1021
0,3
2015-07-04
Рассказ об электровозах
В пару к тепловозной теме
На железке сейчас не работаю, но если создам тему «Рассказ о Ту-154 и Ан-140», то быстро попаду в анальное рабство к соответствующим органам, поэтому — электровозы. Начать стоит с того, что электровозы делятся по роду тока:
— постоянного тока 3 кВ;
— переменного однофазного 25 кВ.
Самый старый электровоз на дорогах Эсэсэсэрии — постоянник ВЛ8, трудится сейчас на Восточной Украине и в кавказских республиках. Снимок 2006-го года, не шибко качественный, но мне нравится характерностью:
Первая машина серии Н8 (новочеркасский восьмиосный) вышла с завода в 1953-м году, поэтому сегодня смотрится дико нанотехнологично. И это ещё кабина после капремонта, фото кабины немодернизированной машины что-то не могу найти…
Слева от машиниста — контроллер, управляющий силовыми аппаратами. Сбоку щель для реверсивной рукоятки (выбор направления движения и режима — тяга либо электроторможение), нижняя рукоятка— управление тяговым режимом, верхняя — управление электроторможением и ослаблением поля тягового режима (что-то типа делителя на грузовиках).
За спиной помощника — фанерная дверка в машинное отделение, где мелодично воют и гремят вспомогательные машины. Первый — возбудитель (преобразователь), включаемый при электроторможении, далее компрессор, включающийся автоматически для поддержания давления (воздух идёт в основном в тормоза, второй по прожорливости потребитель — звуковые сигналы и пескоподача, третий — аппараты), а за ним возвышается здоровенная улитка мотор-вентилятора.
На вентиляторе же укреплён генератор на 50 В для зарядки батареи — так сделать в пятидесятые годы было проще, чем колхозить на лампах преобразователь 3000 В —> 50 В, и схема дожила аж до 80-х годов, поэтому на постоянниках мотор-вентиляторы гоняют постоянно.
Всё дело в том, что я обрабатываю снимки по мере загрузки. В следующий раз буду грузить пачкой, просто очень редко пишу на форумах, где ответы идут пулемётом
Вот и тяговый двигатель НБ-406 длительной мощностью 525 кВт, хотя кратковременно из него можно выжать и мегаватт. Размеры можно прикинуть по колёсам, их диаметр — 1250 мм, не трактор «Кировец», но и не «КамАЗ». И даже не тепловоз, у тех, кроме ТЭП70, колёса 1050 мм — как раз по условиям размещения тяговых двигателей, у электровозов они вдвое мощнее и больше.
На пружинах тяговый двигатель подвешен к тележке, с другой стороны от держится за колёсную пару, а болты на корпусе — крепление одной из внутренних неподвижных обмоток, добавочного полюса.
Вид с другой стороны, здесь видна вся суть тягового привода с опорно-осевой подвеской двигателя — тяговый двигатель жёстко держится за ось колёсной пары моторно-осевыми подшипниками (маленькие коробки ближе к центру), на оси двигателя укреплены малые ведущие шестерни, на оси колпары большие ведомые, шестерни скрыты редукторными кожухами (большие коробки между МОП-ами и колёсами). Тяговый электродвигатель, таким образом, крутит колпару почти напрямую, через два параллельно работающих цилиндрических редуктора — передача очень простая и прочная.
На МОП-ах сверху видны заливные пробки, масло в МОП-ах и редукторах — один из ресурсов электровоза, определяющих пробег между заходами на пункт техобслуживания ТО-2. Для ВЛ8 этот период — где 36, а где 48 часов.
Высоковольтная камера (ВВК). Простирается от мотор-вентилятора почти до конца секции. Отвечаю на вопрос larchenkoff-а: она наглухо отгорожена от прохода, имеет пневматическую блокировку (пока не будет полностью закрыта, не пройдёт воздух, поднимающий токоприёмники) и электрическую защиту — при открытых дверях падает нож заземлителя, так что даже если токоприёмник приварится к проводу и будет продолжать подавать напряжение в ВВК, то замкнувшийся нож создаст короткое замыкание на землю и защита подстанции быстро обесточит контактную сеть.
