щёточным механизмом, жёстко стопорится к остову на нейтрали фиксатором, который состоит из накладки с пазом и планки с выступом стянутых болтом. Вал шестерёнки имеет квадрат под ключ.

Изоляционный палец состоит из шпильки, на которую напрессована прессмасса, для изоляции. Пальцы попарно крепятся к траверсе специальной гайкой.

Кронштейны состоят из 2-х частей, верхний и нижний. Они устанавливаются на изоляционные пальцы и закрепляются болтом. Нижняя часть имеет форму гребёнки и приварена шпилька, к которой крепят щёткодержатели.

Щёткодержатель состоит из корпуса, на торце которого гребёнка. Корпус имеется 3-и окна для щёток. Сверху на корпусе, шарнирно 3 нажимных устройства, каждое состоит из рычага, на котором крепятся нажимные пальцы с резиновыми амортизаторами. Нажатие на щётки регулируется пружинами, которые создают давление 1,5 кг, с помощью регулировочного винта.

Щётки марки ЭГ61эл (электрографитовая,) состоит из 2-х половин размером 2(12,5 х 32 х 57)мм сверху на них гибкие медные шунты. Минимальная высота 25мм, на высоте 20 мм имеется риска.

РЕМОНТ ТЯГОВОГО ДВИГАТЕЛЯ НБ418К6
1. На ТО2 (один раз в двое суток) производится осмотр двух ТД по циклу с поворотом траверсы щёточного механизма. Остальные ТД осматриваются через верхний или нижний люки без проворота траверсы.

Порядок проворота траверсы.

а) Снизу из канавы ключом – трещёткой ослабить два стопора траверсы.

б) Открыть нижний люк и ключом сжать траверсу до зазора 0 – 2 мм между зубъями.

в) Открыть верхний люк и ключом – трещёткой вывести выступ фиксатора из паза накладки и повернуть на 90 градусов.

г) Отсоединить два кабеля от кронштейнов + и -

д) Ключом – трещёткой вращать шестерню за вал сбоку остова для вращения траверсы и по очереди подводить щёточный узел для осмотра.

На ТО2 при необходимости производится устранение кругового огня по коллектору ТД следующим образом:

а) По месту переброса дуги сделать продорожку миканитовых пластин и с коллекторных пластин снять фаски.

б) Весь коллектор зачистить мелкой стеклошкуркой при вращении якоря ТД от деповского напряжения при поддомкраченной колёсной паре.

в) При необходимости зачистить стеклошкуркой миканитовый конус коллектора и закрасить его нитроэмалью.

г) Осмотреть весь щёточный механизм с поворотом траверсы и устранить следы переброса дуги.

д) Продуть коллектор и щёточный механизм сухим сжатым воздухом.

2. На ТР1 все ТД тщательно осматривают с поворотом траверсы .

2. Вспомогательные машины.
На ВЛ80 на каждой секции установлены следующие вспомогательные машины переменного тока.

1. МВ1 – для охлаждения ТД1, ТД2 и ИШ1, ИШ2.

2. МВ2 – для охлаждения ТД3, ТД4 и ИШ3, ИШ4.

3. МВ3 – для охлаждения ВУ1, сглаживающего реактора 55 и радиаторов тягового трансформатора.

4. МВ4 – для охлаждения ВУ2, сглаживающего реактора 56 и радиаторов тягового трансформатора.

( На ВЛ80С при реостатном торможении МВ3, МВ4 вместо ВУ1, ВУ2 охлаждают блоки тормозных резисторов).

5. МК – служит для вращения вала тормозного компрессора КТ-6Эл.

6. МН – служит для циркуляции масла через радиаторы трансформатора.

7. ФР – служит для преобразования однофазного напряжения в трёхфазное.

Вспомогательные машины постоянного тока.

8. СМ – для вращения валов ЭКГ.

9. МКП – для вращения вала вспомогательного компрессора токоприёмника.
Преимущества трёх фазных асинхронных двигателей.

1. Значительно проще устройство.

2. Надёжнее в работе.

3. Требует минимального ухода, проще ремонт.

