VL60

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VL60 (N6O, N60)

Locomotora eléctrica VL60 K -2338
Producción
País de construcción  URSS
Fábrica NEVZ
Años de construcción 1957 - 1967
Jefe de diseño B. V. Suslov
totales construidos 2618
Detalles técnicos
Tipo de servicio carga, pasajeros (VL60 p )
El tipo de corriente y voltaje en la red de contactos. alterna 50 Hz, 20/25 kV
fórmula axial 3O - 3O _
Peso de servicio completo 139,6/ 138 toneladas
Carga de ejes motrices sobre raíles 23.3/ 23 tf
Longitud de la locomotora 20 800mm
Diámetro de la rueda 1250mm
Ancho de vía 1524mm
tipo TED NB410, NB412, NB415
Potencia horaria de TED 6 × (647-800) kW (según modificación)
Velocidad del modo reloj 43,4-65 km/h (según modificación)
Potencia continua de TED 6 × (550-675) kW (según modificación)
Velocidad en modo continuo 46,2-71,1 km/h (según modificación)
Velocidad de diseño 100 km/h (110 km/h para pasajero)
Frenado eléctrico Recuperativo (VL60 r y VL60 k r )
Explotación
País ( )
Período desde 1957 - presente
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VL60 (en honor a Vladimir Lenina , tipo -60, monofásico de 6 ejes, hasta enero de 1963  - H6O , - Novocherkassk monofásico de 6 ejes ; apodos - Sixty , Malysh , Iron , Lokhmashka ) - la primera carga principal soviética Locomotora eléctrica de pasajeros AC , lanzada a la producción a gran escala. En la década de 1960, junto con VL8 y TE3 , fue una de las principales locomotoras de los ferrocarriles soviéticos .

El origen en la Unión Soviética de la tracción de locomotoras eléctricas en corriente alterna

Por primera vez en la Unión Soviética , el tema de la electrificación de los ferrocarriles en corriente alterna se planteó allá por la década de 1920 , cuando recién comenzaban a electrificar la dirección a través del Paso de Suram . Los cálculos más simples mostraron que en el futuro, la tracción eléctrica de corriente continua con un voltaje nominal de 3000 V no permitiría resolver racionalmente el problema de aumentar la capacidad de carga de las líneas al aumentar el peso de los trenes y su velocidad. Así estos cálculos demostraron que al conducir un tren de 10.000 toneladas en una subida de 10‰ a una velocidad de 50 km/h , la corriente de tracción de las locomotoras eléctricas será superior a 6000 A. Esto requeriría un aumento de la sección transversal del hilo de contacto , así como una ubicación muy frecuente de las subestaciones de tracción . En total, los científicos compararon unas doscientas combinaciones del tipo de valores de corriente y tensión, tras lo cual se decidió que la mejor opción es la electrificación en corriente continua o alterna ( 50 Hz ) con una tensión de 20.000 V. El primer sistema en ese momento en el mundo no se probó en ningún lugar del mundo (para más detalles, consulte Material rodante eléctrico para un voltaje de 6000 V ) , y el segundo se estudió muy poco, por lo que en el primer All-Union Conferencia sobre la electrificación de vías férreas, se decidió construir un tramo piloto electrificado en corriente alterna ( 50 Hz ) con una tensión de 20 kV , así como construir una locomotora eléctrica para pruebas, que permitiera conocer las ventajas y desventajas de la alterna locomotoras eléctricas actuales en funcionamiento normal [1] .

