В период с 1961 по 1995 год было построено 5140 электровозов серии ВЛ80 различных модификаций: ВЛ80К, ВЛ80Т, ВЛ80Р, ВЛ80С и другие. Были среди них и опытные машины, например, ВЛ80А с асинхронными двигателями.
Одним из путей повышения надежности работы электровозов является применение на них тяговых электродвигателей синхронного или асинхронного типа. Частота вращения роторов таких электродвигателей регулируется изменением частоты питающего тока. Так как в контактном проводе однофазный ток имеет постоянную частоту 50 Гц, то на электровозах необходимо устанавливать преобразователи частоты и числа фаз. С появлением тиристоров стало возможным создание таких преобразователей в достаточно компактном виде.
Отсутствие коллектора позволяет повысить вращающий момент и мощность электродвигателя, а, следовательно, и осевую силу тяги при данных габаритах электродвигателя. Исключаются коммутационные ограничения, что позволяет увеличить мощность и за счет повышения частоты вращения.
Поэтому в решении вопроса повышения скорости движения поездов применение бесколлекторных электродвигателей на электровозах рассматривалось как одно из перспективных направлений и научно-исследовательские и проектно-конструкторские организации с начала 1960-х годов приступили к работе по созданию электровозов с такими электродвигателями.
В 1967 г. Новочеркасский электровозостроительный завод по проекту ВЭлНИИ и Всесоюзного научно-исследовательского института электромеханики (ВНИИЭМ) изготовил восьмиосный электровоз №238 одна секция которого была оборудована асинхронными тяговыми электродвигателями (она получила обозначение ВЛ80А), а другая представляла собой обычную секцию электровоза серии ВЛ80К.
На макетной секции было применено ступенчатое регулирование напряжения, на первичной стороне трансформатора имелись 32 ступени. Напряжение от вторичной обмотки подводилось к двум выпрямителям, а выпрямленное напряжение от каждого выпрямителя поступало к двум инверторам, преобразовывавшим постоянный ток в трехфазный ток переменной частоты.
От инверторов получали питание асинхронные тяговые электродвигатели ЭТА-1200 номинальной мощностью по 1200 кВт (номинальная частота 80 Гц, фазное напряжение 693 В, фазный ток 740 А). Передаточное число тягового редуктора осталось равным 19 : 88 = 1 : 4,632.
После проведения исследований работы оборудования макетной секции был разработан проект электровоза, и в марте 1971 г. Новочеркасский завод выпустил электровоз ВЛ80А-751 с асинхронными тяговыми электродвигателями. Механическая часть этого электровоза также была выполнена на базе механической части электровозов серии ВЛ80К.
Так как при трогании макетной секции с составом наблюдались некоторые колебания тягового усилия, обусловленные, в частности, отсутствием плавного регулирования напряжения, то на электровозе ВЛ80А-751 было применено плавное регулирование напряжения по семи зонам.
Переход с одной зоны регулирования на другую (подключение к разным выводам вторичной обмотки трансформатора) осуществлялся с помощью главного контроллера. Каждая выпрямительная установка ВИУ 2х1200 была рассчитана на выходное напряжение 0-2080 В, номинальный выпрямленный ток 1600 А и максимальный выпрямленный ток 3000 А. К каждой выпрямительной установке были подключены два автономных инвертора – по одному на тяговый электродвигатель. Скорость движения электровоза регулировалась изменением выпрямленного напряжения.
На электровозе были установлены восемь трехфазных асинхронных электродвигателей НБ-602 номинальной мощностью по 1200 кВт, имевших следующие расчетные параметры: фазное напряжение – 750 В, фазный ток – 680 А, частота вращения ротора – 1410 об./мин., коэффициент мощности – 0,83. Масса электродвигателя равнялась 3900 кг. Сцепная масса (184 т) и максимальная скорость (110 км/ч) у электровоза ВЛ80А-751 были такие же, как у электровозов серий ВЛ80К и ВЛ80Т.
Для наладки и опытных поездок электровоз был направлен в депо Ожерелье Московской железной дороги. Впоследствии ВЛ80А так и не пошел в серию, опытные секции были списаны. Серийная секция №238 была сцеплена с секцией №216 (ранее работавшей с опытной секцией ВЛ80Б) и в дальнейшем продолжила работу в составе электровоза ВЛ80К-216.
По материалам книги В.А. Ракова «Локомотивы Отечественных железных дорог 1956-1975 гг.».
На этом всё, подписывайтесь на наш канал, ставьте лайки! Благодарю за внимание!
Наверняка вам будут интересны наши статьи:
- ВЛ80: кратко обо всех модификациях