Первые попытки использовать электричество для привода транспортных средств появились в 19 веке. Уже в 1835 году, как раз в то время, когда первый паровоз проехал из Ниирнберга в Фиирт в Германии, американец Дэвенпорт выставил в Спрингсфилде модель электрического вагона. За ней последовали эксперименты других изобретателей, и уже в 1838 году был запущен электрический локомотив шотландца Дэвидсона. В Германии франкфуртский мастер-механик Иоганн Филипп Вагнер в 1840 году представил модель небольшой электрической кареты. Модель была действующей, но построить большой локомотив не удалось. Энергия для всех этих первых творений по-прежнему черпалась из гальванических батарей.
Только после того, как в 1865 году Вернер фон Сименс разработал принцип электродинамики, были созданы первые динамо-машины, а вскоре и мощные электродвигатели. Двигатели получали питание от рельсов или воздушной линии. Вернер фон Сименс также сконструировал первый локомотив, работающий от тока высокого напряжения. 31 мая 1879 года эта машина, построенная компанией Siemens & Halske, была представлена публике и введена в эксплуатацию по случаю Берлинской торговой выставки.
С мая по сентябрь по трассе длиной 300 метров было перевезено в общей сложности 86 000 человек. Это стало последним доказательством полезности электрической тяги для транспортных средств. Двухосный локомотив развивал максимальную скорость 13 км/ч при движении порожняком и тянул поезд из трех вагонов, каждый из которых вмещал 6 пассажиров, со скоростью 7 км/ч. Мощность двигателя составляет 2,2 кВт. Ток с постоянным напряжением 150 В подавался по проводниковой шине между двумя ходовыми рельсами. Контактные рельсы служили обратным проводником. Этот первый электровоз впоследствии занял почетное место в Немецком музее в Мюнхене.
Два года спустя на Всемирной выставке в Париже была запущена еще одна железная дорога, также построенная компанией Siemens & Halske. 16 мая 1881 года в Берлине-Лихтерфельде был запущен первый электрический трамвай. На этой железной дороге электроэнергия по-прежнему подавалась по рельсам. Небольшие шахтные локомотивы с 1882 года для шахт Заукероде и Ной-Штабфурт, напротив, уже питались от воздушной линии. Далее трамваи один за другим строились в разных городах, например, в Оффенбахе в 1884 году и в Галле в 1891 году. Трамвай в Лихтерфельде с 1890 года работал на воздушных линиях, что сделало его менее уязвимым к бурям.
Примерно в 1895 году местная железная дорога из Мекенбюрена в Теттнанг стала первой полностью электрической железной дорогой. Более масштабное использование электрических вагонов на магистральных линиях началось 1 апреля 1900 года на тестовой линии постоянного тока, построенной компанией Siemens & Halske от Берлин-Ваннзеебанхоф до Целендорфа. Компания UEG, позже переименованная в AEG, открыла аналогичную железнодорожную линию от станции Потсдам до Лихтерфельде 8 января 1903 года. Постоянный ток напряжением 500-600 В подавался на обе железнодорожные линии через боковую проводниковую шину, как и сегодня на пригородных железных дорогах Гамбурга и Берлина. Тем временем разработка трехфазного двигателя продвинулась настолько далеко, что первые испытания были проведены на большой испытательной железной дороге в Лихтерфельде в 1898 году. Трехфазный ток подавался с напряжением 10 кВ и частотой 50 Гц по трехполюсной воздушной линии, проложенной сбоку.
Производителем двухосного испытательного локомотива была компания Siemens & Halske, которая уже с 1892 года эксплуатировала небольшую трехфазную испытательную железную дорогу на территории своего завода в Берлин-Шарлоттенбурге. В то же время аналогичные испытания проводились компанией Ganz в Будапеште. Однако первый трехфазный локомотив был построен в Швейцарии в 1899 году компанией Sulzer Bros. и BBC. К 1933 году этот локомотив прошел в общей сложности 600 000 км по 40-километровой магистрали от Бургдорфа до Туна. Эта железнодорожная линия работала под напряжением 750 В при частоте 40 Гц.