En octubre de 1938, en la planta Dynamo , con el apoyo de la Planta Kolomna , se completó la construcción de la primera locomotora eléctrica AC en la Unión Soviética, a la que se le dio la designación OP22 (monofásica, con rectificador de mercurio, carga por eje - 22 tf ). Para simplificar la producción, la parte mecánica y los motores de tracción de esta locomotora eléctrica se tomaron prestados de las locomotoras eléctricas Vladimir Lenin y Sergey Kirov . Luego de realizar pruebas en fábrica, la locomotora eléctrica OR22 fue enviada al anillo experimental VNIIZhT , donde el 19 de diciembre de 1939 realizó su primer viaje independiente bajo tensión. Pruebas posteriores de esta locomotora eléctrica demostraron que el esquema de electrificación para corriente alterna de alto voltaje (20 kV) y frecuencia industrial (50 Hz) es la mejor opción. Debido a esto, no es necesario utilizar un arranque reostático antieconómico, aumenta el número de velocidades económicas y la eliminación de la conexión galvánica entre la red de contactos y los motores de tracción permite proteger mejor a estos últimos de diversas sobretensiones, así como como reducir el espesor del aislamiento, lo que a su vez conduce a un aumento en su densidad de potencia. Además, el diagrama esquemático de una locomotora eléctrica ( transformador - rectificador - TED ) resultó ser tan exitoso que, posteriormente, la gran mayoría de las locomotoras eléctricas de CA soviéticas comenzaron a fabricarse de acuerdo con él. El propio OR22 fue desmantelado al comienzo de la Gran Guerra Patria [1] .

Una vez más, las locomotoras eléctricas de CA en la URSS se devolvieron a principios de la década de 1950 en relación con el comienzo del quinto plan quinquenal , según los planes en los que se preveía la electrificación masiva de los ferrocarriles. En 1952, se inició el diseño de una nueva locomotora eléctrica de CA con ignitrones en la planta de locomotoras eléctricas de Novocherkassk . En 1954, la planta produjo las primeras 2 locomotoras eléctricas según el proyecto, a las que se les dio la designación NO (Novocherkassk monofásica). En el futuro, hasta 1957 inclusive, la planta produjo 10 locomotoras eléctricas más de esta serie. Como en el caso de la OP22, la parte mecánica y los motores de tracción de esta locomotora eléctrica fueron tomados de locomotoras eléctricas de corriente continua (esta vez de la VL22m ) . Sin embargo, a diferencia de OP22, no hubo regulación de rejilla en el NO , sino que se aplicó regulación escalonada (33 posiciones). Esto simplificó el dispositivo hasta cierto punto, pero al mismo tiempo redujo las características de arranque de tracción. Las locomotoras eléctricas se pusieron en funcionamiento en la línea Ozherelye  - Pavelets ( Ferrocarril de Moscú ), que en 1955-1956 . fue electrificado con corriente alterna de 20 kV . El funcionamiento de las locomotoras eléctricas NO (en 1963 se cambió su designación a VL61 ) fue bastante exitoso y también confirmó la plena operatividad de los rectificadores de lámparas en las locomotoras eléctricas. Como resultado, se decidió electrificar toda la dirección del Transiberiano a la vez con corriente alterna , a saber: Mariinsk  - Zima , con una longitud de 1222 km . Sin embargo, en ese momento, las fábricas soviéticas habían comenzado a producir locomotoras más potentes: locomotoras eléctricas VL8 y locomotoras diésel TE3 . Además, la decisión tomada en 1956 en el XX Congreso del PCUS sobre la transición masiva a los tipos de tracción de locomotoras eléctricas y diesel también implicó un aumento en el peso de los trenes. Por lo tanto, las locomotoras eléctricas NO con su potencia horaria de 2400 kW ya no podían garantizar la capacidad de carga de los tramos ferroviarios, lo que llevó a la decisión de comenzar a diseñar una nueva locomotora eléctrica de CA más potente [2] [3] .

Diseño. Construcción

En 1956, la planta de locomotoras eléctricas de Novocherkassk comenzó a desarrollar un diseño preliminar para una nueva locomotora eléctrica de CA de seis ejes. El trabajo se llevó a cabo bajo la dirección del diseñador jefe de la planta, B. V. Suslov , quien previamente había dirigido el diseño de las locomotoras eléctricas NO (ver arriba) . Como resultado se determinaron los siguientes parámetros de la nueva locomotora eléctrica [4] :