Управляются тяговые двигатели тремя способами. Первый — перегруппировка, если соединить их последовательно, как трёхвольтовые лампочки в гирлянде, то на каждый придётся небольшое напряжение, а если параллельно — то каждый попадёт под полное напряжение сети.
Электровозные двигатели рассчитаны на 1500 В (больше не позволяет размер), поэтому схем соединения три — последовательное (сериесное С), когда все восемь последовательно и 3000 / 8 = 375 В на двигатель, сериес-параллельное СП, когда две гирлянды по четыре двигателя и на каждом 3000 / 4 = 750 В, и параллельное П (названо параллельным условно) — четыре гирлянды по два, когда 3000 / 2 = 1500 В на двигатель.
Управляют этими соединениями переключатели, что справа. Контактов на фото не видно, видны закрывающие их полукруглые дугогасительные камеры. Если кто разбирал обычные автоматические выключатели, то видел там непонятные стопки металлических пластинок, набранных в решётку на двух текстолитовых или картонных пластинах — это и есть дугогасительные камеры. Электрическая дуга, попадая в такую камеру, охлаждается и гаснет куда быстрее, чем просто на воздухе, поэтому НИКОГДА не выбрасывайте дугогасиловки из автоматов, без них контакты живут одну, максимум две хороших сработки.
Все контакты одного переключателя (у первого шесть, что можно сосчитать по камерам, у второго четыре) замыкаются в нужном порядке от одного вала, привод у него пневматический, а под дугогасиловками виден вал с низковольтными контактами, они стоят в цепях управления и создают между аппаратами зависимости срабатывания — машинисту остаётся лишь задать нужный режим, а уж аппараты ВВК сами отработают, как надо.
Слева виден огромный БВ — быстродействующий выключатель, может разорвать ток больше двух килоампер. Сработать он может и от выключения кнопки на пульте, и от короткого замыкания — это быстродействующий автомат, если кто работал с анодными выключателями — это почти то же самое. Сам выключатель внизу, откуда растут чёрные «рога», а всё остальное — дугогасительная камера. При срабатывании выключателя на параллельном соединении, когда электровоз потребляет огромный ток, хлопок как от взрыва.
Тормозной переключатель, переключающий схему из режима тяги в режим электрического торможения. Без дугогашения, потому что переключается без тока — есть механическая блокировка контроллера машиниста, не позволяющая переместить управляющую переключателем реверсивную рукоятку при включенных главной или тормозной, и электрическая, не дающая включиться линейным контакторам (выключателям тяговых двигателей) до полного проворота переключателя. Защита от дурака в полный рост.
Раз нет дугогашения, то хорошо видно всё устройство. Справа — привод уже другого переключателя, реверсора, переключающего направление движения, но конструкция у них СОВЕРШЕННО одинаковая, разное только число контактов… Итак, пришёл в контроллера машиниста сигнал на пневмовентиль (чёрная круглая катушка с тонкими подходящими проводами) — пошёл по трубке воздух в цилиндр — поршень толкнул зубчатую рейку — от рейки повернулась шестерня — от шестерни повернулся кулачковый вал — от вала через ролики прижались нужные контакты.
Подобные переключатели есть на всех тепловозах и электровозах, где есть тяговые электродвигатели постоянного тока, а они стоят даже на электровозах переменного тока… ТЭМ2, 2ТЭ116, ВЛ8 и ЧС4 реверсируются, таким образом, примерно одинаково.
Ну, и реостат. Пересоединения (перегруппировки) тяговых двигателей для регулирования скорости недостаточно, поэтому при разгоне дополнительно используются включаемые последовательно с двигателями мощные резисторы. Стоят они на чердаке ВВК и обычно не видны, снимка их на ВЛ8 у меня нет, поэтому фото с ВЛ10 (как и фото тормозного переключателя), но разницы почти никакой, по аппаратам ВЛ10 — просто клон ВЛ8, разные у них кузова, тележки, тяговые двигатели.
Таких фехралевых (феррум, хром, алюминий) элементов там десятки, но и их изредка умудряются сжечь…
На этом первое знакомство с постоянниками можно закончить и познакомить читателей с электровозами переменного тока. Самый яркий представитель — ВЛ80, их у нас на дорогах больше всего, а ВЛ80К — его первая массовая модификация. ВЛ80К-072, что на фото, почти 50 лет, и я не удивлюсь, если он справит полувековой юбилей в работе. Эти машины в работе на Украине и Северном Кавказе — от Дербента до Ростова-на-Дону, а отдельные машины с Тихорецка доходят аж до Сызрани.
Его кабина. Поаккуратнее, чем у ВЛ8, контроллер куда меньше. У него две рукоятки, главная и реверсивная, которая сейчас вынута и лежит слева от банки с кофе, и у главной всего 8 положений, в отличие от 38-ми у ВЛ8, но это не значит, что у тяговых двигателей всего 8 режимов работы. Работает этот контроллер как кнопки громкости у телевизора: качнул в одно положение — напряжение на двигателях добавилось, качнул в другое — убавилось.
Если не качать, а уже придержать контроллер в положении набора или сброса, то напряжение будет добавляться/убавляться, пока не отпустишь контроллер. В действительности всё немного сложнее, но сейчас важнее озвучить, каким именно аппаратом регулируется напряжение. Это — электроконтроллер главный ЭКГ-8Ж, он же групповой переключатель ГП, настоящий король электроаппаратов, трёхметровый кулачковый переключатель с 34-мя контактами и электроприводом.
ЭКГ стоит в самой середине ВВК, а его положение видно по сельсину-приёмнику — самому верхнему правому прибору из восьми светящихся. С сельсином в одном ряду вольтметр и два амперметра тяговых двигателей, а внизу четыре воздушных манометра. У бокового окна стоит КПД-3 — комплекс контроля параметров движения, пишущий несколько параметров на металлизированную ленту, на которой запись уже не выведешь.
Вид из кабины в машинное отделение. Прямо — одна из дверей в ВВК (имеет, как и другие, пневмоблокировку), справа от неё стоит щиток, позволяющий выключить неисправные машины секции (как можно заметить по первому фото, ВЛ80К состоит из двух секций), а направо и налево — двери на улицу.
Вид по продольному проходу (вдоль левой стенки кузова) почти из самого хвоста секции. ВВК отгорожена сдвижными сетками, над которыми виден блокировочный вал. Уширение ВВК в середине прохода — это место трансформатора, сердца электровоза переменного тока. Если пройти ко конца коридора, повернуть направо и налево, то вернёмся в кабину.
А это я на фоне выпрямительной установки. Как я уже упомянал, на наших электровозах переменного тока (да и на многих зарубежных) стоят двигатели постоянного тока (почему — вопрос отдельный и давно решённый), поэтому переменный ток, приходящий с трансформатора, выпрямляется.
Кто работал со сваркой, помнит эти диоды типа ВЛ200 (вентили лавинные). С завода на ВЛ80К стояли менее живучие обычные (не лавинные) диоды, поэтому их требовалось больше, а после модернизации (комплектования диодами ВЛ200) в выпрямительной установке остались пустые радиаторы — видны по краям.
Первую или уже работаешь?
Можно вернуться к постоянникам и вспомнить, что нам их поставляла ЧССР. Ещё пять лет назад основную долю пассажирских перевозок выполняли ЧС-ы. Вот ЧС2 — самый массовый из них, выпущено 944 машины, по сей день их можно встретить от Крыма до Новосибирска, но всё реже и реже.
Хоть с виду он и маленький (чехи просто адаптировали для наших дорог свой электровоз, а в Европе габарит подвижного состава сильно меньше нашего, отсюда и «горбатые» спальные вагоны международных поездов), но 120 км/ч летит без проблем и длительная мощность у него — 4200 кВт, как у двух секций хорошего 2ТЭ10М, а кратковременно можно выжать и все шесть мегаватт.
Кабина ЧС2 на ходу. Штурвал всё для того же — задания режима работы двигателей, как завёрнут штурвал — на такой угол повернётся и силовой главный переключатель. В подробностях рассказано на моём видео «Два групповика двойки».
Вид вперёд. А встанешь в полный рост — видно на пять метров… Одно из неудобств двойки. Ещё одно — довольно сильная тряска. Впрочем, они перекрываются надёжной работой простой машины.
В депо когда-то валялись главные переключатели от списанных двоек… По сути — родственник ЭКГ ВЛ80.
Пока всё.
Источник: www.yaplakal.com/
На железке сейчас не работаю, но если создам тему «Рассказ о Ту-154 и Ан-140», то быстро попаду в анальное рабство к соответствующим органам, поэтому — электровозы. Начать стоит с того, что электровозы делятся по роду тока:
— постоянного тока 3 кВ;
— переменного однофазного 25 кВ.
Самый старый электровоз на дорогах Эсэсэсэрии — постоянник ВЛ8, трудится сейчас на Восточной Украине и в кавказских республиках. Снимок 2006-го года, не шибко качественный, но мне нравится характерностью:
Первая машина серии Н8 (новочеркасский восьмиосный) вышла с завода в 1953-м году, поэтому сегодня смотрится дико нанотехнологично. И это ещё кабина после капремонта, фото кабины немодернизированной машины что-то не могу найти…
Слева от машиниста — контроллер, управляющий силовыми аппаратами. Сбоку щель для реверсивной рукоятки (выбор направления движения и режима — тяга либо электроторможение), нижняя рукоятка— управление тяговым режимом, верхняя — управление электроторможением и ослаблением поля тягового режима (что-то типа делителя на грузовиках).
За спиной помощника — фанерная дверка в машинное отделение, где мелодично воют и гремят вспомогательные машины. Первый — возбудитель (преобразователь), включаемый при электроторможении, далее компрессор, включающийся автоматически для поддержания давления (воздух идёт в основном в тормоза, второй по прожорливости потребитель — звуковые сигналы и пескоподача, третий — аппараты), а за ним возвышается здоровенная улитка мотор-вентилятора.
На вентиляторе же укреплён генератор на 50 В для зарядки батареи — так сделать в пятидесятые годы было проще, чем колхозить на лампах преобразователь 3000 В —> 50 В, и схема дожила аж до 80-х годов, поэтому на постоянниках мотор-вентиляторы гоняют постоянно.
Всё дело в том, что я обрабатываю снимки по мере загрузки. В следующий раз буду грузить пачкой, просто очень редко пишу на форумах, где ответы идут пулемётом
Вот и тяговый двигатель НБ-406 длительной мощностью 525 кВт, хотя кратковременно из него можно выжать и мегаватт. Размеры можно прикинуть по колёсам, их диаметр — 1250 мм, не трактор «Кировец», но и не «КамАЗ». И даже не тепловоз, у тех, кроме ТЭП70, колёса 1050 мм — как раз по условиям размещения тяговых двигателей, у электровозов они вдвое мощнее и больше.
На пружинах тяговый двигатель подвешен к тележке, с другой стороны от держится за колёсную пару, а болты на корпусе — крепление одной из внутренних неподвижных обмоток, добавочного полюса.
Вид с другой стороны, здесь видна вся суть тягового привода с опорно-осевой подвеской двигателя — тяговый двигатель жёстко держится за ось колёсной пары моторно-осевыми подшипниками (маленькие коробки ближе к центру), на оси двигателя укреплены малые ведущие шестерни, на оси колпары большие ведомые, шестерни скрыты редукторными кожухами (большие коробки между МОП-ами и колёсами). Тяговый электродвигатель, таким образом, крутит колпару почти напрямую, через два параллельно работающих цилиндрических редуктора — передача очень простая и прочная.
На МОП-ах сверху видны заливные пробки, масло в МОП-ах и редукторах — один из ресурсов электровоза, определяющих пробег между заходами на пункт техобслуживания ТО-2. Для ВЛ8 этот период — где 36, а где 48 часов.
Высоковольтная камера (ВВК). Простирается от мотор-вентилятора почти до конца секции. Отвечаю на вопрос larchenkoff-а: она наглухо отгорожена от прохода, имеет пневматическую блокировку (пока не будет полностью закрыта, не пройдёт воздух, поднимающий токоприёмники) и электрическую защиту — при открытых дверях падает нож заземлителя, так что даже если токоприёмник приварится к проводу и будет продолжать подавать напряжение в ВВК, то замкнувшийся нож создаст короткое замыкание на землю и защита подстанции быстро обесточит контактную сеть.