Недостатки трёх фазных асинхронных двигателей.

1. Имеют малый пусковой момент ( в 2 раза меньше номинального М при большом пусковом токе в 5-7 раз больше номинального. Из-за этого проходится завышать мощности в 2 раза, что увеличивает расход электрической энергии на собственные нужды в 2 раза.

2. Асинхронные двигатели имеют меньший к.п.д. (около 70%).

3. Асинхронные двигатели могут работать только при номинальном напряжении. При снижении питающего напряжения к.с. менее 19 кВ может произойти остановка двигателя под нагрузкой, при большом пусковом токе и если не сработает защита, то сгорит обмотка статора (за 20 сек).(Это явление называют опрокидывание двигателя.)

3. Принцип работа 3-х фазного асинхронного двигателя.

Основан, на явлении образования вращающегося магнитного поля внутри статора.

3-х фазный асинхронный двигатель состоит из: станины, статора, ротора и двух подшипниковых щитов.

Тогда по каждой из трёх обмоток пойдёт свой

ток, сдвинутый относительно тока в других обмотках по времени на 120 градусов.

где: f – частота тока в Гц, (f=50Гц),

60 – число секунд в минуте,

р – число условных пар полюсов.

Каждые три обмотки статора образуют одну условную пару полюсов.

Если статор имеет 3 обмотки, то р = 1, n =3000 об/мин.

Если статор имеет 6 обмоток, то р = 2, n = 1500 об/мин.

Если статор имеет 9 обмоток, то р = 3, n = 1000 об/мин.

Внутри статора помещён ротор. На его вал напрессован сердечник с наружными пазами, эти пазы залиты алюминием вместе с боковыми кольцами и образуют коротко-замкнутую обмотку в виде беличьего колеса.

При пуске вращающийся поток статора пересекает проводники ротора и наводит в них ЭДС – по закону электромагнитной индукции. Теперь проводники ротора с током начинают выталкиваться из потока статора и образуют вращающий момент ротора, и он начинает вращаться в сторону потока статора.
4. Асинхронный двигатель типа АЭ92-4 (для МВ1 – МВ4, МК)

Третья цифра после тире (может быть 2,4,6) всегда чётная обозначает число условных пар полюсов. По этой цифре определяют скорость вращения магнитного поля статора.

Технические данные: Р = 40кВт, U = 380 В, I = 90А, n =1405 об/мин,

m = 390 кг. Кпд = 85,5%.

Двигатель АЭ 92-4 состоит из: станины, статора, ротора и двух подшипниковых щитов.

Станина в виде цилиндра с торцов которого приварены кольца, к которым приварены рёбра для жёсткости. Снизу его 4 –е лапы, сверху рым-болт, сбоку клеммная коробка, для выводов обмоток.

Статор состоит из шихтованного сердечника и 3-х фазной обмотки. Сердечник, набран из листов электротехнической стали, в виде колец с 48 пазами, которые стянуты 4-мя скобами. Сердечник запрессован в станину.

Ротор состоит из вала, на который напрессован шихтованный сердечник, с наружными косыми пазами (60 шт) и вентиляционными отверстиями. Все пазы залиты сплавом алюминия вместе с крайними кольцами и вентиляционными лопатками, и образуют короткозамкнутую обмотку в виде беличьего колеса. Конец вала имеет коническую часть со шпонкой и выведен наружу ( у МВ3 и МВ4 наружу выведены оба конца) на него напрессовано вентиляционное колесо центробежного вентилятора.

Подшипниковые щиты отлиты из стали и крепятся к станине сбоку. В горловины их установлены подшипники ротора, со стороны нагрузки роликовые, а где без нагрузки шариковые. Подшипники с обеих сторон закрыты крышками, а в них имеются лабиринтные уплотнения. Смазка подшипников БУКСОЛ, 2/3 объёма.

Для охлаждения в подшипниковых щитах имеются отверстия закрытые сетками.
Центробежные вентиляторы .

На ВЛ80 установлены центробежные вентиляторы двух типов:

Корпус вентилятора клееный из стеклоткани в виде улитки, открытый с торцов с нагнетательным патрубком, установленный в форкамерах кузова.

