Пчф на электровозе что это

Преобразователь частоты и числа фаз ПЧФ-177

ПЧФ-177 обеспечивает преобразование однофазного напряжения частотой 50 Гц в трехфазное напряжение частотой 16⅔ Гц для питания мотор-вентиляторов и маслонасоса в режимах пониженной в три раза производительности.

Номинальное входное напряжение однофазного переменного тока частоты 50Гц, В 225

Пределы изменения входного напряжения, В 165-260

Напряжение питания цепей управления

— постоянный ток, В 35-62,5

— пульсирующий ток, В 47,5-52,5

Номинальный входной ток

Выходное напряжение (выводы X1, Х3), В, установившееся при температуре окружающего воздуха

— от 0 до плюс 60°С 75±5

— от минус 50 до 0°С 90±5

— при режимах пуска маши 120

Диапазон изменения выходного напряжения, В от 67,5 до 82,5

Номинальный выходной ток, выводы X1, Х3, А 185

Частота выходного тока, Гц 16⅔

Преобразователь частоты и числа фаз ПЧФ-177 представляет собой металлическую конструкцию, состоящую из двух каркасов и основания, соединенных между собой шпильками.

Силовая часть ПЧФ-177 установлена на верхнем каркасе 1.

Верхний каркас представляет собой сварную конструкцию, выполненную из уголков.

На лицевой стороне верхнего каркаса размещены съемные блоки тиристоров 4, 5. В каждом блоке находятся 2 силовых тиристора 21 с охладителями 22 и элементы для защиты тиристоров от помех.

Система управления преобразователем частоты и числа фаз ПЧФ-177 расположена в нижнем металлическом шкафу 2 с легкосъемными блоками.

Кассетные блоки представляют собой функционально законченные устройства. На передних панелях блоков размещены выводы контрольных точек, на двух блоках расположены также светодиоды.

Напряжение питания цепей управления и соединение ПЧФ-177 с электровозными цепями осуществляется через зажимы контактные 20. Напряжение питания силовых цепей подводится посредством шин 7, 10.

Преобразователь частоты и числа фаз ПЧФ-177 представляет собой непосредственный делитель частоты на три, выполненный на двух тиристорных ключах переменного тока V1-V2 блоков А1 и А2.

Защита мотор-вентиляторов при работе их от ПЧФ-177 осуществляется тепловым токовым реле КК.

Для защиты тиристоров от электромагнитных помех между управляющими электродами и катодами тиристоров включены RC-цепочки R1-C1 и R2-C2.

В состав ПЧФ-177 входят три трансформатора Т1. Т3.

Защита Т1. Т3 от коротких замыканий осуществляется плавким предохранителем F1.

В случае срабатывания КК, мотор-вентиляторы автоматически переводятся на частоту 50 Гц.

А8— Блок фильтра БФ-817.

Блок питания БП-791 обеспечивает стабилизированное электропитание функциональных блоков.

БП-791 состоит из трех отдельных стабилизаторов напряжения, двух формирователей синхроимпульсов и стабилизатора тока.

Стабилизатор тока имеет выходной параметр 10мА, он служит для электропитания терморезистора (катушка реле KV5) и выполнен из меди.

При изменении температуры окружающего воздуха пропорционально меняется падение напряжения на ней.

Это напряжение подается в МСУД, который в зависимости от этого напряжения и величины тока тяговых двигателей выдает обратно на преобразователь ПЧФ-177 сигнал об изменении частоты вращения вентиляторов.

Блок управления преобразователем частоты БУПЧ-111 предназначен для:

— управления силовой частью преобразователя по алгоритму делителя частоты на 3;

— стабилизации двух выходных линейных напряжений при установившихся режимах;

— повышения выходного напряжения при переходных (пусковых) процессах;

— отключения силового преобразователя в режимах выбега роторов вентиляторов (снижение частоты вращения с 1500 до 500 об/мин).

Блок управления контакторами БУК-904 предназначен для формирования:

— сигналов управления режимами автоматического включения и отключения контакторов КМ7. КМ9 и КМ11, КМ12, КМ15;

— сигнала разрешения на включение преобразователя частоты;

— сигнала электрической блокировки системы защиты на момент переключения контакторов.

Выбор частоты вращения мотор-вентиляторов и мотор-насоса осуществляет МСУД в зависимости от тока якоря и возбуждения тяговых двигателей, а также температуры окружающего воздуха.

Панель защиты Е1(А9) обеспечивает контроль за выходным напряжением ПЧФ-177 и сигнализацию в систему управления электровозом в случае низкого уровня хотя бы одного из них ниже 55В или отсутствия при работе вентиляторов на частоте 16⅔Гц.

Сигнал о срабатывании реле KV6 поступает в систему управления электровозом, которая выдает сигнал ускоренного перехода вентиляторов на частоту 50Гц.

