Мы с вами закончили рассмотрение принципа действия и устройства
основных узлов электровозов постоянного и переменного тока. В
заключение следует еще раз подчеркнуть, что освоение возрастающих
объемов перевозок требует выхода на новые рубежи технического
перевооружения железнодорожного транспорта. Основным направлением в
достижении этой цели является продолжение электрификации
магистральных направлений, рост доли электрической тяги в
перевозочной работе.
На железных дорогах СССР эксплуатируются современные электровозы
постоянного и переменного тока различных типов. Для
электрифицированных линий постоянного тока поставляются восьмиосные
электровозы ВЛ10У, оборудованные устройствами рекуперации. Впервые в
мировой практике на серийных электровозах переменного тока ВЛ80Р
было осуществлено рекуперативное торможение. Электровозы постоянного
тока ВЛ11 и переменного тока ВЛ80С могут работать по системе многих
единиц, обеспечивая вождение поездов массой до 10 000 т. Применение
системы многих единиц позволяет, увеличив массу поезда, сократить
размеры движения и, следовательно, увеличить пропускную способность
на грузонапряженных направлениях.
Серийно выпускаемым электровозам ВЛ80С, ВЛ80Р, ВЛ11, обладающим
высокими технико-экономическими показателями, присвоен
государственный Знак качества.
Для вождения тяжеловесных поездов (6000-8000 т в настоящее время и
10 000-16 000 т в недалеком будущем) требуются 12- и 16-осные
электровозы, которые формируются из секций, работающих по системе
многих единиц.
В ближайшее время на железных дорогах страны появятся 12-осные
электровозы постоянного тока ВЛ15 и переменного тока ВЛ85, не
имеющие аналогов по мощности в мировой практике. На этих локомотивах
предусмотрено автоматическое управление в режиме рекуперации.
Электровоз ВЛ85 планируется выпускать в двух исполнениях: для
умеренного климата и для работы в условиях низких температур до -60°
С. Последние поведут тяжеловесные составы по Байкало-Амурской
магистрали, рабочее движение на которой открыто в 1984 г. Здесь
перспективной является электрификация на переменном токе по системе
2Х 25 кВ. Такая система обладает рядом преимуществ по сравнению с
системой 25 кВ и, в частности, дает возможность значительно
увеличить расстояния между подстанциями, что играет немаловажную
роль для малонаселенных районов.
Высокий научно-технический и производственный уровень отечественного
локомотивостроения позволил советским электровозам выйти на
международный рынок. Так, в Финляндию была поставлена крупная партия
четырехосных электровозов Sri переменного тока 25 кВ, 50 Гц с
реостатным торможением и плавным регулированием напряжения на
тяговых двигателях. Осуществляются поставки двухсекционного
восьмиосного электровоза постоянного тока ЭТ-42 в Польскую Народную
Республику.
Страны - члены СЭВ оказывают друг другу значительную помощь в
развитии и реконструкции транспорта. Электровозы с маркой <Шкода>
широко известны в нашей стране. За годы сотрудничества с советскими
железными дорогами чехословацкие машиностроители поставили нам свыше
2 тыс. локомотивов серии ЧС. С 1985 г. начата поставка восьмиосных
двухсекционных электровозов постоянного тока ЧС7 (мощность
длительного режима 6160 кВт) и переменного тока ЧС8 (7200 кВт).
Конструкционная скорость локомотивов - 160 км/ч. Электровозы имеют
реостатное торможение. В будущем такие электровозы постепенно
заменят локомотивы ЧС2, ЧС4, ВЛ60ПК и др.
В опытной эксплуатации находятся высокоскоростные электровозы
постоянного тока ЧС200, развивающие скорость 200 км/ч. На них
применено реостатное торможение и осуществляется плавное
регулирование напряжения в этом режиме.
Важнейшим направлением в развитии локомотивостроения является
создание и широкое внедрение надежных полупроводниковых
преобразователей и бесконтактных систем для их управления.
Во многом благодаря их применению оказались возможны успехи,
достигнутые на современных серийных электровозах ВЛ11, ВЛ80С, ВЛ80Р
и электровозах ВЛ85 и ВЛ15, выпуск
которых планируется в двенадцатой пятилетке.
Однако это начало пути. С внедрением полупроводниковых
преобразователей связано появление качественно новых опытных
электровозов с независимым возбуждением коллекторных двигателей,
автоматическим регулированием сил тяги и торможения. Разработаны
бесконтактные схемы силовых цепей и цепей управления, в которых не
производятся перегруппировки двигателей, нет групповых
переключателей, контакторов.
На основе тиристорных преобразователей успешно решается проблема
применения бесколлекторных тяговых двигателей, которая приобретает
особую актуальность для перспективных грузовых электровозов с
мощностью каждого двигателя более 1000 кВт. В СССР построены опытные
электровозы переменного тока ВЛ80В и ВЛ80а соответственно с
вентильными и асинхронными двигателями, подтвердившие возможность
практического применения этих систем. Следующим этапом в развитии
асинхронного привода явилось совместное создание с финской фирмой <Стрёмберг>
опытного электровоза ВЛ86Ф мощностью 11 400 кВт.
Тяговый привод электровозов, имеющих дополнительное звено -
полупроводниковые преобразователи, не связан непосредственно с
контактной сетью. Это обстоятельство открывает широкие перспективы
оптимизации массогабаритных и энергетических показателей двух
независимых систем - электровоза и устройств электроснабжения.
Уровень унификации механической части электровозов двух систем токов
достаточно высок - в первую очередь, единая двухосная тележка. После
тщательного опробования на опытных электровозах предполагается
внедрить также единую систему передачи с рамным подвешиванием
тягового двигателя. Начата унификация вспомогательных машин.
Применение полупроводниковых преобразователей открыло перспективу
создания единого унифицированного тягового привода как постоянного,
так и переменного тока на базе бесколлекторных двигателей. Разница
будет только в наличии выпрямителя и силового трансформатора на
электровозе переменного тока.
Таким образом, электровозы будущего - это автоматизированное
транспортное средство, имеющее практически единую конструкцию для
сети дорог, электрифицированных как на постоянном, так и на
переменном токе.
Многие полигоны железнодорожной сети имеют уже предельную загрузку.
Для того чтобы поднять скорости и обеспечить требования безопасности
движения, нужны кардинальные решения. Стало экономически
целесообразным строительство скоростных трасс специально для
пассажирского движения. Скорость 300 км ч и более - не предел для
таких линий.
Высокоскоростная магистраль соединит Центр страны с Югом. Расстояние
от Москвы до Крыма можно будет преодолеть всего за 5 ч. Остаются
традиционные колеса и рельсовый путь, однако устройство пути,
электроснабжения, подвижной состав должны быть качественно иными.
Управление подвижным составом и движение на трассе будут полностью
автоматизированы. Автоматически будут выбираться режимы ведения
поездов, выявляться все неисправности в пути следования. Последние
достижения научно-технического прогресса найдут широкое применение
на железнодорожном транспорте.