Вентиляционное колесо состоит из ступицы в виде втулки с фланцем, к фланцу крепится диск, а между этим диском и вспомогательным кольцом приварены 20 наклонных лопаток. Колесо крепится на валу гайкой в виде грибка.

Производительность МВ1, МВ2 – 150 – 350 куб.м.

Производительность МВ3,МВ4 – 200 – 450 куб.м.

5. Мотор – насос трансформатора типа 4ТТ – 63/10

63 – производительность. 63 куб.м в час

10 – давление водного столба в метрах.

Служит для циркуляции масла через радиаторы тягового трансформатора. Мотор – насос состоит из центробежного насоса и 3-х фазного асинхронного двигателя, выполненного в одном корпусе с общим валом.

Технические данные асинхронного двигателя:

Р = 2,2 кВт; U = 380 В; I = 7,5 А; n = 1450 об/мин; m = 105 кг; кпд = 55 %.

МН трансформатора состоит из корпуса с двумя подшипниковыми щитами.

Корпус чугунный, сбоку патрубок для входа масла, снизу нагнетательный патрубок для выхода масла к радиаторам. Сверху на корпусе клеймная коробка для выводов и пробка для манометра. Внутри корпуса каналы для прохода масла. В корпусе установлен статор с 3-х фазной обмоткой и ротор, который вращается в подшипниках щитов.

На валу ротора напрессовано рабочее колесо – крыльчатка. Колесо перегоняет масло из всасывающей полости в нагнетательную, а часть масла проходит внутрь двигателя, для охлаждения и смазки подшипников, затем проходит во всасывающую полость и т.д. Давление масла 1 атм.

Крепится к торцу бака трансформатора тягового.

6. Фазорасщепитель типа НБ – 455А

Служит, для преобразование однофазного переменного напряжения в 3-х фазное (той - же величины и частоты).

Технические данные: S = 115 кВА; U = 380 В; I = 280 А; n = 1490 об/мин; m = 690 кг.

ФР устроен подобно 3 – фазному асинхронному двигателю типа АЭ 92 – 4, только изменены обмотки статора: статор имеет две обмотки; моторную С2 – С2 из двух частей (28 и 44 витка) и генераторную С3 – С4 (54 витка) уложенные в 60 пазов сердечника статора под углом 90 градусов друг к другу.

ФР работает как однофазный асинхронный двигатель и одновременно как

3-х фазный генератор

Любой однофазный асинхронный двигатель сам не может запустится, так как у него нет вращающегося потока статора. Но если ротор раскрутить в любую сторону, то он будет продолжать вращаться в эту сторону и будет создавать свой вращающий момент.

Принцип работы фазорасщепителя.

При пуске ФР генераторная обмотка используется как пусковая обмотка, она включается через пусковой контактор 119, через резистор R6 параллельно половине моторной обмотки. Затем включается контактор 125 и под действием напряжения обмотки собственных нужд трансформатора по моторной и генераторной обмотки пойдёт

ток сдвинутый по фазе на 45 градусов.

Тогда внутри статора образуется вращающийся поток статора и ротор начинает вращаться.

Когда ротор ФР наберёт обороты - 1400 об/мин, то за счёт реле оборотов 249 автоматически отключается пусковой контактор 119. Тогда прерывается цепь генераторной обмотки ФР, но ротор ФР продолжается вращаться за счёт тока моторной обмотки.

При вращении магнитный поток ротора пересекает генераторную обмотку и наводит в ней ЭДС.

3 –х фазное напряжение = 380 В, этим напряжение питаются все вспомогательные машины.

7. Вспомогательные машины постоянного тока
Сервомотор типа ДМК – 1.

СМ служит для вращения валов ЭКГ -8 ж при наборе и сбросе позиций.
Технические данные: Р = 0,5 кВт, U = 50В, I = 14,4А, n = 1400 об/мин; m = 42кг.

СМ состоит из остова, 2-х подшипниковых щитов, 2-х главных и 2-х дополнительных полюсов, якоря и щёточного механизма.