Управляются тяговые двигатели тремя способами. Первый — перегруппировка, если соединить их последовательно, как трёхвольтовые лампочки в гирлянде, то на каждый придётся небольшое напряжение, а если параллельно — то каждый попадёт под полное напряжение сети.
Электровозные двигатели рассчитаны на 1500 В (больше не позволяет размер), поэтому схем соединения три — последовательное (сериесное С), когда все восемь последовательно и 3000 / 8 = 375 В на двигатель, сериес-параллельное СП, когда две гирлянды по четыре двигателя и на каждом 3000 / 4 = 750 В, и параллельное П (названо параллельным условно) — четыре гирлянды по два, когда 3000 / 2 = 1500 В на двигатель.
Управляют этими соединениями переключатели, что справа. Контактов на фото не видно, видны закрывающие их полукруглые дугогасительные камеры. Если кто разбирал обычные автоматические выключатели, то видел там непонятные стопки металлических пластинок, набранных в решётку на двух текстолитовых или картонных пластинах — это и есть дугогасительные камеры. Электрическая дуга, попадая в такую камеру, охлаждается и гаснет куда быстрее, чем просто на воздухе, поэтому НИКОГДА не выбрасывайте дугогасиловки из автоматов, без них контакты живут одну, максимум две хороших сработки.
Все контакты одного переключателя (у первого шесть, что можно сосчитать по камерам, у второго четыре) замыкаются в нужном порядке от одного вала, привод у него пневматический, а под дугогасиловками виден вал с низковольтными контактами, они стоят в цепях управления и создают между аппаратами зависимости срабатывания — машинисту остаётся лишь задать нужный режим, а уж аппараты ВВК сами отработают, как надо.
Слева виден огромный БВ — быстродействующий выключатель, может разорвать ток больше двух килоампер. Сработать он может и от выключения кнопки на пульте, и от короткого замыкания — это быстродействующий автомат, если кто работал с анодными выключателями — это почти то же самое. Сам выключатель внизу, откуда растут чёрные «рога», а всё остальное — дугогасительная камера. При срабатывании выключателя на параллельном соединении, когда электровоз потребляет огромный ток, хлопок как от взрыва.
Тормозной переключатель, переключающий схему из режима тяги в режим электрического торможения. Без дугогашения, потому что переключается без тока — есть механическая блокировка контроллера машиниста, не позволяющая переместить управляющую переключателем реверсивную рукоятку при включенных главной или тормозной, и электрическая, не дающая включиться линейным контакторам (выключателям тяговых двигателей) до полного проворота переключателя. Защита от дурака в полный рост.
Раз нет дугогашения, то хорошо видно всё устройство. Справа — привод уже другого переключателя, реверсора, переключающего направление движения, но конструкция у них СОВЕРШЕННО одинаковая, разное только число контактов… Итак, пришёл в контроллера машиниста сигнал на пневмовентиль (чёрная круглая катушка с тонкими подходящими проводами) — пошёл по трубке воздух в цилиндр — поршень толкнул зубчатую рейку — от рейки повернулась шестерня — от шестерни повернулся кулачковый вал — от вала через ролики прижались нужные контакты.
Подобные переключатели есть на всех тепловозах и электровозах, где есть тяговые электродвигатели постоянного тока, а они стоят даже на электровозах переменного тока… ТЭМ2, 2ТЭ116, ВЛ8 и ЧС4 реверсируются, таким образом, примерно одинаково.
Ну, и реостат. Пересоединения (перегруппировки) тяговых двигателей для регулирования скорости недостаточно, поэтому при разгоне дополнительно используются включаемые последовательно с двигателями мощные резисторы. Стоят они на чердаке ВВК и обычно не видны, снимка их на ВЛ8 у меня нет, поэтому фото с ВЛ10 (как и фото тормозного переключателя), но разницы почти никакой, по аппаратам ВЛ10 — просто клон ВЛ8, разные у них кузова, тележки, тяговые двигатели.
Таких фехралевых (феррум, хром, алюминий) элементов там десятки, но и их изредка умудряются сжечь…
На этом первое знакомство с постоянниками можно закончить и познакомить читателей с электровозами переменного тока. Самый яркий представитель — ВЛ80, их у нас на дорогах больше всего, а ВЛ80К — его первая массовая модификация. ВЛ80К-072, что на фото, почти 50 лет, и я не удивлюсь, если он справит полувековой юбилей в работе. Эти машины в работе на Украине и Северном Кавказе — от Дербента до Ростова-на-Дону, а отдельные машины с Тихорецка доходят аж до Сызрани.