De PERO, la nueva locomotora eléctrica tomó prestado el circuito de arranque (cambio opuesto de los devanados del transformador, el uso de reactores de fisión , 33 posiciones de arranque) y el circuito de rectificación (dos medias ondas con salida cero), solo que en lugar de separado contactores , se instaló un interruptor de grupo Además, en la nueva locomotora eléctrica, la tensión nominal de los motores eléctricos también se tomó igual a 1500 V , como en las locomotoras eléctricas de corriente continua. Y aquí la elección de los diseñadores no está del todo justificada. El hecho es que el valor de voltaje óptimo para motores eléctricos de tracción de locomotoras eléctricas es 750-1000 V , es decir, 1.5-2 veces más bajo que el seleccionado. En los libros de V. A. Rakov, esto se explica por el hecho de que cuando se usa un voltaje de 750 V , el peso del equipo y, por lo tanto, de la locomotora eléctrica en su conjunto, será mucho mayor que con un voltaje más alto [4] . Sin embargo, esto se contradice con el hecho de que solo 2 años después, se creó en la misma planta un nuevo motor eléctrico NB-413 más potente (utilizado en las locomotoras eléctricas H8O ) para un voltaje de 900 V. La opción de que se adoptó la tensión de 1500 V para eliminar recálculos innecesarios de los elementos de potencia también es inaceptable [nota 1] .

En enero de 1957 se iniciaron los trabajos de diseño detallado . Dado que en ese momento se había completado oficialmente la transición de un enganche de tornillo a un enganche automático , la nueva locomotora eléctrica se diseñó inmediatamente sin topes . Por lo tanto, se convirtió en la primera locomotora en la URSS que no preveía la instalación de topes, mientras que el enganche automático estaba montado en el cuerpo y no en los bogies, lo que permitió reducir su peso, así como eliminar el conexión entre bogies, que a su vez permitió bajar el transformador de tracción. Además, en la locomotora eléctrica diseñada, en lugar de soportes pivotantes, se utilizaron soportes oscilantes para conectar los bogies a la carrocería (son similares en principio a un péndulo invertido) [4] . En este sentido, es un error común pensar que los diseñadores tomaron prestadas unidades individuales de las locomotoras eléctricas F compradas por la Unión Soviética a Francia . Sin embargo, este concepto erróneo es bastante fácil de refutar, ya que la locomotora eléctrica T-01 (el prototipo de las locomotoras eléctricas F) se lanzó solo en 1959 . Además, las locomotoras diésel TEP60 y la primera TEP70 tenían un diseño de soportes similar . Se utilizaron soportes pendulares oscilantes de un diseño similar en la locomotora eléctrica de los ferrocarriles franceses de la serie BBB 6002 desarrollada en 1948 y se describen en la literatura técnica soviética durante el diseño de la VL60.

Producción

Locomotoras eléctricas experimentales H6O

En diciembre de 1957 y febrero de 1958 , NEVZ construyó las dos primeras locomotoras eléctricas de CA de seis ejes con un voltaje de 20 kV: N6O-001 y N6O-002.

El diseño de la parte mecánica de las locomotoras eléctricas H60 difiere significativamente de todas las locomotoras eléctricas construidas anteriormente en la Unión Soviética . El cuerpo de la locomotora eléctrica H60 no solo sirve para alojar equipos y cabinas de conducción , sino también para transmitir la tracción. Por lo tanto, los enganches automáticos se montan en el bastidor de la carrocería y no en los bogies, como se hace en las locomotoras eléctricas VL8, VL23, VL61 y más antiguas. La locomotora eléctrica VL60 es la primera locomotora principal diseñada sin topes. En las dos primeras locomotoras eléctricas, se instaló un engranaje helicoidal rígido bidireccional desde motores de tracción hasta juegos de ruedas con diferentes relaciones de transmisión, lo que permitió elegir la relación óptima para la producción en serie.

Las locomotoras eléctricas N6O-001 y N6O-002 fueron equipadas con motores de tracción NB-410 con una capacidad de 695 kW y 610 kW en modo horario y continuo, respectivamente. La locomotora eléctrica tiene dos unidades rectificadoras, cada una de las cuales tiene cuatro válvulas de encendido selladas refrigeradas por líquido . El diagrama del circuito de potencia de los motores de tracción de las locomotoras eléctricas N6O-001 y N6O-002 es fundamentalmente el mismo que el de las locomotoras eléctricas de la serie VL61.