Остов в виде цилиндра, на котором снизу 4-е лапы для крепления. Сверху рым-болт для транспортировки. Сбоку клеммная коробка для выводов. Подшипниковые щиты в виде цилиндров удлинённые, в их горловинах подшипники, закрытые крышками с лабиринтным уплотнением. На переднем щите, люки с крышками для осмотра и ремонта щёточного механизма и коллектора. В крышках щели для входа воздуха, а на заднем щите щели для выхода охлаждающего воздуха.

Главные полюса (2шт), состоят из сердечника и катушки. Катушка намотана из медного провода, имеет 1260 витков. Катушки соединены последовательно и образуют шунтовую обмотку с выводами Ш1 – Ш2.

Дополнительные полюса (2 шт) , состоят из сердечника и катушки. Катушка имеет 58 витков. Катушки соединены последовательно и последовательно с обмоткой якоря.

Якорь состоит из вала, на который напрессована задняя нажимная шайба, сердечник с 14-ю пазами, передняя нажимная шайба и коллектор. Коллектор набран из 56 коллекторных и 56 миканитовых пластин, хвостовики которых запрессованы в корпус из прессмассы в виде цилиндра. Обмотка якоря петлевая, крепится клиньями.

С противоположной стороны на валу вентиляторное колесо.

Щёточный механизм состоит из поворотной траверсы, в виде кольца. На траверсе две планки, на них по два щёткодержателя с щётками. Марки ЭГ – 74 размером 10 х 12,5 х 32мм. Высота 32мм, минимальная 15мм.

ВЛ80 – серия магистральных грузовых электровозов, предназначенных для работы от контактной сети напряжением 25000 В и промышленной частотой 50 Гц.

Все электровозы данной серии производились Новочеркасским электровозостроительным заводом с 1961 по 1995 годы по проектам, которые создавал Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт электровозостроения (ВЭлНИИ).

Некоторые важные аппараты и комплектующие (главный выключатель, тяговый трансформатор) доставлялись от других производителей, всё остальное производилось непосредственно на заводе (вспомогательные машины, тяговые электродвигатели и вспомогательные машины, механическая часть).

ВЛ80 первых выпусков имели дуговые ртутные выпрямители, которые впоследствии были заменены на кремниевые – такие электровозы получили обозначение ВЛ80 К .

Среди всего модельного ряда Новочеркасского электровозостроительного завода ВЛ80 стал самой массовой серией, а на электрифицированных участках железных дорог СССР – основным грузовым электровозом.

Технические характеристики

Конструкция

ВЛ80 – двухсекционный электровоз, и именно в такой составности он выпускался заводом. Однако электрическая схема ВЛ80 С предусматривает возможность синхронной работы по системе многих единиц трех и четырех секций.

На ВЛ80 устанавливались тяговые электродвигатели НБ-418К6, опорно-осевого типа подвешивания. Крутящий момент от тягового электродвигателя колесным парам передается двухсторонней косозубой зубчатой передачей с жестким венцом зубчатого колеса.

Две тележки одной секции одинаковые, двухосные со сварными рамами. В буксах установлены роликовые подшипники, связь букс с рамой тележек обеспечивают поводки с сайлентблоками. Тягово-тормозные усилия с тележки на кузов передаются с помощью шкворней. Диаметр новых колесных пар составляет 1275 – 1290 мм, хотя в паспортные данные электровоза всегда прописывали 1250 мм.

Основное оборудование

На каждой секции электровоза установлено следующее оборудование:

тяговый трансформатор с масляным насосом, который служит для понижения напряжения контактной сети до необходимого для обеспечения работы всех электрических машин и агрегатов;
фазорасщепитель, предназначенный для вырабатывания третьей фазы, обеспечивающей питания двигателей асинхронных машин. Первая и вторая фазы вырабатываются от обмотки собственных нужд тягового трансформатора;
пантограф, обеспечивающий непрерывный скользящий контакт с контактной сетью;
главный выключатель ВОВ-25-М, являющийся на электровозе главным аппаратом защиты от перегрузок, короткого замыкания и других аварийных режимов работы электровоза;
мотор-компрессор обеспечивает электровоз сжатым воздухом. Воздух необходим для работы тормозного оборудования, пневматических аппаратов и блокировок, привода стеклоочистителя, а также для подачи свистка и тифона.
мотор-вентиляторы в количестве 4-х штук. Они предназначены для наддува кузова и охлаждения оборудования. На каждую тележку установлено по одному мотор-вентилятора для охлаждения ТЭД.