Для исключения срабатывания этого реле в моменты смены частоты работы вентиляторов, последовательно с его нормально-замкнутыми контакторами включены нормально-разомкнутые контакты реле блокировки KV4.

В случае перегорания предохранителя F1 включается реле KV7, разрывает нормально замкнутые контакты, отключается питание 50В на ПЧФ, и вентиляторы переходят на частоту 50Гц.

Источник

О наших локомотивах. Часть вторая. ЭП20. Техническая часть.

Всем здравствуйте, читатели моего блога 😉

Сегодня снова буду рассказывать про локомотивы. В конце прошлой части я обещал рассказать о новинке РЖД — это ЭП20. Различного материала накопил много, поэтому рассказ о данной модели электровоза будет в двух частях

Надеюсь, что вам понравится этот пост, т.к. я постарался найти как можно больше разнообразной информации и хочу поделиться ею с вами 😉

Итак, краткое введение.

Осенью 2011 года ЭП20 был представлен публике на железнодорожной выставке ЭКСПО-1520. 30 ноября 2012 года первый экземпляр передан ОАО «РЖД».
Электровоз ЭП20 создан инжиниринговым центром «АТР ТРАНС», совместно с французской компанией ALSTOM. Первые серийные локомотивы были пущены по маршруту «Москва — Адлер» к Олимпийским Играм в Сочи. Локомотив ЭП20 сделан из модульных блоков, что позволяет быстрее изготавливать электровоз.
Также в новой модели увеличены межремонтные пробеги:
1. ТО (техническое обслуживание) — до 10 000 километров;
2. ТР (технический ремонт) — до 100 000 километров;
3. СР (средний ремонт) — до 1 000 000 километров;
4. КР (капитальный ремонт) — до 3 000 000 километров.
Срок службы увеличен до 40 лет (при среднем сроке эксплуатации подобных локомотивов в 30 лет). Асинхронные тяговые двигатели не требуют дополнительного обслуживания (нет замены щеток).

Схема расположения оборудования на электровозе ЭП-20

Немного технической информации по ЭП-20 с официального сайта Новочеркасского электровозостроительного завода (НЭВЗ):

-Электровоз предназначен для вождения пассажирских поездов на железных дорогах с шириной колеи 1520 мм, электрифицированных на однофазном переменном токе промышленной частоты 50 Гц с номинальным напряжением 25000 В и на постоянном токе с номинальным напряжением 3000 В.
-Электровоз может эксплуатироваться при температурах окружающей среды от минус 50 до плюс 40 градусов Цельсия.
-Электровоз предназначен для формирования парка двухсистемных пассажирских электровозов.
-Электровоз проектируется в двух исполнениях:
для движения с максимальной скоростью 160 км/ч;
для движения с максимальной скоростью 200 км/ч.
-Исполнения электровозов отличаются разным передаточным отношением тягового редуктора.
-Электровоз ЭП20 может вести на прямом участке:
состав из 24 вагонов со скоростью 160 км/ч;
состав из 17 вагонов со скоростью 200 км/ч.
-Автоведение пассажирских поездов с использованием спутниковых систем позиционирования GPS и ГЛОНАСС для энергорационального движения.

-Тележка 2-х осная, сварная, пружины «флексикойл», с передачей тягового (тормозного) усилия через наклонные тяги.
-Тяговая передача 3-го класса.
-Безбандажная колесная пара с ресурсом обода колеса более 1 млн. км.
-Экипажная часть рассчитана на максимальную скорость 200 км/ч.
-Тяговый электропривод с асинхронными тяговыми двигателями и с индивидуальными инверторами напряжения (поосное регулирование).
-Преобразователь собственных нужд с регулированием производительности и плавным пуском вентиляторов и компрессоров.
-Микропроцессорная система управления.
-Безмасляные поршневые компрессоры с устройствами осушки и очистки воздуха.
-Дисковые тормоза с индивидуальными тормозными блоками с автоматическим стояночным тормозом.
-Электронная противоюзная защита.
-Система вентиляции – рассредоточенная с регулированием производительности.
-Кабина управления с климат-контролем, соответствующая всем современным санитарным, эргономическим нормам и нормам безопасности.

Технические характеристики электровоза ЭП20:

-Мощность — 6600 кВт
-Формула ходовой части: 2о-2о-2о
-Нагрузка на ось: 21,5 т
-Максимальная сила тяги при трогании, кН (тс): 450 (350)
-Мощность часового режима на валах тяговых двигателей не менее 7200 кВт
-Сила тяги в часовом режиме, кН (тс), не менее: 325 (250)
-Максимальная скорость в эксплуатации: 200 км/ч

А теперь давайте посмотрим и послушаем лекцию, посвященную технической части локомотива ЭП20. Очень рекомендую посмотреть данное видео от начала до самого конца. Много интересных моментов, особенностей управления. Про агрегаты и узлы рассказано весьма понятно и доходчиво.

А теперь будем рассматривать фотки рабочего места машиниста и его помощника.