De acuerdo con los datos de pesaje, la locomotora eléctrica H6O-001 tenía un peso superior al previsto previamente - 141,3 toneladas número 1:4,19 (N6O-001) y 1:3,74 (N6O-002) locomotoras eléctricas implementadas: en modo horario - tracción fuerza 33100 kg y 29600 kg, velocidad 45,0 km/h y 50,4 km/h; en modo a largo plazo: fuerza de tracción de 27500 kg y 24600 kg y velocidad de 47,5 y 53,2 km / h, respectivamente. La velocidad de diseño se redujo a 100 km/h.

En relación con la transferencia de la sección Ozherelye  -Pavelets de un voltaje de 20 kV a un voltaje de 25 kV , los devanados primarios de los transformadores se reemplazaron en 1959 en las locomotoras eléctricas N6O-001 y N6O-002. Posteriormente, las locomotoras eléctricas fueron sometidas a alteraciones más serias (nuevos motores de tracción NB-412M, controladores principales, etc.), que acercaron su diseño a las locomotoras de serie.

Publicación en serie

La decisión tomada en octubre de 1958 de electrificar el tramo Mariinsk  - Krasnoyarsk  - Zima en corriente alterna con fecha límite para su puesta en funcionamiento durante 1959-1960. aceleró significativamente la organización de la producción de locomotoras eléctricas VL60 en la planta de locomotoras eléctricas de Novocherkassk . Ya en 1959 se produjeron varias decenas de locomotoras eléctricas. Estas locomotoras eléctricas fueron construidas por la planta de 1959 a 1965 y se convirtieron en el principal tipo de locomotora de carga en líneas electrificadas con corriente alterna. Al mismo tiempo, la planta trabajó continuamente para mejorar el diseño de las locomotoras de esta serie.

Con base en los resultados de la operación, los motores de tracción NB-410 fueron rediseñados y recibieron el nombre de NB-412. Fabricados para una tensión nominal ligeramente inferior (1450 V frente a 1600 V para NB-410), tenían los siguientes parámetros: potencia horaria - 647 kW, continua - 564 kW (contra 695 kW y 610 kW para NB-410, respectivamente). El motor eléctrico se ha vuelto más pesado. Los TED NB-412 están instalados en las locomotoras eléctricas No. 003-033.

Más tarde, para aumentar la potencia, el motor se modificó nuevamente y recibió la designación NB-412M. La nueva modificación tenía los siguientes parámetros: potencia horaria - 690 kW, continua - 550 kW. Casi todas las locomotoras eléctricas fabricadas en 1959-1965 estaban equipadas con estos motores.

En el futuro, los intentos de mejorar los motores de tracción (principalmente para aumentar el voltaje en las abrazaderas) no se detuvieron y dieron lugar a la aparición de una nueva modificación: NB-412K. A una tensión nominal de 1600 V, este motor tenía los siguientes parámetros: potencia horaria - 800 kW, continua - 675 kW. El peso del motor también se ha reducido ligeramente. TED NB-412K comenzó a instalarse en locomotoras eléctricas del No. 1810 desde 1965 .

Asimismo, durante el proceso de construcción se modificó el número de ignitrones (de 8 en las cuatro primeras locomotoras eléctricas a 12 en las siguientes) y el esquema de su conexión e instalación. A fines de 1963, comenzó a producirse un modelo mejorado de ignitrones, que se instaló en las locomotoras eléctricas VL60, comenzando con la No. 1277.

En el proceso de producción en serie, se realizaron muchos otros cambios en el diseño de la locomotora eléctrica, uno de los más significativos: el controlador principal unificó VL60 con VL80, en lugar de EKG-60/20, en el que se fabrican todos los elementos. con extinción de arco , se utilizó EKG-8Zh, que tiene solo 4 elementos con arco, cambiando reactores de transición (fisión), y los 30 elementos restantes no tienen arco, lo que simplifica enormemente el controlador. A pesar de que VL60 tiene una vez y media más motores de tracción que VL80 (6 contra 4), tiene una vez y media su voltaje nominal y, en consecuencia, una vez y media menos corriente de cada motor - como resultado , la corriente total del devanado secundario del transformador para VL60 y VL80 es casi la misma, lo que hizo posible usar el mismo ECE.

Las locomotoras de la serie VL60 se entregaron inicialmente a Krasnoyarsk , y luego a las carreteras del Cáucaso del Norte , del Norte (Buy depot, Vologda), Odessa-Kishinevskaya , Gorky , Extremo Oriente , Sudeste y a la sección Ozherelye - Pavelets del Moscú . camino _

En los 1970s Todas las locomotoras eléctricas VL60 se convirtieron en VL60 K con el reemplazo de los rectificadores de mercurio por semiconductores.

China

Sobre la base de la locomotora eléctrica H60, con la ayuda de la URSS, en China en 1958, se diseñó la primera locomotora eléctrica de línea principal china, que recibió el nombre de 6Y1 . Hasta 1968, se construyeron 7 locomotoras eléctricas de este tipo.

A partir de 1968 se empezaron a utilizar diodos de silicio en lugar de rectificadores de mercurio ( ignitrones ). A partir de ese momento la locomotora eléctrica pasó a llamarse SS1 ( Shaoshan 1 ) y comenzó a fabricarse en serie hasta 1988 . Se construyeron un total de 819 locomotoras eléctricas de la serie SS1.

Modificaciones

VL60P-001

A fines de 1961, la Planta de Locomotoras Eléctricas de Novocherkassk produjo la locomotora eléctrica VL60P-001, diseñada para el servicio de pasajeros.

En esta locomotora eléctrica se instalan motores eléctricos de tracción NB-415, se cambia el engranaje (relación de transmisión), se instala un freno electroneumático . El resto del equipamiento eléctrico es el mismo que el de las locomotoras eléctricas de serie fabricadas en 1961. Con una tensión en los terminales de 1450 V, el TED NB-415 tiene los siguientes parámetros: potencia horaria - 690 kW, continua - 595 kW.

En el modo horario, la fuerza de tracción es de 19000 kg y la velocidad es de 73,3 km/h, en el modo largo, respectivamente, 16900 kg y 75,4 km/h. La velocidad de la locomotora eléctrica, correspondiente a la máxima anclada, es de 130 km/h (sin embargo, durante el funcionamiento, la velocidad máxima se limitó a 100 km/h para un funcionamiento más fiable de los motores).

La reducción del peso del motor de tracción en 1,2 toneladas en comparación con los motores de tracción de la locomotora eléctrica VL60, el uso de aluminio en lugar de cobre, así como el aligeramiento de las estructuras individuales, permitieron reducir el peso de los motores eléctricos. locomotora de 138 a 129 toneladas.

La locomotora eléctrica VL60P-001 sirvió a los trenes de pasajeros en el Ferrocarril del Cáucaso del Norte .

VL60 P

Con el fin de aumentar la velocidad de los trenes de pasajeros, que, debido a la falta de locomotoras eléctricas CA especiales para pasajeros, fueron atendidos por locomotoras eléctricas de carga, en  el período 1962-1965 . Algunas locomotoras eléctricas de la serie VL60 se fabricaron con una relación de transmisión de 30:82=1:2.733 y frenos electroneumáticos. Las locomotoras eléctricas recibieron la designación VL60 P ( pasajero ).

Las locomotoras eléctricas VL60 P se produjeron con motores de tracción NB-412K. La velocidad del modo horario de las locomotoras eléctricas de esta serie fue de 73,3 km/h, la velocidad continua fue de 77,1 km/h. La velocidad máxima se fijó en 110 km/h.

Se produjeron un total de 301 locomotoras eléctricas de esta serie.

VL60 R

En 1962 se produjeron dos locomotoras eléctricas experimentales de la serie VL60 con freno regenerativo y rectificadores de ignitrón . Después de pruebas exitosas en 1964-1966 . Se produjo una serie de locomotoras eléctricas similares con recuperación en la cantidad de 85 locomotoras. La serie recibió la designación VL60 R , locomotoras eléctricas que trabajaban en los ferrocarriles del Cáucaso del Norte , Siberia Oriental y el Lejano Oriente en secciones con un perfil de vía montañoso. En la segunda mitad de la década de 1980. todas las locomotoras eléctricas VL60 R fueron reemplazadas por VL80 R y convertidas a VL60 K.

VL60 K

Después de la construcción de locomotoras eléctricas experimentales VL62 con rectificadores de silicio , la planta de locomotoras eléctricas de Novocherkassk a finales de 1962 produjo dos locomotoras eléctricas VL60 K.

La locomotora eléctrica VL60 K -002 ha sido probada en el anillo experimental del ElNII. La locomotora eléctrica VL60 K -001 , después de salir de la fábrica, ingresó inmediatamente al Ferrocarril del Cáucaso Norte para su operación.

En 1963, NEVZ produjo varias locomotoras eléctricas VL60 K más con motores de tracción NB-412M, y en la segunda mitad de 1965, en lugar de locomotoras eléctricas VL60, la planta comenzó a producir locomotoras eléctricas VL60 K con rectificadores de silicio y motores de tracción NB-412K. . En cuanto a sus características de tracción, estas locomotoras eléctricas difieren ligeramente de las locomotoras eléctricas VL60 con motores de tracción NB-412K y tienen los mismos valores nominales de fuerza de tracción y velocidad con ellas en los modos horario y continuo.

Se produjeron un total de 501 locomotoras eléctricas de la serie VL60 K. Todos los VL60 producidos anteriormente, convertidos de unidades rectificadoras de ignitrón a unidades de semiconductores (silicio), recibieron el mismo nombre.

VL60 P K (VL60 K P )

Locomotoras eléctricas VL60 P , en las que se sustituyeron los rectificadores de ignitrón por de silicio, así como las VL60 K , convertidas en de pasajeros.

VL60 KU

Se convirtieron 11 locomotoras eléctricas de VL60 K con la introducción de regulación suave de voltaje en las salidas de los motores de tracción y, al mismo tiempo, conmutación sin corriente durante esta regulación. Índice "U" significa " administrado" .

VL60 KR _

Durante 1971  - 1973 . Se realizó un proyecto para reequipar la locomotora eléctrica VL60 K para trabajar con frenado regenerativo. Una locomotora eléctrica experimental recibió la designación VL60 K R -2370 y en agosto de 1974 ingresó para pruebas en el anillo experimental del Instituto Central de Investigación del Ministerio de Ferrocarriles .

VL120bam

VL120BAM - Locomotora eléctrica  soviética de dos secciones y doce ejes , creada sobre la base de 2VL60K , no se sabe nada más al respecto excepto que fue operada en BAM .

Construcción

Las principales dimensiones de la locomotora eléctrica.

Plantas de reparación

Véase también

Notas

Comentarios

  1. ↑ Las explicaciones más probables:
    1. La planta prevista en el futuro, sobre la base de la locomotora eléctrica diseñada, para crear una locomotora eléctrica para 2 voltajes (al año siguiente, 1957 , tal proyecto se desarrolló en realidad en NEVZ).
    2. Se tomó como base para el motor de tracción diseñado un proyecto inconcluso de un motor eléctrico para locomotoras eléctricas de corriente continua.

Fuentes

  1. ↑ 1 2 V. A. Rakov. Locomotora eléctrica AC experimental OR22-01 // Locomotoras de ferrocarriles nacionales 1845-1955. — 2º, revisado y complementado. - Moscú: "Transporte", 1995. - S. 426-429. — ISBN 5-277-00821-7 .
  2. ↑ VA Rakov. Locomotoras eléctricas AC de la serie H-O // Locomotoras de ferrocarriles nacionales 1845-1955. — 2º, revisado y complementado. - Moscú: "Transporte", 1995. - S. 429-432. — ISBN 5-277-00821-7 .
  3. ↑ VA Rakov. Locomotoras eléctricas de la serie VL61 // Locomotoras de ferrocarriles nacionales 1956-1975. - 1999. - S. 66-69.
  4. ↑ 1 2 3 VA Rakov. Locomotoras eléctricas de la serie VL60 y sus variedades // Locomotoras de ferrocarriles nacionales 156-1975. - 1999. - S. 69-89.

Literatura

Enlaces