Тяговый трансформатор имеет две обмотки: тяговая и обмотка собственных нужд (ОСН). Тяговая обмотка предназначена для питания тяговых электродвигателей, а ОСН питает вспомогательные машины и цепи управления. Напряжение ОСН на холостом ходу составляет 399 В, при номинальной нагрузке – 380 В. Данные показатели предусматривает работу тягового трансформатора при напряжении в контактной сети от 19 до 29 кВ. В случае, если напряжение ниже 19 кВ и выше 29 кВ, то для обеспечения стабилизации напряжения на обмотке собственных нужд имеются два вывода напряжением 210 и 630 В, которые необходимо переключать вручную непосредственно на трансформаторе. Регулировка напряжения на тяговые электродвигатели осуществляется оперативно при управлении электровозом.

Питание цепей управления напряжением 50 В осуществляется трансформатором, регулируемым подмагничиванием шунтов (ТРПШ). Для сглаживания пульсаций выпрямленного тока после выпрямителя предусмотрены дроссели Д1 и Д3.

Управление электровозом

Регулировка скорости движения электровоза осуществляется путем ступенчатого изменения напряжения, подаваемого на тяговые электродвигатели. За исключением ВЛ80 Р , на всех модификациях и разновидностях ВЛ80 регулировку напряжения, подаваемого на ТЭД путем переключения отпаек тяговой обмотки трансформатора, осуществляет главный электроконтроллер ЭКГ-8Ж.

ЭКГ-8Ж представляет собой групповой переключатель с установленными на него контакторами. 30 из них выполнены без дугогашения, 4 снабжены дугогасительной камерой. За счет этих четырех контакторных элементов имеется возможность бестокового переключения тридцати других. Во время переключения позиций под нагрузкой возможен бросок тока. Поэтому между тяговым трансформатором и электроконтроллером установлен высокоиндуктивный переходной реактор, который гасит коммутационные перегрузки.

Привод электроконтроллера ЭКГ-8Ж осуществляется двигателем мощностью 500 Вт, питание от 50 В. Работа этого двигателя на электровозе сопровождается падением напряжения в цепях управления.

Модификации ВЛ80

ВЛ80 К

За годы производства ВЛ80 К (c 1963 по 1971) было выпущено 695 экземпляров. Электровоз конструктивно продолжает традиции ВЛ60К, однако во многом отличия были значительными. Например, вместо генератора тока управления ДК-405 на ВЛ80 К установлен бесконтактный источник питания, в основе которого трансформатор ТРПШ, а тяговые электродвигатели получили улучшенные характеристики. Пространство от межсекционного перехода до поперечного прохода закрыто шторами и является высоковольтной камерой, а сам проход по машинному отделению предусмотрен вдоль левой стенки кузова.

В высоковольтной камере находятся все вспомогательные машины, за исключением мотор-вентилятора второй тележки.

Для охлаждения тяговых электродвигателей электровозы до 380 номера оснащались двумя центробежными вентиляторами мощностью 40 кВт на каждую секцию. Они засасывали воздух через жалюзи, которые врезались в правую стенку кузова.

Охлаждение выпрямительной установки осуществляют 4 вентилятора мощностью 14 кВт. Забор воздуха происходит через крышевые жалюзи, после чего он направляется в шкаф выпрямительной установки (4 шкафа на секцию).

Расположение остального оборудования в поперечном проходе и в кабине управления ничем не отличается от ВЛ60К.