Источник

1066 Особенности работы цепей управления электровозов серии ЭП1

А.А. ПОТАНИН, О.В. МЫСКОВ, преподаватели Юго-Восточного учебного центра профессиональных квалификаций, г. Воронеж

Автоматический выбор режима вентиляции. При работе вентиляторов на пониженной частоте вращения возможно повышение тока в тяговых двигателях до 450. 500 А. Если он будет протекать в течение 80 ± 5 с, то вентиляторы МВ1 — МВЗ и маслонасос автоматически переключатся с низкой частоты вращения на нормальную. При этом отключается контактор КМ7 и включается контактор КМ11, подсоединяя двигатель МВ1 к обмотке собственных нужд тягового трансформатора напряжением 380 В и частотой 50 Гц.

Двигатели МВ2 и МВЗ переключаются аналогично поочередно, с интервалом 2. 3 с. На электровозах до № 462 масляный насос переходит на работу с нормальной частотой одновременно с переключением двигателя МВЗ, а на последующих локомотивах — одновременно с МВ1.

Если в цепи тяговых двигателей будет протекать ток менее 450 А, то через 80 ± 5 с вентиляторы переключатся с нормальной частоты вращения на низкую. В момент переключения контакторы КМ11 — КМ 13, КМ 17 отключаются, а контакторы КМ7 — КМ 10 включаются. При этом в течение 10 ± 1 с двигатели вентиляторов и масляного насоса трансформатора находятся в состоянии выбега, а затем одновременно получают питание от преобразователя U5.

Реле KV45 включается и своими контактами производит следующие переключения:

V з.к. Н400-Н417 создает цепь на сигнальный индикатор «НН-ПЧФ», и он загорается;

V з.к. Н609-Н607 подает питание в блок управления преобразователя U5. Преобразователь автоматически отключает свои реле К1 — КЗ. При этом контакторы КМ11 — КМ13 включаются, а КМ7 — КМ9 выключаются. Двигатели вентиляторов отключаются от преобразователя частоты и числа фаз U5 и подключаются к цепям с напряжением 380 В, частотой 50 Гц. При переходе вентиляторов в режим высокой частоты вращения на такой же режим работы переходит и двигатель маслонасоса.

Цепи управления маслонасосом тягового трансформатора. Вначале на примере схемы электровозов до № 462 рассмотрим ра

боту схемы включения маслонасоса в режиме нормальной частоты вращения.

Для включения масляного насоса необходимо выполнить условия: запустить вентилятор № 3, включить тумблер S17 «Масляный насос» на блоке выключателей 3. Тумблер S25 (S26) «Нагрев масла» на пульте машиниста должен быть выключен и опломбирован, а температура масла трансформатора должна быть выше нуля градусов.

Реле KV43 включается и его з.к. Н7-Н8 подготавливает цепь питания реле времени КТ10, а з.к. Н282-Н283 обеспечивает включение контактора масляного насоса КМ17.

Включившись, контактор КМ17 силовыми контактами подключает двигатель М17 масляного насоса к цепи 380 В, а блокировочными контактами выполняет следующие переключения:

0 р.к. Н635-Н636 размыкает цепь на катушку контактора КМ10 (режим включения масляного насоса на низкой частоте вращения);

0 р.к. Н449-Н450 прерывает цепь на сигнальный индикатор «ТР-Р», и он гаснет;

0 з.к. Н8-Н9 подготавливает цепь включения реле времени КТ10;

0 з.к. Н388-Н389 создает цепь включения контактора отопления поезда К2.

Рассмотрим цепи управления маслонасосом в режиме низкой частоты вращения. При включении любого из контакторов КМ7 — КМ9, обеспечивающих включение двигателей вентиляторов для работы на низкой частоте, через их блокировочные контакты получает питание индикатор «НЧ» на блоке сигнализации. Одновременно запитывается катушка промежуточного реле KV76.

Размыкающий контакт Н404-Н245 разрывает цепь на индикатор «PH» блока сигнализации и подает сигнал в МСУД о своем включении.

Контактор КМ 10, включившись, силовыми контактами подключает двигатель масляного насоса к преобразователю U5, и масляный насос запускается на низкой частоте вращения. Блокировочные контакты КМ10 делают следующее:

— з.к. Н8-Н9 подготавливает цепь на катушку реле КТ10;

— з.к. Н388-Н389 готовит схему включения контактора К2 отопления поезда;

— р.к. Н400-Н449 прерывает цепь питания индикатора «ТР-Р» на блоке сигнализации;

— р.к. Н283-Н284 размыкает цепь на контактор КМ17, не допуская его включения, пока двигатель масляного насоса подключен к преобразователю U5.

Цепи управления при различной температуре масла тягового трансформатора. Работа цепей управления при пониженной или повышенной температуре масла трансформатора почти аналогична. Существующее отличие связано с работой схемы в режиме повышенной температуры.

Реле KV47 включается и производит следующие переключения:

♦ р.к. Н281-Н282 прерывает цепь на катушки контакторов КМ17 и КМ10. При этом двигатель масляного насоса М17 не включается;

♦ з.к. Н8-Н9 шунтирует з.к. КМ 17 и КМ 10 в цепи реле времени КТ10;

♦ з.к. Н388-Н389 зашунтирует з.к. КМ17 и КМ10 в цепи включения контактора отопления поезда К2.

Таким образом, несмотря на выключенный маслонасос и горящий индикатор «ТР-Р» на табло сигнализации, схема управления электровозом обеспечивает сбор режима тяги/торможения и отопления поезда благодаря шунтирующим блокировкам промежуточного реле KV47 в указанных цепях управления электровозом.

При повышении температуры масла тягового трансформатора до 10°C, термостат SK9 выключается, отключая реле KV47. Если мотор-венти-ляторы работали, то запустится маслонасос и погаснет индикатор «ТР-Р».

В случае ручного включения данного режима цепь на катушку реле KV47 проходит через тумблер S25 (S26) «Нагрев масла», а не через контакты термореле SK9. После повышения температуры масла маслонасос автоматически не включится. Для его запуска необходимо выключить тумблер «Нагрев масла».

Примечание. На электровозах ЭП1М с № 625 в схеме отсутствует термо реле SK9. Поэтому включение реле KV47 возможно только в ручном режиме с помощью тумблера S25 (S26) «Нагрев масла» на пульте управления.

Температура масла достигла 70 (90) °C.

Автоматически запускаются мотор-вентилятор МВЗ и масляный насос трансформатора при выключенной кнопке «Вентилятор 3» на пульте управления. При этом кнопка «Вспомогательные машины» на пульте должна быть включена. Такое положение кнопок на пульте чаще всего встречается при нахождении электровоза в «горячем отстое», т.е. в отсутствие локомотивной бригады.

Контактор КМ13, включившись, своими силовыми контактами подключает двигатель вентилятора МВЗ к цепи 380 В, 50 Гц, а блокировочным контактом включает реле KV43. Создается цепь включения контактора масляного насоса КМ17, и он запускается на нормальной частоте вращения.

Несмотря на включенный режим работы вспомогательных машин на пониженной частоте вращения, реле К1 — КЗ в блоке ПЧФ (U5) отключаются, и подготавливается цепь включения контакторов высокой частоты вращения мотор-вентиляторов.

Примечание. Если на пульте управления электровозов ЭП1 включен тумблер «ПЧФ», то получает питание контактор КМ9. При этом мотор-вентилятор № 3 и маслонасос запускаются на низкой скорости вращения, т.е. будут работать с пониженной производительностью. Такой режим работы неэффективен, поскольку температура масла уже достигла предельных значений.

Температура масла трансформатора на электровозах Э П1 М (П) достигла 70 (90) °C при работающих на низкой частоте вращения вентиляторах и масляном насосе. Реле KV55 своим з.к. Н605-Н607 выполняет переключения в блоке управления преобразователем U5, аналогичные тем, что происходят в цепи реле KV45 (см. раздел «Автоматическое переключение режима при неисправности преобразователя ПЧФ»). В этом случае все вспомогательные машины переводятся на высокую частоту вращения. Однако, несмотря на включенное состояние контактора маслонасо-са КМ17, загорается сигнальный индикатор «ТР-Р».

Назначение аппаратов, контакторов и реле

Реле К1 — К4, Кб (U5). Предназначены для переключения схемы управления вспомогательными машинами в режим «Низкая частота» или «Высокая частота». Установлены в преобразователе частоты и числа фаз (ПЧФ).

КМ11 — КМ14 — электромагнитные контакторы. Подключают двигатели соответствующих вентиляторов к цепи 380 В, 50 Гц.

КМ7 — КМ9 — электромагнитные контакторы. Подключают двигатели вентиляторов МВ1 —МВЗ к цепи питания от ПЧФ (110 В, 16,7 Гц).

КК11 — КК14(750 А, 8. 20 с) —тепловые реле тока ТРТ с дистанционным восстановлением. Защищают двигатели соответствующих вентиляторов от перегрузки.

КМ17 — электромагнитный контактор. Подключает двигатель маслонасоса МН к цепи 380 В, 50 Гц.

КМ10 — электромагнитный контактор. Подключает двигатель маслонасоса к цепи питания от ПЧФ.

КК17 (651 А, 6. 15 с) — тепловое реле тока ТРТ с дистанционным восстановлением. Защищает двигатель маслонасоса МН от перегрузки при работе на высокой частоте.

КК7, КК8 (30 А, 1,5. 2,5 с) — тепловые реле тока ТРТ. Защищают двигатель масляного насоса от перегрузки при работе на низкой частоте.

KV46 — промежуточное реле. Исключает разбор схемы тяги/торможения и отопления поезда во время переключения вентиляторов с высокой частоты вращения на низкую.

KV43 — промежуточное реле. Увеличивает число блокировочных контактов контактора КМ13.

KV45 — промежуточное реле. Включает сигнализацию и используется в цепях управления ПЧФ при низком выходном напряжении преобразователя фаз U5.

KV76 — промежуточное реле. Обеспечивает переключение масляного насоса на низкую частоту вращения.

KV47 — промежуточное реле. Исключает запуск масляного насоса при низкой температуре масла и позволяет при этом собирать схему тяги/торможения и отопления поезда.

KV55 — промежуточное реле. Обеспечивает автоматический запуск МВЗ и маслонасоса при высокой температуре масла трансформатора.

SK10 — датчик высокой температуры масла трансформатора. Температура включения — 70 (90) °C.

SK9 — датчик низкой температуры масла трансформатора. Температура включения — 15 °C.

Источник

Электровоз ЭП1: устройство локомотива переменного тока

Опубликовано 28.12.2020 · Обновлено 04.11.2021

В 1998-м году Новочеркасским электровозостроительным заводом (НЭВЗ) был построен первый российский пассажирский электровоз переменного тока 25 кВ — ЭП1, название так и расшифровывается: Электровоз Пассажирский модель 1. Фактически это был рестайлинг предшествующего электровоза ВЛ65.

» data-medium-file=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2019/12/1-208-300×201.jpg» data-large-file=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2019/12/1-208-1024×685.jpg» width=»1024″ height=»685″ gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7″ data-src=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2019/12/1-208-1024×685.jpg» alt=»электровоз эп1 | электровоз эп1 | Движение24″class=»wp-image-3429″ data-srcset=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2019/12/1-208-300×201.jpg 300w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2019/12/1-208-768×514.jpg 768w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2019/12/1-208.jpg 1200w» data-sizes=»(max-width: 1024px) 100vw, 1024px» /title=»электровоз эп1 | Движение24″ /> Электровоз ЭП1

Содержание

История создания ЭП1

После развала СССР в 1990-х годах железные дороги России испытывали явный дефицит современных электровозов для эксплуатации в пассажирском движении. Дело в том, что СССР не затачивал производство своих собственных пассажирских локомотивов переменного тока, закупая их у Чехословакии. Известная серия электровозов «ЧС», как для работы на постоянном токе, так и на переменном ЧС4 и ЧС4т, была задействована в загруженном западном и центральном направлениях, а железные дороги Сибири и Дальнего востока обходились морально и физически устаревшими локомотивами ВЛ60ПК.

С развалом СССР стало понятно, что закупать электровозы ЧС дорого, и пришло понимание необходимости разработки собственной модели. Тем более что Новочеркасский электровозостроительный завод — крупнейший производитель электровозов в СССР и теперь России, был готов выполнить такой заказ. В модельном ряду НЭВЗ находился электровоз ВЛ85 — грузовая машина переменного тока, двухсекционная и с шестью осями на секцию. Конструкторы приняли решение использовать эту модель как базовую, и началась работа по созданию нового локомотива. К секции ВЛ85 была добавлена вторая кабина, таким образом получился односекционный шестиосный электровоз, который получил название ВЛ65, где ВЛ — Владимир Ленин, дань так сказать строителю всех заводов СССР, далее «6» — шесть осей, «5» — отсылка к модели ВЛ85. В 1992-м году первый электровоз новой модификации ВЛ65 вышел из ворот НЭВЗа.

» data-medium-file=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2019/09/159667-300×200.jpg» data-large-file=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2019/09/159667-1024×683.jpg» width=»1024″ height=»683″ gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7″ data-src=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2019/09/159667-1024×683.jpg» alt=»Электровоз ВЛ65 | Электровоз ВЛ65 | Движение24″class=»wp-image-2601″ data-srcset=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2019/09/159667-300×200.jpg 300w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2019/09/159667-768×512.jpg 768w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2019/09/159667.jpg 1200w» data-sizes=»(max-width: 1024px) 100vw, 1024px» /title=»Электровоз ВЛ65 | Движение24″ /> Электровоз ВЛ65

» data-image-caption=»» data-medium-file=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2019/12/30.05.09.ep1-288-300×201.jpg» data-large-file=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2019/12/30.05.09.ep1-288-1024×685.jpg» width=»1024″ height=»685″ gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7″ data-src=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2019/12/30.05.09.ep1-288-1024×685.jpg» alt=»электровоз эп1 | электровоз эп1 | Движение24″class=»wp-image-3431″ data-srcset=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2019/12/30.05.09.ep1-288-300×201.jpg 300w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2019/12/30.05.09.ep1-288-768×514.jpg 768w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2019/12/30.05.09.ep1-288.jpg 1200w» data-sizes=»(max-width: 1024px) 100vw, 1024px» /title=»электровоз эп1 | Движение24″ /> Электровоз ЭП1

Конечно ВЛ65 имел ряд недостатков, особенно для работы в пассажирском движении, но самый главный недостаток, который стремились изменить конструкторы в первую очередь — это опорно-осевое подвешивание тяговых электродвигателей. Тяжелые электродвигатели создавали значительную динамическую нагрузку на путь, колесную пару и редуктор, так как являлись неподрессоренной массой.

Все недочеты ВЛ65 исправлялись в процессе производства, над улучшением конструкции локомотива велась постоянная работа. Но в итоге, как конечное обновление, в 1998-м году появился первый пассажирский электровоз ЭП1, принявший эстафету от ВЛ65, производство которого было прекращено. После завершения испытаний нового ЭП1 был начат их серийный выпуск, продолжавшийся по 2007-й год. Всего был построен 381 электровоз ЭП1.

Машинное отделение ЭП1

Конструкция электровоза ЭП1

Особенности конструкции

От своего предшественника, электровоза ВЛ65, наша российская модель имела ряд отличий, хотя внешне они выглядели идентично. На ЭП1 устанавливались другие тяговые двигатели, новой разработки модели НБ-520В, а также было применено опорно-рамное подвешивание ТЭД. Однако есть данные, что электровоз ЭП1-001 по неизвестным причинам имел опорно-осевое подвешивание ТЭД, по аналогии с электровозом ВЛ65. Помимо этого в редукторе ТЭД применялось уменьшенное передаточное число, таким образом конструкционная скорость составила 140 км/ч, но одновременно была снижена сила тяги. Если идти по отличиям с ВЛ65, то ЭП1 потерял возможность работы по системе многих единиц, соответственно внешне это проявляется в отсутствии розеток межэлектровозного подключения.

Кабина управления ЭП1

Также ЭП1 комплектовался статическим частотным преобразователем, благодаря которому вспомогательные машины (мотор-вентиляторы и компрессор) могли работать на пониженной частоте вращения, было предусмотрено тройное замедление работы электромоторов. Когда тяговым электродвигателям или тяговому трансформатору не требовалось мощное охлаждение, например при начале движения поезда со станции, вспомогательные машины подключались не через обмотку трансформатора, а через частотный преобразователь. Это сделало электровозы малошумными, особенно по сравнению с действующими в то время ВЛ65 и ВЛ60ПК.

Главным новшеством электровоза ЭП1 являлись два компьютера: основной и резервный, которые были главной действующей единицей МСУД — так называемой Микропроцессорной системы управления движением.

ТО электровозов ЭП1

Кузов

Главными элементами кузова электровоза ЭП1 являются: рама, боковые стенки, крыша, кабины, каркасы, форкамеры, песочницы. Все элементы сделаны из листового металла, сварных прокатных и гнутых профилей. Основная динамическая нагрузка приходится на раму кузова, а сам кузов имеет полунесущий тип: каркасы и стены воспринимают меньшие нагрузки, чем рама.

В данном электровозе, как мы уже сказали, рама является основой кузова, воспринимая все динамические нагрузки. Что из себя представляет данный элемент: продольные балки сварены между собой металлическим листом, а по концам с каждой стороны скреплены буферными брусьями, в средней части скрепляющими являются три коробчатые поперечные балки над тележками и трансформаторные балки в середине, между тележками.

Все ключевые элементы рамы соединены при помощи сварки сплошными швами. В местах присоединения автосцепного устройства по обоим сторонам рамы на буферных брусьях крепятся ударно-поглощающие устройства.

Кабина электровоза ЭП1, в части металлической конструкции, сварена из стальных листов и аналогична кабине электровозов ВЛ65 и ВЛ85. Ниже лобовых стекол передняя часть кабины плоская, на уровне стекол имеет наклон назад. Проемы для лобовых стекол имеют повышенную прочность.

Прожектор электровоза расположен в верху кабины по середине (над лобовыми стеклами), корпус прожектора квадратный, чуть выпирающий из кузова, имеет круглый вырез под стекло светильника. Буферные фонари ниже лобовых стекол снабжены защитными решетками. Всего лишь на пяти электровозах в буферных фонарях были установлены светодиодные лампы.

Тележки

На электровозе ЭП1 установлено три бесчелюстные двухосные тележки с колесной формулой 2о-2о-2о. Подвешивание рамы тележки рессорное двухступенчатое, рама опирается на приливы букс с помощью 12-ти пружин, а также с помощью поперечной подвески, в качестве второй ступени. Присоединение кузова к тележкам осуществляется через люлечную подвеску, в случае двух крайних тележек, средняя же присоединяется через комплекты упругих качающихся стержней. Это сделано для обеспечения большого количества степеней свободы, для увеличение максимального радиуса кривых.

Буксовые узлы помимо пружин имеют специальный гидродемпфер для гашения колебаний. Передача тягового усилия от колес электровоза к автоматическому сцепному устройству происходит через наклонные тяги, которые рассчитаны на передачу усилия в обе стороны, как на сжатие, так и на расширение.

