Электровоз ЧС200

 

По теме ""

Cпециальные проекты

Реклама

Партнеры и спонсоры

Что еще?

Откуда пришли железные дороги

С целью выбора тяговых средств, необходимых для обслуживания пассажирских поездов на линии Москва —Ленинград с максимальной скоростью 200 км/ч, были заказаны опытные электровозы и моторвагонный электропоезд. Мощность электровоза была определена из условий движения поезда, состоящего из 12—14 четырехосных вагонов с установившейся скоростью 200 км/ч, замедлений и разгонов такого поезда в местах ограничения скорости. Последнее требовало увеличения мощности тяговых электродвигателей примерно на 40% по сравнению с мощностью, необходимой для ведения поезда с установившейся скоростью (за счет увеличения токов при разгоне и электрического торможения). Так как необходимая мощность электровоза должна быть порядка 8000 кВт, а мощность, которую можно «вписать» в электродвигатель, составляла около 1000 кВт, то количество тяговых электродвигателей определилось как восемь. Это в свою очередь определило, что локомотив должен быть восьмиосным. Такое решение позволило также одновременно получить приемлемую для высоких скоростей нагрузку от колесных пар на рельсы.
Проектирование электровоза проводилось на заводах Шкода, которые в 1975 г. построили два опытных электровоза ЧС200 № 001 и 002; заводское обозначение электровозов 66Е.
Основные размеры электровоза ЧС200
Основные размеры электровоза ЧС200
Каждая секция электровоза имеет кузов сварной конструкции с несущей рамой. Длина кузова 15630 мм. Кузова опираются на две двухосные тележки с помощью люлечного подвешивания. Передача тягового и тормозного усилия от тележек к кузову осуществлена с помощью шкворней с шаровым соединением, расположенным в средних поперечных балках тележки. Секции соединены между собой жесткой сценкой-тягой на двух шарнирах. Рама тележки сварной конструкции коробчатого сечения. Продольные балки тележки соединены между собой концевыми и средней поперечными балками. Цилиндрические пружины, через которые вес от рамы тележки передается на колесные пары, расположены на направляющих цапфах букс, которые выполнены по типу направляющих электровозов ЧС2.
Основные размеры секции электровоза ЧС200
Основные размеры секции электровоза ЧС200
Общий, статический прогиб рессорного подвешивания 150 мм. Колеса цельнокатаные (безбандажные), диаметр новых колес 1250 мм. Привод от тяговых электродвигателей выполнен в двух вариантах типа Шкода на электровозе ЧС200-002 и типа Лейраб на одной из секций электровоза ЧС200-001. У электровоза ЧС200-001 торсионный вал соединен с шестерней через муфту, состоящую из двух дисков и резиновых втулок. Передаточное отношение редуктора 43:74=1:1,721.
Предварительно опытные тележки электровоза ЧС200 были испытаны на четырехосном электровозе 57Е2 в Чехословакии (до скорости 220 км/ч), а также на участке Белореченская — Майкоп Северо-Кавказской дороги и на линии Москва — Ленинград Октябрьской дороги (1973г.). Торможение электровоза одностороннее; каждая тормозная колодка связана со своим тормозным цилиндром.
На электровозе установлено восемь шестиполюсных тяговых электродвигателей AL-4741FiT с компенсационной обмоткой; при напряжении на выводах 1500 В и продувке через них воздуха 2 м3/мин они имеют следующие параметры:
Режим Мощность, кВт Ток, А Частота вращения якоря,
 об/мин
Часовой 1050 750 1025
Продолжительный 1000 715 1035
Максимальный ток 1250 А; максимальная частота вращения якоря 1520 об/мин; обмотки выполняются с изоляцией класса F. Электродвигатели установлены на рамах тележек.
Тяговые электродвигатели каждой секции соединяются последовательно и последовательно-параллельно (по два электродвигателя последовательно). На ходовых позициях обоих соединений возможно получить пять ступеней ослабленного возбуждения: ток возбуждения составляет 76, 58, 47, 38 и 30,5% тока якоря. Тяговые электродвигатели в силовой цепи переключаются только индивидуальными электропневматическими контакторами, управляемыми из кабины машиниста через промежуточный контроллер с электропневматическим приводом. Переход с одного соединения тяговых электродвигателей на другое осуществлен по мостовой схеме.
Всего имеется 56 позиций: 1 — подготовительная; 2—26 — реостатные при последовательном соединении тяговых электродвигателей; 27— 32 — ходовые на полном и пяти ступенях ослабленного возбуждения; 33—50 — реостатные на параллельном соединении электродвигателей и 51—56 — ходовые на полном и пяти ступенях ослабленного возбуждения.
Электровозы оборудованы реостатным торможением, при котором якорь каждого тягового электродвигателя включен параллельно отдельному резистору (как и на электровозах ЧС2Т, ЧС4Т и ВЛ80т), а обмотки возбуждения электродвигателей каждой секции — последовательно и питаются от тиристорно-импульсного преобразователя. Преобразователь в свою очередь получает питание от секции тормозных резисторов, что обеспечивает электрическое торможение электровоза независимо от наличия напряжения в контактной сети. Цепи управления и освещения питаются постоянным током с номинальным напряжением 48 В.
На пультах машиниста установлены клавиши, соответствующие скорости движения 0, 15, 20, 25, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 120, 140, 160, 180, 200 км/ч. Нажатием соответствующей клавиши можно задать необходимую скорость, которая поддерживается автоматически за счет изменения возбуждения тяговых электродвигателей. Предусмотрен автоматический пуск при неизменно заданном машинистом токе. При реостатном торможении происходит автоматическое снижение скорости до заданной величины и поддержание ее за счет изменения возбуждения; при достижении максимальной величины тормозного усилия параллельно электрическому торможению производится торможение вагонов. Для ручного набора позиций имеются две специальных клавиши.
Для вентиляции тяговых электродвигателей на каждой секции электровоза установлено по два мотор-вентилятора с электродвигателями 1А-2839/4; два электродвигателя включены нормально последовательно. Вентиляторы, охлаждающие резисторы, приводятся электродвигателями AV-2732/4 и компрессоры К2 (по одному на секцию) — электродвигателями 9А-3432/4 (как и на ЧС2).
Параметры электродвигателей на электровозах ЧС-200
Основные данные Тип электродвигателя
1А-2839/4 AV-2732/4
Номинальная мощность, кВт 28 39 (40 мин)
Ток, А 21,5 160
Частота вращения якоря, об/мин 1800 2140
Напряжение, В 3000/2 280
Генераторы тока управления 9А-1731/4 также однотипны с генераторами электровозов ЧС2. Электродвигатель AV-2732/4 получает питание от секции реостатов.
Тяговые параметры при передаточном отношении редукторов 1:1,72 и среднеизношенных колесах (1215 мм) электровоза следующие:
Тяговые данные электровозов ЧС-200
Режим Сила тяги, кгс Скорость, км/ч Процент возбуждения
Часовой 22000 136,3 100
Продолжительный 20000 137,7 100
Максимальная скорость 14300 200 30,5

Конструкционная скорость электровоза 220 км/ч.
Тормозные резисторы рассчитаны на мощность продолжительного режима 7000 кВт и кратковременную мощность 10 000 кВт. Тормозная сила при 200 км/ч составляет 19 тс, при скорости 115 км/ч — 22 тс. Вес электровоза при 2/3 запаса песка 157 тс, нагрузка от колесных пар на рельсы около 20 тс. Минимальный радиус, проходимый электровозом кривых при скорости 10 км/ч, 100 м.
Электровоз ЧС200, имея мощность в 2 раза превосходящую мощность наиболее распространенного на сети железных дорог пассажирского электровоза ЧС2, по весу больше последнего всего на 25%, т. е. обладает весьма высоким показателем удельной мощности — 51 кВт/тс против 30 кВт/тс у электровоза ЧС2 (значения даны для длительной мощности). В мае 1975 г. электровоз ЧС200-001 на колее 1435 мм (в ЧССР) развил скорость 210 км/ч. В конце 1975 г. электровоз ЧС200-002 прибыл в депо Ленинград-Пассажирский-Московский Октябрьской железной дороги.
Появление восьмиосных пассажирских электровозов постоянного тока обусловлено двумя причинами: необходимостью практического сравнения электрической и моторвагонной тяги при обслуживании скоростных поездов на линии Москва — Ленинград и повышением количества вагонов в пассажирских поездах, а следовательно, веса последних.
Первая причина привела к заказу на заводах Шкода электровозов ЧС200 с тяговыми электродвигателями, имеющими мощность 1050 кВт при часовом режиме, 1000 кВт при продолжительном режиме и максимальную скорость 200 км/ч; вторая — к постройке восьмиосных электровозов ЧС6 с максимальной скоростью 160 км/ч. Переговоры с чехословацкой стороной об изготовлении партии восьмиосных электровозов начались в 1974 г. В 1979 г. заводами Шкода были изготовлены 10 электровозов ЧС200 (заводской тип 66Et), в конструкции которых был учтен опыт испытаний со скоростями до 220 км/ч двух первых восьмиосных пассажирских высокоскоростных электровозов постоянного тока ЧС200-001 и ЧС200-002 (заводской тип 66Е0), построенных в 1975 г. В 1979 г. заводы Шкода построили 10 электровозов ЧС6 (заводской тип 50Ei), основным отличием которых от электровозов ЧС200 было изменение передаточного числа редукторов.
Цифра 200 после буквенной части обозначения серии электровоза указывает, что максимальная скорость локомотива в эксплуатации равна 200 км/ч. С такой скоростью электровоз может вести состав, состоящий из 12—14 четырехосных пассажирских вагонов.
Электровоз ЧС200 представляет собой двухсекционный локомотив. Каждая секция имеет кузов сварной конструкции с несущей рамой длиной 15 630 мм.
Кузов опирается на две двухосные тележки с помощью люлечного подвешивания. Передача тягового и тормозного усилий от тележек к кузову осуществляется с помощью шкворней с шаровым соединением, расположенным в средних поперечных балках тележек. Секции соединены между собой жесткой сцепкой-тягой, имеющей по концам шарниры. По сравнению с опытными электровозами № 001 и 002 у электровозов с № 003 общая длина по осям автосцепок уменьшена на 1080 мм и составляет 32 000 мм, изменена и форма кабин машиниста.
Рамы тележек сварной конструкции коробчатого сечения. Продольные балки тележки соединены концевыми и средней поперечной балками. Цилиндрические пружины, через которые вес от рамы тележки передается на колесные пары, расположены на направляющих цапфах букс. Общий статический прогиб рессорного подвешивания 197 мм, из них 66 мм приходится на первую ступень. Для гашений колебаний надрессорного строения применены гидравлические амортизаторы в первой и второй ступенях подвешивания.
Колеса цельнокатаные (безбандажные), хорошо отбалансированные; оси полые (сверленые). Диаметр новых колес 1250 мм. Буксы роликовые. Привод от тяговых электродвигателей к колесным парам типа Шкода, как и на электровозах ЧС2Т. Передаточное отношение редуктора 75:42=1,786 (на опытных электровозах было 1,721).
На тележках установлено по четыре тормозных цилиндра диаметром 8" (203 мм), от поршней которых усилие с помощью рычажных систем передается на тормозные колодки (по две с каждой стороны колеса).
Кабины машиниста оборудованы кондиционерами.
На электровозе установлены восемь шестиполюсных тяговых электродвигателей 1AL-4741FLT с компенсационной обмоткой. При напряжении на выводах 1500 В и расходе охлаждающего воздуха 120 м3/мин электродвигатели имеют следующие параметры:
Режим Мощность, кВт Ток, А Частота вращения якоря,