С основанием 10 октября 1899 года в Германии была создана более широкая база для дальнейшего развития. Наряду с компаниями AEG и Siemens в исследовательской компании участвовал и KPEV. В качестве испытательной линии была выбрана военная железная дорога от Мариенфельде до Цоссена, которая была электрифицирована на протяжении 33 км. Трехполюсная воздушная линия на 10 кВ при частоте 50 Гц была расположена на высоте 5-7 метров сбоку от пути.
Siemens и AEG использовали по одному вагону и в 1901 году достигли скорости до 160 км/ч. Некачественная путевая надстройка и отсутствие тележек поначалу не позволяли развить большую скорость. Только после капитального ремонта транспортных средств и путей осенью 1903 года было возобновлено высокоскоростное движение. 7 октября 1903 года вагон Siemens развил скорость 203 км/ч, а 27 октября того же года вагон AEG установил мировой рекорд в 210,2 км/ч, который оставался непревзойденным на протяжении более 50 лет. Оба вагона имели осевую схему (A 1 A) (A 1 A). Кроме того, для тестовых заездов был задействован локомотив (1 A) (A 1 ) компании Siemens & Halske с максимальной скоростью 150 км/ч. С 1902 года на севере Италии существовала трехфазная линия на железной дороге Вальтеллина, построенная компанией Ganz в Будапеште. Напряжение контактного провода сначала составляло 1000 В при 15 Гц, позже - 3000 В при 16J/i Гц.
Однако все проведенные до сих пор испытания не были полностью удовлетворительными. Многополюсные трехфазные воздушные контактные линии были дорогими и сложными, а характеристики трехфазных двигателей не были идеальными. Двигатели постоянного тока, напротив, работали более плавно. Однако, поскольку постоянный ток не мог быть преобразован, невозможно было использовать двигатели постоянного тока.
Создание крупных железнодорожных сетей для этого типа тока требовало большого количества дорогостоящих подстанций. Поэтому по инициативе старшего инженера-строителя Виттфельда из KPEV компания перешла к испытаниям однофазного переменного тока и в 1903 году провела первые пробные пуски на участке длиной 4,1 км от Берлина-Нидершонвайде до Шпиндлерсфельда. AEG и KPEV взяли на себя инициативу по строительству линии и транспортных средств. Вагоны питались от контактной сети, как это было принято впоследствии. Однофазный переменный ток имел напряжение 6 кВ и частоту 25 Гц. Двигатели типа Tatzlager были разработаны венскими инженерами Винтером и Айхбергом, но вскоре их превзошли разработки швейцарского инженера Бена-Эшенбурга.
Бэн-Эшенбург создал однофазный рядный двигатель переменного тока, который оказался чрезвычайно успешным и остался ведущей конструкцией двигателя. Первый в мире локомотив с однофазным переменным током работал с такими двигателями на линии Зеебах-Веттинген в Швейцарии в 1905 году. Двигатель работал при напряжении 15 кВ с частотой 15 Гц. Эксперименты с однофазным переменным током были настолько обнадеживающими, что во многих местах начали переводить городские и пригородные железные дороги на электрический режим работы. Напряжение контактного провода в основном составляло от 3 кВ до 6,3 кВ, частота была стандартизирована на 25 Гц. Для местной железнодорожной линии Мурнау - Обераммергау, которая эксплуатировалась на электричестве с 24 января 1905 года, первоначально было выбрано напряжение 5,5 кВ и частота 16 Гц, которые позже были изменены на 5 кВ и 162/э Гц. Только в 1954 году был осуществлен переход на напряжение 15 кВ при частоте 162/Гц. Чрезвычайно благоприятный опыт, полученный при строительстве этой железной дороги, ускорил планирование дальнейших электрических магистралей.