С номера 380 вместо четырех осевых вентиляторов начали устанавливать два двухколесных центробежных. Это повлекло за собой серьезную перекомпоновку, которая была признана крайне неудачной. Для забора воздуха центробежными вентиляторами понадобилась врезка дополнительных жалюзи как на левой, так и на правой стенках кузова. В результате, форткамеры левых жалюзи пришлось разместить прямо в продольном проходе, что вызвало большие затруднения при смене кабины управления: приходится открывать и закрывать 8 дверей (кабинные, межсекционные и по две двери на каждую форткамеру), либо оставлять их открытыми, что существенно снижает качество вентиляции.

Начиная с 1970 года и далее на всех модификациях ВЛ80 начали устанавливать буферные фонари нового типа. Взамен двух больших фонарей, которые горели как белым, так и красным огнями, появились буферные фонари меньшего размера и буферными фонарями красного цвета, размер которых был еще меньше. Фонари установлены в общую овальную секцию.

ВЛ80 Т

Всего выпущено 1317 единиц данной модификации. Выпуск осуществлялся с 1967 по 1984 годы.

Первые экземпляры ВЛ80 Т оснащались такими же тележками, как и у ВЛ80 К . Однако в 1975 году начиная с электровоза под номером 1004 взамен боковых опор начали применять систему люлечного подвешивания – на четырех подпружиненных стержнях кузов подвешивается к каждой тележке. Стержни имеют отклонение к центру тележке для большей устойчивости кузова во время относа в сторону.

Применены автоматические выключатели вместо плавких предохранителей.

Незначительно изменена система вентиляции. Форткамеры с левой стороны кузова уменьшены в размерах и перенесены на крышу электровоза – теперь проходу они не мешают.

На ВЛ80 Т установлен реостатный тормоз, для работы которого потребовалась установка следующих элементов:

БУРТ (блок управления реостатным торможением), который устанавливается только в первую секцию. Необходим для управления работой контакторов расширенной зоны торможения и других аппаратов;
выпрямительная установка возбуждения (ВУВ). Во время работы тяговых электродвигателей в режиме генераторов тиристоры, из которых собрана установка, обеспечивают плавную регулировку возбуждения ТЭД;
тормозные резисторы и контакторы переключения сопротивления резисторов;
устройства переключения воздуха. В нормальном режиме мотор-вентиляторы №3 и №4 направляют воздух к выпрямительной установке, маслоохладителям тягового трансформатора и к сглаживающему реактору. В режиме реостатного торможения устройства переключения воздуха переключают его подачу на тормозные резисторы;
тормозные переключатели. В режиме реостатного торможения они обеспечивают отключение тяговых электродвигателей от выпрямительной установки и подключение якорей ТЭД к тормозным резисторам. Одновременно обмотки возбуждения соединяются последовательно и подключаются к выпрямительной установке возбуждения.

Такое серьезное изменение электрической схемы электровоза повлекло за собой изменение расположения оборудования в секциях.

ВЛ80 А/Б

Новочерскасский электровозостроительный завод в 1967 году выпустил экспериментальную версию электровоза с бесколлекторными вентильными тяговыми электродвигателями. Электровоз получил обозначение ВЛ80 Б -216.

В этом же году был выпущен восьмиосный ВЛ80-238. Одна его секция являлась обычным ВЛ80 К , а вторая – ВЛ80 А с асинхронными тяговыми электродвигателями.

По разным причинам ВЛ80 А и ВЛ80 Б решили серийно не выпускать.

ВЛ80 В

Электровоз отличается наличием бесколлекторных синхронных тяговых электродвигателей.

ВЛ80 Р

В 1968 году НЭВЗ собрал опытный образец электровоза ВЛ80 Р -300. Всего за время серийного производства с 1973 по 1986 годы было построено 373 единицы.

Тяговые показатели у ВЛ80 Р сопоставимы с показателями ВЛ80 Т и ВЛ80 С . Однако устойчивость к боксованию у него гораздо лучше, благодаря особому плавному регулированию напряжения на тяговые электродвигатели. Благодаря бесступенчатому плавному нарастанию напряжения электровоз набирает скорость без рывков, что не дает ему преждевременно срываться в боксование.

