Продолжаю рассказ о локомотивах, трудившихся на железных дорогах Советского Союза. Герой этой статьи - малоизвестный и построенный всего в 1 экземпляре электровоз №47.
После войны в качестве репарации на дороги Советского Союза поступил целый "зверинец" электровозов, ранее работавших на железных дорогах Германии. Пожалуй, главным объединяющим фактором в этом зоопарке было напряжение в сети, на которое они были рассчитаны: однофазный переменный ток пониженной частоты 16 2/3 Гц, напряжением 15 кВ. Их было 27 разных серий, среди которых 13 серий использовали зубчатую передачу от тягового электродвигателя к колёсным парам.
Первоначально в планах значилось направить эти локомотивы на работу в Казахские степи, на участок Караганда - Акмолинск - Тобол Карагандинской (в то время) железной дороги, для чего планировалось этот участок электрифицировать на однофазном токе пониженной частоты.
Но для того, чтобы этот ток добыть, нужно было построить несколько электростанций, которые бы такой ток вырабатывали. Как в той присказке: "помечтали - умилились, посчитали - прослезились". Дело в том, что в то время по стране шагал постоянный ток, уже имелись и технологии выпуска собственных локомотивов под него, имелись наработки на нескольких заводах, тон среди которых задавало московское "Динамо", как главный поставщик электрооборудования. Строить ради нескольких десятков локомотивов новые станции с нетипичными для системы параметрами? Можно, но зачем?
Ну хорошо, вопрос об электрификации участка остался открытым, станции решили не строить. Но что с электровозами-то делать? Не пропадать же добру? Куда-то их надо было срочно пристроить, ну куда им "со свиным рылом в калашный ряд"? То есть, с такими нестандартными для наших дорог параметрами? Не переводить же Сурамский перевал на переменный ток, меняя всю инфраструктуру, в конце концов.
Решение было найдено в переоборудовании локомотивов. Ну то есть как найдено. Было предложено несколько вариантов. Первым вариантом было приспособление питания двигателей под частоту 50 Гц (путём замены обмоток якорей либо статорных обмоток). Во-вторых, воткнуть в схему механические выпрямители, которые бы преобразовали подводимый переменный ток частотой в 50 Гц в пульсирующий постоянный ток для питания тяговых электродвигателей.
Вторым вариантом было предложение оборудовать тяговые подстанции преобразователями трёхфазного переменного тока частотой 50 Гц в однофазный путём установки на подстанциях мотор-генераторов или ионных приборов, которые в те годы как раз разрабатывал ВНИИЖТ. Идея в целом неплохая, но преобразователи находились только в стадии проекта, а локомотивы-то вот они, стоят и ждут выхода на линию. С конструкцией электровозов в этом случае делать было ничего не нужно, но опять же, линия с такими подстанциями была бы заточена под отдельный вид тягового подвижного состава, и потом нужно было бы либо выпускать самим такие электровозы, либо, после выработки ресурса, переводить линию на другое напряжение, меняя всю инфраструктуру.
Третьим вариантом было предложение переоборудовать электровозы под постоянный ток напряжением 3 кВ для работы на уже электрифицированных на этом токе участках. В первом случае для этого требовалось либо включить в схему ионные преобразователи постоянного тока разработки Московского энергетического института, либо переделать, или даже заменить, тяговые электродвигатели под постоянный ток напряжением 3000 вольт. Во втором случае предлагалось полностью заменить электрооборудование и отправить локомотивы на участки под провода с напряжением 1500 вольт.
Как ни странно, именно последнее предложение получилось наиболее выгодным по затратам времени и труда, а также технической проработке самого решения. Советская промышленность уже имела опыт и технологии производства электрооборудования и электровозов под 1500 В постоянного тока, и по сути нужно было составить схему и смонтировать по ней уже выпускавшуюся номенклатуру в новых-старых немецких корпусах.
Именно поэтому руководство МПС приняло решение переделать один репарационный электровоз под постоянный ток. Подопытным кроликом стал немецкий электровоз Е44-047 (его номер и послужил названием серии) типа 2о-2о, построенный фирмой Сименс-Шуккертверке, и приписанный до репарации к депо Бреслау. Эта серия в 100 электровозов строилась в Берлине с 1933 по 1939 годы, была оборудована четырьмя коллекторными тяговыми двигателями WBM-380, рассчитанных на максимальное напряжение переменного тока 638 В, и имевших номинальную мощность в часовом режиме в 550 кВт при скорости локомотива 76 км/ч. При этом потолок по скорости составлял для Е44 90 км/ч.
