Электровоз представляет собой локомотив с электрическими
тяговыми двигателями, получающий питание (электрическую энергию)
через токосъемник от контактной сети.
На железных дорогах нашей страны большинство всех грузовых перевозок
и значительная часть пассажирских осуществляется электровозами. Это
объясняется тем, что электрическая тяга обеспечивает наиболее
высокую пропускную и провозную способность железнодорожных участков
и, более того, является единственно возможной на самых тяжелых
участках железных дорог, в частности на Байкало-Амурской магистрали.
На этой магистрали, играющей важную роль в ускорении развития
производительных сил восточных районов страны и освоении их
природных богатств, из-за сурового климата, многокилометровых
тоннелей и наличия участков с очень тяжелым профилем практически
очень сложно использовать тепловозы.
Развитие народного хозяйства страны предопределяет постоянный
рост объема перевозок на железнодорожном транспорте. На многих
полигонах сети интенсивность грузового и пассажирского движения
очень высока, поэтому главным резервом увеличения пропускной
способности грузонапряженных участков является увеличение массы
поездов. Масса поездов на электрифицированных участках железных
дорог повышалась по мере роста мощности электровозов,
совершенствования их конструкции. Если средняя масса поезда по сети
железных дорог в 1940 г. равнялась 1367 т, в 1955 г.- 2070 т, то в
1985 г. она составила 3033 т. К 1990 г. предусматривается повышение
средней массы поезда не менее чем на 500 т. Чтобы добиться этого,
необходимо, в частности, создать новые, более мощные электровозы.
Электровозы имеют различное электрооборудование в зависимости от
системы электрической тяги (от рода тока - постоянного или
переменного), от системы регулирования тяговых электродвигателей, их
числа и единичной мощности, от наличия и вида электрического
торможения и т. д. Некоторые особые требования, предъявляемые к
электровозу, определяются спецификой его назначения - грузовой,
пассажирский, маневровый. Все эти различия в устройстве
электровозов, а также постоянное обновление парка электроподвижного
состава, по мере накопления опыта электрификации и развития
соответствующих отраслей промышленности обусловили большое
количество серий электровозов. Электровоз представляет собой очень
сложную машину. Каждый из его узлов и аппаратов (для того чтобы
перечислить их, потребуется несколько страниц) имеет определенное
назначение. Согласованная работа этих узлов и аппаратов
обеспечивается машинистом с помощью специального устройства
управления.
Написано немало учебников об устройстве и работе электровозов, книг
по электровозам отдельных серий, по специальным вопросам, например
электрооборудованию или механической части. Но все это - литература
для специалистов, предполагающая предварительную теоретическую и
практическую подготовку читателей.
Электровозы постоянного и переменного тока рассматриваются
параллельно. При этом установленные как на тех, так и на других
аппараты, близкие по конструкции и принципу действия, а также
унифицированное оборудование, рассматриваются применительно к
электровозу одного рода тока и, если это необходимо, поясняются
особенности аналогичного аппарата на электровозе другого рода тока.
Работа электровоза невозможна без внешнего источника питания -
системы электроснабжения электрифицированных железных дорог,
включающей в себя тяговые подстанции, контактную и рельсовую сети.
Описание их устройства и работы даны в объеме, необходимом для
понимания назначения и принципа их действия.
Предыдущее издание книги вышло в 1980 г. За это время на железных
дорогах появились более совершенные электровозы, оснащенные новой
техникой. В связи с этим возникла необходимость более подробно
рассмотреть, например, систему рекуперативного торможения на
электровозах переменного тока, выпускаемых серийно с 1980 г. Большее
внимание уделено полупроводниковым устройствам, применяемым на
электроподвижном составе. С учетом происшедшей смены поколений
локомотивов даны новые примеры выполнения различных узлов, аппаратов
и другого оборудование электровозов.
Изложение ведется с использованием Международной системы единиц
(СИ). Наряду с ними используются и внесистемные единицы, например,
массы - тонна (т), скорости - километры в час (км/ч). Следует
упомянуть, что в утвержденных Министерством путей сообщения в 1980
г. Правилах тяговых расчетов для поездной работы применяется единица
килограмм-сила (кгс) вместо ньютона (по согласованию с Госстандартом
СССР). Поэтому в книге используются одновременно обе размерности
силы.