Подвешивание тяговых электродвигателей осуществляется опорно-рамным способом, а тяговые редукторы опираются на ось колесной пары. Редуктор имеет косозубую зубчатую передачу, с передаточным числом, меньшим, чем на ВЛ65. таким образом увеличилась конструкционная скорость, но уменьшился крутящий момент.

Также на каждой тележке установлено тормозное оборудование. Электровоз оснащен рычажной системой тормозов, где нажатие тормозных колодок на бандаж колеса осуществляется с двух сторон.

Электрооборудование ЭП1

» data-medium-file=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_3_ep1-300×188.jpg» data-large-file=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_3_ep1-1000×625.jpg» gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7″ data-src=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_3_ep1-1000×625.jpg» alt=»электровоз ЭП1 вид сверху крышевое оборудование ЭП1 | электровоз ЭП1 вид сверху крышевое оборудование ЭП1 | Движение24″class=»wp-image-24702″ width=»667″ height=»416″ data-srcset=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_3_ep1-300×188.jpg 300w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_3_ep1-1000×625.jpg 1000w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_3_ep1-768×480.jpg 768w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_3_ep1-1536×960.jpg 1536w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_3_ep1-520×325.jpg 520w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_3_ep1-720×450.jpg 720w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_3_ep1-320×200.jpg 320w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_3_ep1.jpg 1800w» data-sizes=»(max-width: 667px) 100vw, 667px» /title=»электровоз ЭП1 вид сверху крышевое оборудование ЭП1 | Движение24″ /> Электровоз ЭП1, вид на крышевое оборудование

Токоведущее оборудование

Токоведущее оборудование обеспечивает подключение тягового трансформатора электровоза к контактной сети, и включает в себя: два токоприемника, воздушные разъединители, воздушный выключатель, токоведущие шины, дроссель радиопомех.

Токоприемник (пантограф)

Токоприемники расположены на крыше локомотива, возле кабин машиниста, и в их качестве применяются классические пантографы (см. фото) Л1У1-01. По электрической схеме после токоприемника следует дроссель подавления радиопомех. Высоковольтные разъединители оборудованы поворотным ножом, предназначенным для разъединения электрической цепи от неисправного токоприемника. Для противодействия образованию электрической дуги разъединении цепи производится только при выключенном главном выключателе (ГВ), который на схеме следует сразу за высоковольтным разъединителем. ГВ расположен также на крыше, в центре локомотива. и предназначен для оперативного отключения питания тягового трансформатора от контактной сети. В качестве ГВ применяется один тип воздушных выключателей, состоящих из дугогасительной камеры и поворотного разъединителя, который в выключенном положении соединяет первичную обмотку тягового трансформатора с корпусом электровоза (корпус заземлен через цепь кузов-колесо-рельс).

Тяговый трансформатор

Сердцем электровоза ЭП1 можно считать тяговый трансформатор модели ОНДЦЭ-5700/25-У2. Данный трансформатор понижает входное напряжение в 25 000 Вольт, до напряжения, необходимого тяговым электродвигателям (1000 Вольт), а также до напряжения работы вспомогательных машин, отопления и энергоснабжения поезда. Так как ЭП1 поддерживает режим рекуперативного торможения, в задачи трансформатора входит преобразование напряжения от тяговых электродвигателей (через преобразователь) в напряжение контактной сети. Трансформатор укомплектован обмотками: первичной (сетевой), мощностью 6583 кВ*А, двух групп (тяговых), которые состоят из трех секций, собственных нужд, возбуждения ТЭД, отопления. Все обмотки погружены в масло, которое в принудительном порядке циркулирует с помощью насоса через радиатор охлаждения, который обдувается мотор-вентилятором.

Выпрямительно-инверторные преобразователи (ВИП)

» data-medium-file=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2019/08/1947-300×225.jpg» data-large-file=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2019/08/1947-1024×768.jpg» width=»1024″ height=»768″ gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7″ data-src=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2019/08/1947-1024×768.jpg» alt=»Выпрямительно-инверторные преобразователи | Выпрямительно-инверторные преобразователи | Движение24″class=»wp-image-2224″ data-srcset=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2019/08/1947-300×225.jpg 300w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2019/08/1947-768×576.jpg 768w» data-sizes=»(max-width: 1024px) 100vw, 1024px» /title=»Выпрямительно-инверторные преобразователи | Движение24″ /> Выпрямительно-инверторные преобразователи

Выпрямительно-инверторные преобразователи (ВИП) предназначены для преобразования переменного тока от тяговых обмоток трансформатора в постоянный, а также для плавного регулирования напряжения на тяговых электродвигателях. А поскольку предусмотрено рекуперативное торможение, ВИП преобразуют постоянный ток от ТЭД в переменный ток, возвращаемый через тяговый трансформатор в контактную сеть. В режиме рекуперативного торможения ВИП также регулируют величину противо-ЭДС.

Электровоз ЭП1 включает два выпрямительно-инверторных преобразователя, и каждый подключается к своей группе тяговых обмоток трансформатора. От одного преобразователя получают питание три электродвигателя, соединенных параллельно.

Тяговые электродвигатели

Всего на электровозе ЭП1 установлено шесть тяговых электродвигателей (ТЭД), по одному на каждую ось. Вес одного двигателя 3500 кг, по этому опорно-рамное подвешивание как раз кстати, эта масса на данном электровозе становится подрессоренной. Электродвигатели работают от пульсирующего тока и имеют коллекторный тип с шестью полюсами, модель двигателя — НБ-520В. На ТЭД применяют последовательное возбуждение и принудительную вентиляцию: воздушные массы движутся со стороны коллектора через вентиляционный люк, и выходят через щелевые отверстия подшипникового щита.

Максимальное входное напряжение на коллекторе составляет 1000 Вольт, максимальная частота вращения — 2020 оборотов в минуту.

Основные параметры ТЭД в часовом и длительном режимах работы:

Вспомогательные машины

На электровозе ЭП1 вспомогательные машины (компрессоры, вентиляторы, масляный насос трансформатора) работают от асинхронных электродвигателей, имеющих питание по трехфазной системе. Впервые на данном электровозе применена система питания электродвигателей вспомогательных машин как от соответствующей обмотки тягового трансформатора, так и от статичного частотного преобразователя, позволяющего снизить их частоту вращения втрое, что позволяет значительно уменьшить шум и потребление электроэнергии в режимах, когда охлаждение ТЭД и трансформатора в полную мощность не требуется, например при начале движения поезда.

» data-medium-file=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2019/07/qq9-300×225.jpg» data-large-file=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2019/07/qq9-1024×768.jpg» width=»1024″ height=»768″ gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7″ data-src=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2019/07/qq9-1024×768.jpg» alt=»Компрессор электровоза ЭП1 | Компрессор электровоза ЭП1 | Движение24″class=»wp-image-604″ data-srcset=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2019/07/qq9-300×225.jpg 300w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2019/07/qq9-768×576.jpg 768w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2019/07/qq9.jpg 1200w» data-sizes=»(max-width: 1024px) 100vw, 1024px» /title=»Компрессор электровоза ЭП1 | Движение24″ /> Мото-компрессор ЭП1

Преобразование однофазной схемы питания в трехфазную осуществляется преобразователем частоты и числа фаз. В режиме максимальной скорости вращения мотор-вентиляторов на них подается напряжение 380 Вольт 50 Гц от обмотки собственных нужд, в режиме низкой скорости вращения напряжение снижается до 90 или 40 Вольт (два режима замедления) и частоты 16,7 Гц. Мотор-компрессор всегда работает только на максимальной скорости вращения.

Схема вентиляции электровоза ЭП1

» data-medium-file=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_1_downloads-300×213.jpg» data-large-file=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_1_downloads-1000×709.jpg» width=»1000″ height=»709″ gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7″ data-src=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_1_downloads-1000×709.jpg» alt=»Схема вентиляции электровоза ЭП1 | схема вентиляции электровоза ЭП1 | Движение24″class=»wp-image-24739″ data-srcset=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_1_downloads-300×213.jpg 300w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_1_downloads-1000×709.jpg 1000w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_1_downloads-768×545.jpg 768w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_1_downloads-1536×1090.jpg 1536w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_1_downloads-520×369.jpg 520w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_1_downloads-720×511.jpg 720w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_1_downloads-320×227.jpg 320w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_1_downloads.jpg 1800w» data-sizes=»(max-width: 1000px) 100vw, 1000px» /title=»Схема вентиляции электровоза ЭП1 | Движение24″ />

Микропроцессорная система управления

На электровозе ЭП1 впервые в России была применена микропроцессорная система управления, в задачи которой входит контроль основного оборудования, а также автоматическое управление выпрямительно-инверторными преобразователями в разных режимах ведения поезда:

» data-image-caption=»» data-medium-file=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2019/07/4-300×225.jpg» data-large-file=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2019/07/4.jpg» width=»600″ height=»450″ gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7″ data-src=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2019/07/4.jpg» alt=»кабина электровоза эп1 | кабина электровоза эп1 | Движение24″class=»wp-image-574″ data-srcset=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2019/07/4-300×225.jpg 300w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2019/07/4.jpg 600w» data-sizes=»(max-width: 600px) 100vw, 600px» /title=»кабина электровоза эп1 | Движение24″ /> Пульт управления ЭП1, дисплей МСУД посередине

Эксплуатация электровозов ЭП1

Электровозы ЭП1 предназначены для эксплуатации на железных дорогах, оснащенных контактной сетью напряжением 25 кВ переменного тока, и после выпуска с завода направлялись на службу:

Источник