Были предприняты попытки создать подходящую путевую надстройку в Ораниенбурге под Берлином. В 1907 году компания AEG поставила первый немецкий грузовой локомотив однофазного переменного тока, оснащенный тремя двигателями tatzlager, для использования на испытательном пути длиной 1,7 км. Затем локомотив был использован на портовой железной дороге Гамбурга, открытой в 1911 году, и находился в эксплуатации до 1932 года.
18 января 1911 года была совершена первая поездка по линии Дессау-Биттерфельд. Этот локомотив был построен для первоначально запланированного соединения Альтона - Киль. Электричка Создание крупных железнодорожных сетей для этого типа тока требовало большого количества дорогостоящих подстанций. Поэтому по инициативе старшего инженера-строителя Виттфельда из KPEV компания перешла к испытаниям однофазного переменного тока и в 1903 году провела первые пробные пуски на участке длиной 4,1 км от Берлина-Нидершонвайде до Шпиндлерсфельда. AEG и KPEV взяли на себя инициативу по строительству линии и транспортных средств. Вагоны питались от контактной сети, как это было принято впоследствии. Однофазный переменный ток имел напряжение 6 кВ и частоту 25 Гц. Двигатели типа Tatzlager были разработаны венскими инженерами Винтером и Айхбергом, но вскоре их превзошли разработки швейцарского инженера Бена-Эшенбурга.
Бэн-Эшенбург создал однофазный рядный двигатель переменного тока, который оказался чрезвычайно успешным и остался ведущей конструкцией двигателя. Первый в мире локомотив с однофазным переменным током работал с такими двигателями на линии Зеебах-Веттинген в Швейцарии в 1905 году. Двигатель работал при напряжении 15 кВ с частотой 15 Гц. Эксперименты с однофазным переменным током были настолько обнадеживающими, что во многих местах начали переводить городские и пригородные железные дороги на электрический режим работы. Напряжение контактного провода в основном составляло от 3 кВ до 6,3 кВ, частота была стандартизирована на 25 Гц. Для местной железнодорожной линии Мурнау - Обераммергау, которая эксплуатировалась на электричестве с 24 января 1905 года, первоначально было выбрано напряжение 5,5 кВ и частота 16 Гц, которые позже были изменены на 5 кВ и 162/э Гц. Только в 1954 году был осуществлен переход на напряжение 15 кВ при частоте 162/Гц. Чрезвычайно благоприятный опыт, полученный при строительстве этой железной дороги, ускорил планирование дальнейших электрических магистралей.
Были предприняты попытки создать подходящую путевую надстройку в Ораниенбурге под Берлином. В 1907 году компания AEG поставила первый немецкий грузовой локомотив однофазного переменного тока, оснащенный тремя двигателями tatzlager, для использования на испытательном пути длиной 1,7 км. Затем локомотив был использован на портовой железной дороге Гамбурга, открытой в 1911 году, и находился в эксплуатации до 1932 года, в конечном счете, как E 73 03.
18 января 1911 года была совершена первая поездка по линии Дессау-Биттерфельд. Этот локомотив был построен для первоначально запланированного соединения Альтона - Киль.
Железнодорожная линия через Эйфель от Эускирхена до Трира не была реализована по военным причинам. Первые локомотивы для линии Дессау-Биттерфельд КПЭВ заказала у Hanomag еще в 1909 году. Заказ на электрооборудование был размещен среди компаний AEG, SSW и Bergmann. Изначально машины были рассчитаны на напряжение 10 кВ и частоту 15 Гц. Один из этих локомотивов, ES 2 от Hano-Mag/AEG, попал в Берлинский музей строительства и транспорта.
В 1911 году KPEV заказал у Krauss и AEG локомотив с четырьмя сцепками ES 4 для скоростных поездов на горных линиях. Из-за трудностей с локомотивом EG 501, имевшим такое же расположение осей и двигателей, ES 4 остался недостроенным. Вместо него с 1911 по 1913 год были построены локомотивы ES 5 с тройной спаркой, а через год - ES 6, что ознаменовало начало строительства первой крупной серии более поздней серии 01.
Продолжение следует….
Поддержите канал-поставьте лайк.