Бесступенчатое регулирование напряжение стало возможным благодаря применению тиристоров в выпрямительной установке вместо диодов. Также тиристоры позволяют использовать рекуперативное торможение вместо реостатного – они инвертируют постоянный ток, который вырабатывают тяговые электродвигатели в режиме торможения, в переменный, и он через тяговый трансформатор возвращается в контактную сеть.

В компоновке ВЛ80 Р есть небольшие отличия от ВЛ80 С и ВЛ80 Т :

за ненадобностью убраны устройства переключения воздуха и тормозные резисторы. На это место помещены мотор-вентиляторы №3 и №4;
в трансформаторном помещении установлены быстродействующие выключатели вместо линейных контакторов на блоке силовых аппаратов;
в электрической схеме не предусмотрен ЭКГ, на ВЛ80 Р он отсутствует.

Кабина ВЛ80 Р практически полностью соответствует кабине ВЛ80 Т , за исключение пары отличий:

в верхнем углу кабины справа установлены 8 ламп, которые сигнализируют о состоянии всех быстродействующих выключателей обеих секций;
рукоятку контроллера машиниста сменил круглый штурвал.

ВЛ80 С

Этот электровоз по своей сути является тем же ВЛ80 Т , который приспособлен для работы в количестве более, чем двух секций по системе многих единиц с управлением из одной кабины.

Сначала была предусмотрена возможность работы из двух или четырех сцепленных вместе секций, однако в 1982 году были выпущены электровозы под номерами 550, 551 и 552, которые могли работать и с тремя секциями. Далее с номера 697 такая возможность появилась у всех электровозов.

При проведении капитального ремонта старые электровозы этой серии переделали для возможности работы в три секции. Одним из недостатков является невозможность использования реостатного торможения на третьей секции. Некоторые из них были переделаны в бустерные.

Многочисленные изменения, вносившиеся в конструкцию электровоза привели к увеличению его веса. В паспортные данные была внесена новая цифра – 192 тонны.

ВЛ80 СМ

Всего было построено 4 экземпляра данной модификации с 1990 по 1995 годы. Все электровозы приписали к депо Батайск Северо-Кавказской железной дороги.

Основным отличием от электровоза ВЛ80 С была измененная форма прожектора, буферных фонарей и кабины. Внешне электровоз имел сходство с ВЛ85.

Электровозы ВЛ80 СМ в октябре 2016 года были списаны.

Электровозы серии ВЛ80 эксплуатируются на всех железных дорогах России, где имеется электрификация переменным током 25 000 В. Кроме России, электровозы активно используются на железных дорогах Узбекистана, Казахстана, Беларуси и Украины. Однако постепенно отдельные единицы попадают под списание, а на смену им приходят новые локомотивы на электротяге.

В книге описана конструкция механической части, тяговых двигателей, вспомогательных машин, трансформаторов, преобразователей, электрических аппаратов, пневматического оборудования электровоза ВЛ80с. Рассмотрены электрические и пневматические схемы; описано расположение оборудования; даны рекомендации по подготовке электровоза к работе, управлению им и устранению возможых неисправностей, техническому обслуживанию и текущим ремонтам.
Книга одобрена Главным управлением локомотивного хозяйства МПС СССР в качестве руководства по эксплуатации для локомотивных бригад и ремонтного персонала локомотивных депо. Она также может быть полезна инженерно-техническим работникам, связанным с эксплуатацией и ремонтом электроподвижного состава, студентам институтов и учащимся техникумов, школ машинистов локомотивов и ПТУ железнодорожного транспорта

Электровоз ВЛ80c предназначен для эксплуатации на магистральных железных дорогах СССР, электрифицированных на однофазном токе промышленной (50 Гц) частоты с номинальным напряжением 25 кВ.

Оборудование электровоза рассчитано на работу при напряжении в контактной сети от 19 до 29 кВ, изменении температуры окружающего воздуха от — 50 до + 40 °С, влажности воздуха до 90 % при температуре 293 К (+ 20 °С) и высоте над уровнем моря не более 1200 м.

Читайте также: