free web hosting | website hosting | Business Web Hosting | Free Website Submission | shopping cart | php hosting

Электровоз_ВЛ60к-355 Н6О - ВЛ60
и его модификации


Фотогалерея ВЛ60


Опытные электровозы ВЛ60-001 и ВЛ60-002
Серийные электровозы ВЛ60
Электровоз ВЛ60-317
Электровоз ВЛ60П-001
Электровозы ВЛ60п
Электровозы ВЛ60р
Электровозы ВЛ60к
Модернизированные электровозы ВЛ60

Положительный опыт эксплуатации первых электровозов ВЛ61 позволил параллельно с их выпуском начать проектирование и изготовление более мощных шестиосных электровозов переменного тока. В течение 1956 г. на Новочеркасском электровозостроительном заводе под руководством главного конструктора завода Б. В. Суслова был разработан технический проект такого электровоза со следующими основными параметрами:

Если при проектировании электровоза ВЛ61 вопрос о выборе напряжения для тягового электродвигателя специально не рассматривался, так как тип электродвигателя был по существу задан, то при проектировании нового электровоза проводилось сравнение вариантов применения электродвигателей, рассчитанных на напряжение 1500 и 750 в с различным их включением. Проведенные на заводе тогда расчеты показали, что параллельное соединение тяговых электродвигателей, выполненных на напряжение 750 в, вызывает увеличение веса электровоза за счет значительного утяжеления аппаратуры.

Последовательно-параллельное соединение электродвигателей при мостовой схеме соединения вентилей было отклонено из-за необходимости выполнения изоляции системы водяного охлаждения игнитронов на высокое напряжение. В результате конструкторы остановились на варианте параллельного соединения тяговых электродвигателей, рассчитанных на напряжение 1500 в, при двухполупериодной схеме выпрямления тока и нулевом выводе из вторичной обмотки трансформатора.

Вариант применения высоковольтного регулирования в проекте не рассматривался.

После широкого обсуждения в январе 1957 г. проекта электровоза началось его рабочее проектирование, а затем постройка двух опытных локомотивов. Новые электровозы первоначально получили обозначения Н6О, что значило: Новочеркасский 6-осный однофазный. Затем буква О стала читаться как цифра ноль и электровоз стали называть "эн шестьдесят". С января 1963 г. электровозам Н6О присвоена серия ВЛ60.

Опытные электровозы ВЛ60-001 и ВЛ60-002
В конце 1957 и начале 1958 г. Новочеркасский электровозостроительный завод построил два первых шестиосных электровоза типа 3о-3о переменного тока напряжением 20 кВ, получивших тогда обозначение Н6О-001 и Н6О-002. Номинальное напряжение 20 кв определилось тем, что участок Ожерелье - Павелец имел еще в то время такое напряжение.

Конструкция механической части электровозов ВЛ60 значительно отличается не только от электровозов ВЛ61, но и всех других ранее построенных в Советском Союзе электровозов. Кузов электровоза ВЛ60 служит не только для размещения оборудования и кабин машиниста, а также для передачи тягового усилия; поэтому автосцепки установлены на раме кузова, а не на тележках, как это сделано на электровозах ВЛ61. Длина первых двух электровозов по осям автосцепок составляет 20400 мм. Электровоз ВЛ60 является первый магистральным локомотивом, спроектированным без буферов.

Кузов опирается на две несочлененные трехосные тележки через четыре качающихся в поперечном направлении опоры, установленные на резиновые конусы. Через эти опоры передается тяговое или тормозное усилие от тележек к кузову. В поперечном направлении кузов связан с тележками упругими возвращающими устройствами, шарнирно укрепленными на качающихся опорах и на кузове. Кроме того, кузов поддерживается на тележках четырьмя боковыми пружинными опорами. При повороте тележки относительно кузова в кривых качающиеся опоры наклоняются в разные стороны; при этом создается момент, противодействующий повороту тележки. Поперечные перемещения кузова относительно тележки вызывают параллельное нагружение возвращающих аппаратов обеих качающихся опор.

Рамы тележек первоначально были сварно-литой конструкции с боковинами замкнутого сечения. Тележки электровозов выполнены с нижним рессорным подвешиванием и двумя продольными балансирами на каждой стороне. Опоры на концы подбуксовых листовых рессор опираются через резиновые диски. Буксы колесных пар не имеют направляющих, а тяговое усилие от осей к рамам тележек передается через поводки, шарнирно соединяющие буксы с рамой. Шарниры поводков имеют резиновые втулки, соединенные вулканизацией с металлическими поверхностями. Такие шарниры работают без трения и износа за счет упругой деформации резины. Буксовые подшипники - роликовые.

Тяговые электродвигатели расположены к середине кузова: на каждой тележке в одну сторону. Передача от тяговых электродвигателей к колесным парам двусторонняя, жесткая косозубая. На электровозе Н6О-001 была установлена зубчатая передача с передаточным отношением 21:88=1:4,19, а на электровозе Н6О-002 - 23:86=1:3,74.

Это позволило сделать выбор передаточного числа для серийных электровозов.

Рычажная система тормоза сконструирована для двустороннего нажатия. На каждой тележке два тормозных цилиндра.

На электровозах Н6О-001 и Н6О-002 были установлены тяговые электродвигатели НБ-410 с шестью главными и шестью дополнительными полюсами. Остов машины - круглый; полюса имели обмотки с кремнийорганической изоляцией (класса ВС); якорь выполнен с петлевой обмоткой и изоляцией класса В; моторпо-осевые подшипники - с польстерной смазкой. При номниальном напряжении на зажимах 1 600 в эти электродвигатели имели следующие данные:
Режим Мощность, квт Ток, а Скорость вращения якоря, Об/мин
Часовой 695 475 800
Длительный 610 415 845

Максимальная скорость вращения якоря - 2 020 об/мин, вес электродвигателя - 4450 кг.

На электровозах были установлены стержневые трансформаторы ОЦР-5600/20 с принудительным масляным охлаждением. Первичная обмотка рассчитана на номинальное напряжение 20 кв, вторичная тяговая, состоящая как и у электровозов ВЛ61 из четырех частей, - на 2060 в и вторичная вспомогательная - на 399 в. Номинальная мощность первичной обмотки составляет 5 244 ква, вторичной тяговой - 4 942 ква и вспомогательной - 300 ква. Две регулируемые части тяговой обмотки имеют по пять выводов, две другие нерегулируемые части - по два вывода. Трансформатор весит 12346 кг, из которых 2840 кг - масло. Трансформаторы спроектированы и построены Московским трансформаторным заводом, специализированном на выпуске стационарных трансформаторов. Это обстоятельство наложило свой отпечаток на конструкцию трансформатора ОЦР-5600/20, который, как и трансформатор электровозов ВЛ61, не является в полном смысле этого слова локомотивным (тяговым).

На электровозе размещены две выпрямительные установки, каждая из которых имеет четыре игнитронных запаянных вентиля ИВС-300/5 с жидкостным охлаждением. Игнитроны рассчитаны на длительный ток 300 а, часовой ток 350 а, 10-минутные перегрузки 450 а и максимальное обратное напряжение 6500 в; вес игнитрона 65 кг. Как и игнитроны ИВС-200/5, новые игнитроны разработаны во Всесоюзном электротехническом институте им. В. И. Ленина; первые образцы их изготовлены в этом институте. Система управления игнитронами электромагнитная.

В отличие от электровозов ВЛ61 на электровозах ВЛ60 применен групповой переключатель (главный контроллер) ЭКГ-60 с кулачковым валом и электромоторным приводом. Контроллер имеет 20 контактов без дугогашения, работающих при обесточенных цепях, и восемь контактов с дугогашением, включенных в цепи переходных реакторов и осуществляющих размыкание и замыкание цепей под током.

Защита электрооборудования от перегрузок и токов короткого замыкания осуществлена главным воздушным выключателем ВОВ-20М, реле заземления, реле перегрузки тяговых электродвигателей и максимальным автоматом в цепях вспомогательных машин. