| Последний электровоз выпуска 1963 г. ВЛ80к-015 вместо игнитронных выпрямителей был оборудован кремниевыми выпрямителями. На электровозе имеется четыре выпрямительные установки с мостовой схемой; в каждом плече моста включено 12 параллельных цепей по 8 вентилей ВКД-200 последовательно в каждой, т.е. общее число вентилей равно (12х8)4х4=1536. Защита выпрямительных установок выполнена при помощи быстродействующих автоматов, работающих от электронных датчиков. Электровоз ВЛ80к-015 в марте-апреле 1964 г. прошел испытания на экспериментальном кольце ЦНИИ МПС, а затем на Восточно-Сибирской дороге. |
| В июне 1964 г. с выпуском электровоза ВЛ80к-026 Новочеркасский электровозостроительный завод перешел от постройки восьмиосных локомотивов с игнитронными выпрямителями к постройке этих локомотивов с кремниевыми выпрямителями. Вместо быстродействующих автоматов для защиты выпрямительных установок применен блок дифференциальных реле, воздействующих на главный выключатель. |
| С электровоза ВЛ80-026 тяговые электродвигатели НБ-414Б имеют увеличенное сечение меди дополнительных полюсов при сохранении полной взаимозаменяемости катушек. |
| Начиная с электровоза ВЛ80-031 установлены тяговые электродвигатели НБ-414В, отличающиеся креплением кожуха зубчатой передачи, - снова применено асимметрическое крепление в трех точках. На одном из электровозов ВЛ80к выпуска 1965 г. установлены тяговые электродвигатели НБ-418. Эти электродвигатели имеют по шесть главных и шесть дополнительных полюсов. Обмотки полюсов выполнены с изоляцией класса Н, якоря- класса В. Электродвигатели при напряжении на зажимах 950 в, возбуждении 97% при часовом режиме имеют следующие данные: мощность - 725 квт, ток - 810 а, скорость вращения якоря - 1020 об/мин, вес электродвигателя 4300 кг. |
| В 1965 г. два электровоза были выпущены с тяговыми электродвигателями НБ-418К с компенсационными обмотками. Эти электродвигатели при напряжении на зажимах 950 в, возбуждении 96% при часовом режиме имеют следующие данные: мощность - 785 квт, ток- 880 а и скорость вращения якоря - 890 об/мин. |
| На электровозах с тяговыми электродвигателями НБ-418 н НБ-418К передаточное отношение редукторов равно 21:86=1:4,095; при часовом режиме эти электровозы имеют следующие технические данные: |
| Электродвигатель |
Скорость, км/ч |
Сила тяги, кГ |
| НБ-418 |
58,7 |
35400 |
| НБ-418К |
51,2 |
43900 |
|
| Построенный впервые в 1963 г. Новочеркасским электровозостроительным заводом восьмиосный грузовой электровоз переменного тока ВЛ80к выпускался на протяжении 1966-1971 гг. Механическая часть электровоза ВЛ80к выполнена в виде двух одинаковых четырехосных секций с несочлененными тележками. |
| Кузов секций электровоза сварной конструкции изготовлен с широким применением гнутых профилей; рама кузова охватывает тележки, по концам кузова установлены автосцепки. Рамы тележек имеют боковины коробчатого сечения, сваренные из четырех листов, литой шкворневой брус и трубчатые концевые крепленая. Буксы с цилиндрическими, роликовыми подшипниками связаны с рамой тележки поводками с шарнирами в виде резинометаллических блоков. Тяговое и тормозное усилия от тележек к раме кузова передаются через шкворни тележек, укрепленные в раме кузова. Шаровые вкладыши, через которые проходят шкворни, помещены в шкворневых балках тележки и позволяют ей перемещаться относительно кузова в поперечном направлении. На шаровые вкладыши действуют возвращающие пружины, стремящиеся совместить продольные геометрические оси кузова и тележек. |
| Вертикальное усилие от кузова на раму тележки передается через две пары пружинных опор. Эти опоры, выполненные в виде цилиндрических пружин и направляющих, укрепленных в шкворневых балках рамы кузова, расположены над концами шкворневой балки тележки и скользят по поверхности этих балок. От рамы тележек на буксы нагрузка передается также через резиновые шайбы, опирающиеся на концы листовых подбуксовых рессор. Статический прогиб рессор тележек 47,2 мм; а с учетом прогиба резиновых шайб - 59,6 мм, пружин второй ступени - 50 мм. Между рамами тележки и кузовом поставлены гидравлические амортизаторы. |
| Для повышения использования сцепного веса электровозы оборудованы противоразгрузочными устройствами в виде пневматических домкратов, установленных между рамой кузова и концевыми брусьями тележек со стороны 1, 4, 5 и 8-й колесных пар. |
| Тяговые электродвигатели опираются одной стороной на шкворневые брусья тележек с помощью подвески с резиновыми шайбами, а другой - через моторно-осевые подшипники на оси колесных пар. Передача от тягового электродвигателя к колесной паре двусторонняя, жесткая, косозубая; передаточное отношение 21:88=1:4,19. Диаметр колес при новых бандажах 1250 мм. На шкворневых брусьях каждой тележки установлено по два тормозных цилиндра диаметром 10", которые с помощью рычажной передачи обеспечивают двустороннее торможение колесных пар. |
| Для преобразования переменного тока с номинальным напряжением 25 кВ в постоянный ток более низкого напряжения служат трансформаторы и выпрямительные установки. На каждой секции электровоза имеется по одному трансформатору ОЦР-5000/25В и по две выпрямительные установки ВУК-4000. Трансформаторы изготовлены Таллинским заводом ртутных выпрямителей, который в 1968 г. получил наименование Таллинского электротехнического завода им. М. И. Калинина. |
| Трансформаторы имеют три обмотки: сетевую, соединенную во время работы электровоза через токоприемник с контактным проводом, тяговую для питания тяговых электродвигателей и обмотку собственных нужд для питания электродвигателей вспомогательных машин и отопительных печей кабин машиниста. Тяговая обмотка состоит из двух нерегулируемых частей и двух регулируемых, которые разделены на четыре секции. Обмотка собственных нужд имеет две промежуточные отпайки. |
| Магнитопровод трансформатора выполнен из листовой стали с вертикальным расположением стержней, на которых имеются обмотки. Магнитопровод вместе с обмотками помещен в бак восьмигранной формы, заполненный маслом. Для отвода тепла, выделяемого обмотками и магнитопроводом, масло насосом прогоняется через охладители (радиаторы), в свою очередь охлаждаемые воздухом. |
| Трансформаторы ОЦР-5000/25В при номинальном напряжении 25 кВ имеют следующие основные данные: |
| Продолжительная мощность сетевой обмотки |
4630 кВА |
|
| Напряжение холостого хода: |
|
|
| тяговой обмотки |
1230 В |
|
| нерегулируемой обмотки |
646 В |
|
| регулируемой обмотки |
4х146 В |
|
| Номинальный ток тяговой обмотки |
2х1750 А |
|
| Часовой ток тяговой обмотки |
2х1840 А |
|
| Напряжение холостого хода обмотки собственных нужд |
229 В; 396 В; 479 В; 625 В; |
|
| Мощность обмотки собственных нужд |
325 кВА |
|
| Номинальный ток обмотки собственных нужд |
520 А |
|
| Вес трансформатора |
9000 кгс |
|
| К. п. д. при номинальной мощности |
98% |
|
| На электровозах ВЛ80к каждая пара параллельно соединенных тяговых электродвигателей питается через свою выпрямительную установку ВУК-4000. Выпрямительная установка укомплектована кремниевыми вентилями ВКД-200-4, рассчитанными на номинальный ток 200 А. В каждом плече выпрямительного моста имеется 12 параллельных цепей из 8-ми последовательно включенных вентилей, т. е. всего в плече 96 вентилей, в мосте (установке) 384, а иа электровозе 1536 вентилей. Токовая защита вентилей выполнена при помощи быстродействующих дифференциальных реле (БДР). |
| На каждом электровозе установлено по восьми тяговых электродвигателей НБ-418К. Это шестиполюсные машины с компенсационной обмоткой. Остов электродвигателя цилиндрической формы. Якорь имеет петлевую обмотку с уравнительными соединениями. Подшипники якоря роликовые, моторно-осевые - скользящие, с постоянным уровнем смазки. Катушки главных добавочных полюсов имеют изоляцию класса Н, катушки якоря и компенсационной обмотки - класса В. |
| При номинальном напряжении выпрямленного тока 950 В и постоянном ослаблении возбуждения на 4% (ток возбуждения составляет 96% тока якоря) электродвигатели имеют следующие параметры: |
| Режим |
Мощность, квт |
Ток, а |
Скорость вращения якоря, Об/мин |
| Часовой |
790 |
880 |
890 |
| Длительный |
740 |
820 |
915 |
|
| Расчетное количество охлаждающего воздуха, проходящего через тяговый электродвигатель, 105 м3/мин. Вес тягового электродвигателя (без зубчатой передачи) 4325 кГс. |
| Скорость движения электровоза регулируется изменением напряжения, подводимого к тяговым электродвигателям. Это достигается переключением под нагрузкой ступеней тяговой обмотки трансформатора и встречным или согласованным соединением нерегулируемых и регулировочных частей этой обмотки. Такие переключения выполняются главным контроллером ЭКГ-8Д, имеющим четыре контактора с дугогашением и 30 контакторов без дугогашения. Их замыкание и размыкание осуществляются кулачковыми шайбами, укрепленными на валу, который поворачивается серводвигателем постоянного тока 50 В. Всего главный контроллер имеет 33 позиции. Ходовые позиции 1,5,9, 13, 17, 21, 25, 29, 33-я, на которых симметрично включены плечи тяговой обмотки и падение напряжения на переходных реакторах минимальное. |
| Три ступени ослабления возбуждения тяговых электродвигателей обеспечиваются с помощью электропневматических контакторов, включающих параллельно обмоткам возбуждения резисторы; последовательно с резисторами включены индуктивные шунты. Ток в обмотках возбуждения составляет на 1-й ступени ослабления возбуждения 70% тока якоря; на 2-й ступени - 52% и на 3-й ступени - 43%. |
| Для отключения сетевой обмотки трансформатора от токоприемников и автоматического отключения при коротких замыканиях и перегрузках электрооборудования служит главный воздушный однополюсный выключатель ВОВ-25-4. Этот выключатель рассчитан на номинальный ток 400 А, предельный ток отключения 100000 А и мощность отключения 250 МВА. В силовых цепях тяговых электродвигателей имеются реле перегрузки, которые при токе 1500 А через промежуточное реле выключают главный выключатель. |
| Тяговыми электродвигателями машинист управляет с помощью контроллера КМЭ-44. Этот контроллер имеет, две рукоятки: главную и реверсивную. У главной рукоятки шесть фиксированных позиций: «О», «автоматическое выключение», «ручное выключение», «фиксация выключения», «фиксация пуска», «ручной туск»; нефиксированные позиции - «быстрое выключение» и «автоматический пуск». На позициях быстрого выключения главный контроллер непрерывно переходит с 33-й до 1-й позиции; при автоматическом пуске с 1-й до 33-й позиции. У реверсивной рукоятки шесть фиксированных позиций: «О», «полное возбуждение вперед», три ступени «ослабления возбуждения вперед» и «полное возбуждение назад». |
| Вентиляторы и компрессоры ПК-35 (устанавливались с электровоза №066) приводятся асинхронными трехфазными электродвигателями, получающими питание от обмотки собственных нужд с помощью расщепителя фаз НБ-455А, преобразующего однофазный ток напряжением 380 В в трехфазный ток того же напряжения. Номинальная мощность расщепителя фаз 115 кВА, частота вращения 1490 об/мин, вес 600 кгс. |
| Компрессоры и центробежные вентиляторы, служащие для охлаждения тяговых электродвигателей, приводятся трехфазными короткозамкнутыми асинхронными электродвигателями АС-82-4 мощностью 40 кВт (ток 90 А, частота вращения ротора 1405 об/мин, к.п. д. 85,5%); вес электродвигателей 390 кгс. Охлаждение реакторов, радиатора трансформатора и выпрямительных установок осуществлено 8-ю осевыми вентиляторами, приводимыми во вращение асинхронными трехфазными электродвигателями, выполненными на базе серийных электродвигателей АО-63-2. |
| Цепи управления электровоза питаются постоянным током 50 В от трансформатора ТРПЩ-2 через выпрямители. При неработающем трансформаторе источником постоянного тока служит аккумуляторная батарея 42КН-100 емкостью 100 А-ч (42 элемента). |
| Электровоз ВЛ80к при напряжении в контактной сети 25 кВ имеет следующие тяговые данные: |
| Режим |
Мощность электродвигателей, кВт |
Сила тяги, кГ |
Скорость, км/ч |
| Часовой |
6520 |
45100 |
51,6 |
| Длительный |
6260 |
40900 |
53,6 |
|
| Мощность электровоза несколько выше суммы номинальных мощностей тяговых электродвигателей НБ-418К, так как при токах часового и продолжительного режимов и напряжении в контактной сети 25 кВ напряжение на выводах выпрямительных установок несколько выше номинального напряжения тяговых электродвигателей (порядка 975 и 985В). |
| Конструкционная скорость электровоза - 110 км/ч, вес. с 2/3 запаса песка 184 тс, т. е. нагрузка от колесных пар на рельсы, 23 тс. Минимальный радиус кривых, проходимых локомотивом нри скорости до 10 км/ч, 125м. |
| За время выпуска электровоза ВЛ80к заводом вводились отдельные изменения конструкций; направленный на совершенствование локомотива. Так, с электровоза №078 вместо резиновых шайб, через которые рамы тележек опираются на подбуксовые рессоры, начали применяться цилиндрические пружины; статический прогиб рессор тележек при этом составил 57,6 мм. На двенадцати электровозах выпуска 1967 г. (№191, 193; 195-198 и др.) было применено люлечное подвешивание кузова по типу подвешивания электровоза ВЛ80к-037 выпуска 1964 г. Это подвешивание дает статический прогиб 131 мм (57,6 мм у тележки и 73,4 мм у люльки) и, как показали испытания, позволяет развивать электровозу по экипажной части скорость 120 км/ч. С электровоза №111 несколько изменена конфигурация тормозной рычажной передачи. С электровоза №625 (1970 г.) вместо трансформаторов ОЦР-5000/25В устанавливали трансформаторы ОДЦЭ-5000/25Б. Эти трансформаторы легче своих предшественников на 1000 кгс (весят по 8000 кгс), имеют на 20 кВг меньшие потеря и на 300 мм меньшую высоту бака. Мощность продолжительного режима сетевой обмотки трансформатора ОДЦЭ-5000/25Б 4485 кВт, напряжение холостого хода тяговой обмотки 1218 В (638 нерегулируемой и 4х1145 регулируемой), напряжение холостого хода обмотки собственных нужд 232, 406 и 638 В, номинальный ток этих обмоток 550 А, мощность их 225 кВа. Значения номинального и часового тока тяговых обмоток осталось без изменения. |
| С электровоза №078 (с конца 1966 г.) выпрямительная установка ВУК-4000 заменена установкой ВУК-4000М. В ней применены вентили ВК2-200-7 и в каждой цепочке вместо восьми вентилей включено шесть, т. е. общее число вентилей в установке снизилось до 288, а на электровозе - до 1152. Вес установки ВУК-4000М 850 кгс. С электровоза №352 (1968 г.) выпрямительная установка снова была заменена на ВУК-4000Л. Для этой установки были применены лавинные вентили ЭЛ200-8 и число последовательно включенных вентилей, снизилось до четырех. Общее количество вентилей в установке стало 192. Вес этой установки 650 кгс. |
| Незначительно менялась конструкция тягового электродвигателя при сохранении всех его основных параметров. Так, на электровозах №073-077, 079-086, 088, 089, 091-093 установлен электродвигатель НБ-418К2, у которого якорные подшипники 42328-ЛМ заменены на подшипники 8Н-42330Л1М; на электровозах №094-160-электродвигатели НБ-418К4, на которых коробка выводов поставлена на изоляторах; на электровозах №087, 090, 161-279 - электродвигатели НБ-418К1 с измененным выходом вентилирующего воздуха и, наконец, с электровоза №230 (1968 г.) - электродвигатели НБ-418К6 с измененным уплотнением подшипниковых щитов. |
| Вносимые за годы выпуска электровозов ВЛ80к усовершенствования в их конструкцию и улучшение технологии изготовления и сборки деталей сделали этот локомотив весьма надежным в эксплуатации. Направленные на такие тяжелые в климатическом отношении линии, как Тайшет - Лена, Мариинск - Зима и ряд других участков, электровозы ВЛ80к с успехом выполняют значительные грузовые перевозки на линиях, электрифицированных на переменном токе. |