Переоборудование локомотива Е44 с бортовым номером 47 проводилось силами работников депо Москва-3 Ярославской железной дороги. Опытный электровоз лишился трансформатора, высоковольтного выключателя, плавного регулятора и части другого оборудования, которое было необходимо для работы под однофазным переменным током.
Взамен снятого оборудования были установлены быстродействующий выключатель, 6 электропневматических контакторов, пусковые резисторы, мотор-генератор ДМГ-1500/50 (такие же ставились на моторные вагоны серии Сд), распределительный щит РЩ-22, электродвигатель ДВ-18/5000 для привода немецкого компрессора VV-224, который менять не стали, и ещё несколько аппаратов в цепи вспомогательных машин и отопления. Двигатели постоянно были соединены последовательно, а контроллеры машиниста и кнопочные щиты вспомогательных цепей не переделывались.
Групповой переключатель имел 16 позиций, включая нулевую. Кроме того, инженеры депо Москва-3 поколдовали с мотор-вентиляторами, которые изначально предназначались для работы на переменном однофазном токе напряжением 220 В. Два мотор-вентилятора последовательно соединили между собой и подключили параллельно якорю электродвигателя четвёртой колёсной пары. То есть ловкость рук, и никаких переделок для мотор-вентиляторов не понадобилось. После всех этих переделок электровоз похудел более чем на полторы тонны: с 78 до 76,4 т.
Испытательные поездки в целом показали состоятельность идеи переоборудования электровозов однофазного тока под постоянный ток напряжением 1500 В, но были нюансы. Подобное вмешательство в конструкцию потребовало использования мощных пусковых резисторов, что приводило к значительным потерям энергии на пуске. А ещё, и это главное, снижалась сила тяги.
При часовом токе 1250 А и полном возбуждении на коллекторе (напряжение 375 В) немецкий двигатель WBM-380 выдавал мощность 410 кВт, а скорость локомотива при этом составляла 36 км/ч. Эту проблему предлагалось решить путём переключения обмоток главных полюсов. Но проблемы на этом не закончились, их подкинул и электродвигатель ДВ-18/1500, который приводил компрессор. Как-то не взлюбили друг-друга отечественный мотор и немецкий компрессор, в результате пару заменили на отечественную: электромотор ЭК-12/1500 и компрессор ТВ-130. Моторкомпрессор в такой же конфигурации ставился на электровозы ВЛ19, откуда и перекочевал на №47 в полном составе.
Из-за разного напряжения на участке Москва - Александров (Москва - Загорск 1500 В, Загорск - Александров 3000 В), локомотив по Загорску требовалось отцеплять, что прибавляло хлопот всем подразделениям дороги и усложняло эксплуатацию. В итоге №47 был отправлен на полуторокиловольтовую линию Баку - Сабунчи - Сураханы, но слабая защита линий связи от мешающего воздействия больших тяговых токов развернуться там электровозу не позволила.
Намучившись с немецкими поделками Сименса, руководство МПС, а следом за ним и руководство страны приняли решение о передаче репарационных локомотивов на дороги ГДР, входившей в зону влияния СССР. Гэдээровские дороги были электрифицированы на том же токе, под который предназначались локомотивы Сименс, что неудивительно: они были сделаны до войны в Германии и там же бегали. Электровозы отправили обратно в Германию в 1952-1953 гг, что одновременно означало сворачивание всех работ по адаптации этих локомотивов под отечественные реалии. Электровоз №47, первенец так и не состоявшейся серии, в 1958 году был передан с Азербайджанской дороги в Днепропетровский институт железнодорожного транспорта.
Читайте канал и подписывайтесь на мои соцсети:
Фейсбук | Вконтакте | Инстаграм | Ютуб о танго | Ютуб о путешествиях
Проект "Железная дороги"
Серия "Электровозы на дорогах бывшего СССР"
Что такое электровоз? | Чем питается электровоз? | Маленький, да удаленький | Сурамские электровозы | Электровоз ВЛ19: Сделано в СССР | Электровоз В: Трудяга подъездных путей | Сергей Киров: человек и электровоз | ЭК: первый коксотушильный электровоз и его потомки
Серия "Железные дороги нашей родины"
Дорога жизни: Каринская узкоколейка