Его кабина. Поаккуратнее, чем у ВЛ8, контроллер куда меньше. У него две рукоятки, главная и реверсивная, которая сейчас вынута и лежит слева от банки с кофе, и у главной всего 8 положений, в отличие от 38-ми у ВЛ8, но это не значит, что у тяговых двигателей всего 8 режимов работы. Работает этот контроллер как кнопки громкости у телевизора: качнул в одно положение — напряжение на двигателях добавилось, качнул в другое — убавилось.
Если не качать, а уже придержать контроллер в положении набора или сброса, то напряжение будет добавляться/убавляться, пока не отпустишь контроллер. В действительности всё немного сложнее, но сейчас важнее озвучить, каким именно аппаратом регулируется напряжение. Это — электроконтроллер главный ЭКГ-8Ж, он же групповой переключатель ГП, настоящий король электроаппаратов, трёхметровый кулачковый переключатель с 34-мя контактами и электроприводом.
ЭКГ стоит в самой середине ВВК, а его положение видно по сельсину-приёмнику — самому верхнему правому прибору из восьми светящихся. С сельсином в одном ряду вольтметр и два амперметра тяговых двигателей, а внизу четыре воздушных манометра. У бокового окна стоит КПД-3 — комплекс контроля параметров движения, пишущий несколько параметров на металлизированную ленту, на которой запись уже не выведешь.
Вид из кабины в машинное отделение. Прямо — одна из дверей в ВВК (имеет, как и другие, пневмоблокировку), справа от неё стоит щиток, позволяющий выключить неисправные машины секции (как можно заметить по первому фото, ВЛ80К состоит из двух секций), а направо и налево — двери на улицу.
Вид по продольному проходу (вдоль левой стенки кузова) почти из самого хвоста секции. ВВК отгорожена сдвижными сетками, над которыми виден блокировочный вал. Уширение ВВК в середине прохода — это место трансформатора, сердца электровоза переменного тока. Если пройти ко конца коридора, повернуть направо и налево, то вернёмся в кабину.
А это я на фоне выпрямительной установки. Как я уже упомянал, на наших электровозах переменного тока (да и на многих зарубежных) стоят двигатели постоянного тока (почему — вопрос отдельный и давно решённый), поэтому переменный ток, приходящий с трансформатора, выпрямляется.
Кто работал со сваркой, помнит эти диоды типа ВЛ200 (вентили лавинные). С завода на ВЛ80К стояли менее живучие обычные (не лавинные) диоды, поэтому их требовалось больше, а после модернизации (комплектования диодами ВЛ200) в выпрямительной установке остались пустые радиаторы — видны по краям.
Первую или уже работаешь?
Можно вернуться к постоянникам и вспомнить, что нам их поставляла ЧССР. Ещё пять лет назад основную долю пассажирских перевозок выполняли ЧС-ы. Вот ЧС2 — самый массовый из них, выпущено 944 машины, по сей день их можно встретить от Крыма до Новосибирска, но всё реже и реже.
Хоть с виду он и маленький (чехи просто адаптировали для наших дорог свой электровоз, а в Европе габарит подвижного состава сильно меньше нашего, отсюда и «горбатые» спальные вагоны международных поездов), но 120 км/ч летит без проблем и длительная мощность у него — 4200 кВт, как у двух секций хорошего 2ТЭ10М, а кратковременно можно выжать и все шесть мегаватт.
Кабина ЧС2 на ходу. Штурвал всё для того же — задания режима работы двигателей, как завёрнут штурвал — на такой угол повернётся и силовой главный переключатель. В подробностях рассказано на моём видео «Два групповика двойки».
Вид вперёд. А встанешь в полный рост — видно на пять метров… Одно из неудобств двойки. Ещё одно — довольно сильная тряска. Впрочем, они перекрываются надёжной работой простой машины.
В депо когда-то валялись главные переключатели от списанных двоек… По сути — родственник ЭКГ ВЛ80.
Пока всё.
Источник: www.yaplakal.com/
