Общие сведения
Развитие электротяги на железнодорожном транспорте
ü 
I-я электрическая ж.д., в 1879 г. протяженностью 300 м представлена Вернером Сименсом на промышленной выставке в Берлине. Электровоз, больше похожий на современный кар приводился в движение эл. двигателем мощностью 9,6 кВт. Напряжение подводилось по контактному рельсу 160 В. Скорость 7 км/ч. Три миниатюрных вагончика вмещали 18 пассажиров.
ü В России первые шаги по электрификации были предприняты на участке Петербург – Ораниенбаум, но в 1914 году помешала I мировая война.
ü 1926г. – электрификация участка «Баку – Сабучи – Сураханы» постоянным напряжением 1200 В.
ü 1929г. – электрификация участка «Москва – Мытищи» постоянным напряжением 1500 В.
ü 1932г. – электрификация крупных узлов: Москва, Ленинград, Киев постоянным напряжением 3000 В.
ü 1959г. – электрификация первого участка на переменном токе, напряжением 25000 В. на участке «Чернореченское – Клюквенная» Восточно-Сибирской железной дороги.
Общие сведения об электровозах
Подразделение и классификация электровозов.
I. По роду тока:
a. Постоянного тока (ВЛ19, ВЛ22, ВЛ23, ВЛ8, ВЛ10, ВЛ11, ВЛ15, ЧС2, ЧС7).
b. Переменного тока (ВЛ60, ВЛ80, ВЛ65, ВЛ85, ЧС4, ЧС8).
c. Двойного питания (ВЛ61д, ВЛ82).
II. По роду выполняемой работы:
a. Пассажирские (ВЛ60пк, ЧС2, ЧС7, Чс-4, ЧС8).
b. Грузовые (ВЛ8, ВЛ10, ВЛ11, ВЛ15, ВЛ19, ВЛ22, ВЛ23 постоянного тока и ВЛ60, ВЛ80, ВЛ85, ВЛ86 переменного).
c. Маневровые ВЛ41.
Осевые формулы ходовых частей электровозов
Эти формулы выражают:
1. Число тележек и число колесных пар в каждой тележке (2 или3).
2. Привод колесной пары: индивидуальный – индекс «0», групповой – индекса нет.
3. Конструкцию тележки:
a) сочлененные, то есть тяговые и тормозные усилия на состав передаются от рамы тележки и автосцепка установлена на раме тележки, тогда между колесными парами тележек ставится индекс «+».
b) несочлененные – автосцепка установлена в раме кузова, тяговые и тормозные усилия на состав передаются через раму кузова, тогда между колесными парами тележек ставится индекс «-».
4. Если электровоз многосекционный то число тележек записывается в скобках, а перед скобкой ставится число секций.
5. Всем электровозам отечественного производства присваивался индекс ВЛ, вновь проектируемые электровозы и имеют индексы: «Э» - грузовой, «ЭП» - пассажирский.
6. Кроме того, электровозы серий ВЛ имеют индексы: «К» - кремневые выпрямительные установки, «П» - пассажирский, «Т» - оборудован реостатным тормозом, «Р» - оборудован рекуперативным тормозом, «С» - работает по системе многих единиц, «М» - модернизированный, «Ф» - тяговые двигатели переменного тока.
| Постоянного тока | Переменного тока | Двойного питания |
| 30 + 30 - ВЛ19, ВЛ22, ВЛ23 | 30 - 30 - ВЛ60 к,пк | 2(20 - 20) – ВЛ82м |
| 2(20 + 20) – ВЛ8 | 2(20 - 20) – ВЛ80 к,т,р,с | 20 – 20 – ЭП9 |
| 2(20 - 20) – ВЛ10, ВЛ11 | 2(20 - 20- 20) – ВЛ85, ВЛ86ф | 20 – 20 – 20 – ЭП10 |
| 2(20 - 20- 20) – ВЛ15 | 20 – 20 – 20 – ВЛ65 | |
| 30 - 30 - ЧС2, ЧС2т | 30 - 30 - ЧС4, ЧС4т | |
| 2(20 - 20) – ЧС7 | 2(20 - 20) – ЧС8 | |
| 20 – 20 – Э4 | 20 – 20 – Э5 | |
| 20 – 20 – 20 – Э6 | 20 – 20 – 20 – Э7 | |
| 20 – 20 – ЭП4 | 20 – 20 – ЭП5 | |
| 20 – 20 – 20 – ЭП2 | 20 – 20 – 20 – ЭП3 |
Общее устройство электровоза.
Электровоз состоит из 2-х видов оборудования: механического и электрического.
К механическому оборудованию относятся – тележки, кузов и его опоры, ударно-тяговые и пескоподающие устройства. Тележка состоит из рамы, колесных пар, буксовых узлов, рессорного подвешивания, тяговых приводов, подвески ТЭД и ТРП.
К электрическому оборудованию относятся – тяговые электродвигатели, вспомогательные машины, трансформаторы, выпрямительные установки, переключатели, токоприемник, главный выключатель, аккумуляторная батарея, контакторы и реле.
Контрольные вопросы по теме: «Общие сведения по электровозам»
- Как подразделяются электровозы?
- Охарактеризуйте электровоз с ходовой формулой 3(20-20)?
- Какие виды оборудования относятся к механической части?
- Что значит, несочлененная тележка?
- Какие виды оборудования относятся к электрической части?
Системы энергоснабжения
I. Система питания ЭПС постоянного тока
На определенных станциях устанавливаются тяговые подстанции, где располагаются понижающие тяговые трансформаторы, выпрямительные и преобразовательные установки для преобразования переменного напряжения в постоянное. А также защитная и переключающая аппаратура.
От государственной трансформаторной подстанции переменное напряжение 35 или 110 кВ, частотой 50 Гц подается на трансформатор тяговой подстанции, понижается до 3,3 кВ и подается на выпрямительную установку от которой: «+» питающим проводом соединяется с контактной сетью, а «-» с рельсами.
Между контактным проводом и рельсами действует номинальное постоянное напряжение 3 кВ. На ЭПС при поднятом токоприемнике напряжение контактной сети подается через пускорегулирующую аппаратуру ПРА – это контакторы и резисторы и далее, на последовательно соединенные ТЭД. ТЭД с другой стороны через колесные пары соединяются с рельсами.
Переключая резисторы, регулируют напряжение и силу тяги электровозов.
При удалении от тяговой подстанции увеличивается сопротивление контактной сети и, соответственно, падение напряжения, что приводит к уменьшению напряжения на электровозе, а следовательно к потере мощности ЭПС.
II. Система питания ЭПС переменного тока
На тяговой подстанции переменное напряжение понижается до 27,5 кВ. На выходе одна фаза соединяется с рельсами, а две другие фазы с участками контактной сети противоположных направлений. Контактная сеть в которую подается напряжение от разных фаз тяговой подстанции разделена нейтральной вставкой (анкерный участок контактной сети в котором нет напряжения). Нейтральная вставка не допускает короткого замыкания между фазами при переходе поднятого токоприемника. Таким образом между контактным проводом и рельсами действует номинальное переменное напряжение 25 кВ с частотой 50 Гц.
На ЭПС установлен понижающий тяговый трансформатор, пускорегулирующая аппаратура и выпрямительная установка. ТЭД соединяются только параллельно. При поднятом токоприемнике переменное напряжение подается на первичную обмотку тягового трансформатора, второй вывод которой, через колесные пары соединяется с рельсами. От вторичной обмотки трансформатора переменное напряжение через пускорегулировочную аппаратуру подается на выпрямительную установку и далее на параллельно включенные ТЭД.
Сравнение систем питания постоянного и переменного тока