 об/мин
Часовой 1050 750 1060
Продолжительный 1000 715 1075
Максимальный ток 1250А; максимальная частота вращения якоря 1510 об/мин; изоляция обмоток класса F. Масса электродвигателя 4600 кг.
На каждой секции электровоза установлены два токоприемника TSP-6M и быстродействующий выключатель 1VPD3 (номинальное напряжение 3000 В, ток 1800 А), рассчитанный на максимальный ток отключения 12 000 А. Для переключений в силовой цепи тяговых электродвигателей служат электропневматические контакторы 2SVAD6, SVAD7, SVAD9, SVAD10, рассчитанные на номинальное напряжение 3000 В и ток соответственно 800, 800, 500 и 400 А. Включением и выключением этих контакторов управляет промежуточный контроллер 1KND3, имеющий 56 ступеней и 54 кулачковых элемента; привод контроллера электропневматический.
Тяговые электродвигатели каждой тележки постоянно соединены последовательно. Группы последовательно соединенных электродвигателей каждой секции могут в свою очередь соединяться последовательно и параллельно, т. е. электровоз при полном возбуждении имеет только две ходовые позиции. На каждой из ходовых позиций возможно получить пять ступеней ослабления возбуждения: 76, 58, 47, 38 и 30,5%. Промежуточный контроллер имеет 56 позиций: 1 — подготовительная; 2—26 — реостатные при последовательном соединении тяговых электродвигателей; 27—32 — ходовые при последовательном соединении на полном и пяти ступенях ослабленного возбуждения; 33—50 — реостатные при параллельном соединении групп тяговых электродвигателей и 51 — 56 — ходовые при параллельном соединении на полном и пяти ступенях ослабленного возбуждения. Переход с одного соединения тяговых электродвигателей на другое осуществляется по мостовой схеме.
Электровозы оборудованы реостатным тормозом, при действии которого якорь каждого электродвигателя подключается параллельно отдельному резистору (как и на электровозах ВЛ80т, ВЛ80с, ЧС4Т, ЧС2Т), а обмотки возбуждения электродвигателей каждой секции соединяются последовательно и питаются от тиристорно-импульсного преобразователя; последний в свою очередь получает питание от секции тормозных резисторов, как и на электровозах ЧС2Т.
Цепи управления и освещения питаются постоянным током номинальным напряжением 48 В. На электровозе установлены аккумуляторные батареи 36NKT-160 емкостью 160 А. ч.
На пультах машиниста размещены клавиши, соответствующие скорости движения 0, 15, 20, 25, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 120, 140, 160, 180, 200 км/ч. Нажатием соответствующей клавиши можно задать необходимую скорость, которая поддерживается автоматически за счет изменения возбуждения тяговых электродвигателей и введения в их цепь резисторов. Предусмотрен автоматический пуск при неизменном заданном машинистом токе. При реостатном торможении происходит автоматическое снижение скорости и поддержание ее за счет изменения возбуждения; при достижении максимального тормозного усилия параллельно электрическому торможению начинает действовать электропневматическое торможение всего состава.
Для охлаждения тяговых электродвигателей на каждой секции электровоза установлены два мотор-вентилятора с электродвигателями 1А-2839/4, применяемыми также на электровозах ЧС2Т. Два электродвигателя включены нормально последовательно. Вентиляторы, охлаждающие резисторы, приводятся электродвигателями 2AV-2732/4, компрессоры КЗ-Lok — электродвигателями 12А-3432/4, несколько отличающимися от электродвигателей 9А-3432/4, установленных на электровозах ЧС2Т и первых двух электровозах ЧС200.
Параметры электродвигателей электровозов ЧС-200
Основные данные Тип электродвигателя
2AV-2732/4 12А-3432/4
Номинальная мощность, кВт 39 22
Ток, А 160 9
Частота вращения якоря, об/мин 2140 1700
Напряжение, В 280 2800
Генераторы тока управления 9А-1731/4 по основным параметрам не отличаются от генераторов 4А-1731/4 электровозов ЧС2Т.
Компрессор КЗ-Lok производительностью 2,9 м3/мин при противодавлении 9 кгс/см2 и частоте вращения 1250 об/мин представляет собой трехцилиндровую машину с двумя ступенями сжатия.
Тяговые параметры электровоза при передаточном отношении редуктора 1,786 и среднеизношенных колесах (1215 мм):
Тяговые данные электровозов ЧС-200
Режим Сила тяги, кН (кгс) Скорость, км/ч Процент возбуждения
Часовой 217 (22130) 135,9 100
Длительный 204 (20800) 137,8 100
Максимальная скорость 140 (14320) 200 30,5

