Чтобы успешно справляться с растущими перевозками, необходимо
повышать мощность локомотивов. С этой целью предусмотрен выпуск
12-осных грузовых электровозов постоянного тока ВЛ15 и переменного
тока ВЛ85. Их внедрение позволит поднять примерно в 1,5 раза весовые
нормы поездов по сравнению с нормами, установленными для
электровозов ВЛ10 и ВЛ80.
Необычна колесная формула этих электровозов: 2(20-20-20). Впервые в
практике отечественного локомотивостроения каждая секция имеет три
двухосные несочлененные тележки. Продольная связь тележек с кузовом
осуществляется через наклонные тяги, что обеспечивает высокий
коэффициент использования сцепного веса электровоза и позволяет
отказаться от противоразгрузочных устройств.
Электровозы ВЛ15 и ВЛ85 являются самыми мощными в мире на железных
дорогах, электрифицированных соответственно по системам постоянного
и переменного тока. Мощность электровоза ВЛ15 в часовом режиме
составляет 9000 кВт, электровоза ВЛ85 - 10 100 кВт.
На электровозе ВЛ85, как и на ВЛ80Р, применено плавное бесконтактное
зонно-фазовое регулирование выпрямленного напряжения (см. рис. 65).
Принципиальное отличие электровоза ВЛ85 от серийных локомотивов
ВЛ801 состоит в том, что он впервые оборудован системой
автоматического управления (САУ). Она работает в режимах тяги и
торможения и позволяет плавно разгонять поезд с выбранным машинистом
током до заданной скорости. САУ обеспечивает стабилизацию заданной
скорости при движении по участку в тяговом режиме, а в режиме
торможения - поддержание скорости при движении по спуску и при
необходимости - торможение до остановки. Рекуперативное торможение,
как и на электровозах ВЛ80Р, в области низких скоростей движения
(около 10-15 км/ч) автоматически плавно заменяется реверсивным (противотоковым),
которое позволяет тормозить до остановки с полным рабочим током.
Реверсивный режим может быть использован и для осаживания состава,
так как после
остановки, если схему не разобрать, начнется его движение в обратную
сторону.
Продолжается совершенствование бесконтактного регулирования
напряжения тяговых двигателей. Систему импульсно-фазового
регулирования - систему РИФ - разрабатывают ученые ВНИИЖТа для э. п.
с. переменного тока. Дополнительное применение при фазовом
регулировании напряжения коммутации включения и коммутации
выключения в пределах каждого полупериода питающего напряжения
позволяет улучшить качество регулирования напряжения и повысить
коэффициент мощности этих локомотивов.
Системой РИФ оборудован опытный моторный вагон электропоезда ЭР29.
Изготовлен макетный электровоз ВЛ80-РИФ. Начаты
опытно-конструкторские работы по созданию нового электровоза ВЛ88 с
системой РИФ. Предварительные расчеты показывают, что такое
регулирование напряжения уменьшает на 20-25% ток нагрузки контактной
сети, а к. п. д. Электровоза может быть повышен до 0,88, т. е. до к.
п. д. электровоза постоянного тока. Система РИФ может быть
использована не только при создании нового перспективного
электроподвижного состава с коллекторными и бесколлекторными
тяговыми двигателями, но и при модернизации существующего парка.
К совершенствованию механической части электровоза относится
применение рамного подвешивания. Это наиболее эффективное средство
уменьшения динамического воздействия неподрессоренных масс экипажа
на путь; оно снижается почти вдвое. Отработка конструкции и
технологии изготовления привода с рамным подвешиванием проводилась
заводами-изготовителями на опытных электровозах ВЛ84; в дальнейшем
предполагается устанавливать отработанный привод на локомотивах всех
серий. Ведутся работы по созданию для такого привода коллекторных
двигателей мощностью более 850 кВт для электровозов постоянного тока
и 950 кВт для электровозов переменного тока. Предполагается также,
что конструктивное исполнение, качество и свойства применяемых
материалов, и, кроме того, технология изготовления должны обеспечить
работу этих двигателей в течение всего срока службы без замены
изоляции.
Прототипом их являются двигатели с независимым возбуждением,
установленные на опытных электровозах ВЛ84.
Некоторого улучшения энергетических показателей перспективных
локомотивов, а также повышения их надежности можно добиться,
совершенст-
вуя режимы работы вспомогательных машин.
Предполагается осуществить с помощью статического преобразователя
регулирование подачи вентиляторов в зависимости от температуры
нагрева обмоток тяговых двигателей, создать двухскоростной двигатель
для привода вентиляторов в летнем и зимнем режимах.
На электровозе ВЛ85 при выключении мотор-вентиляторов и
мотор-компрессоров автоматически отключается также расщепитель фаз
(см. рис. 80).
Мероприятия по сокращению расхода энергии на собственные нужды,
которые были осуществлены на опытных электровозах переменного тока,
позволили увеличить к. п. д. этих электровозов на 2% по сравнению с
к. п. д. электровозов, выпускаемых серийно.