Конструктивная скорость электровоза 220 км/ч.
Тормозные резисторы рассчитаны на мощность продолжительного режима 7000 кВт и кратковременную мощность 10 000 кВт. Диапазон применения электрического торможения от 60 до 200 км/ч. Масса электровоза при 2/3 запаса песка 156 т ±2 %, нагрузка от колесных пар на рельсы 19,5 тс. Минимальный радиус проходимых электровозом кривых при скорости 10 км/ч 100 м.
Электровозы ЧС200 поступили в депо Ленинград-Пассажирский-Московский Октябрьской железной дороги для обслуживания скорых поездов на линии Москва — Ленинград.
Род службыПассажирский
Осевая формула2(20 -20)
Годы выпуска1974, 1979
ТокПостоянный, 3кВ
Инвентарные номера 
Восьмизначные номера на дорогах России и СНГ (на 2005 год) 1523300 - 1523399
Железнодорожные администрации-собственницыРоссия
Диапазон резерва сериинет

Рекомендовать эту статью

Термины, пояснения и исторические справки

Новости из интернета

  

Места на карте, упоминающиеся на сайте 1520mm.ru

Будьте в курсе наших новостей


© 2002—2017 Nicos
Страница сгенерирована за 0,0085 сек.
Rambler's Top100 Яндекс.Метрика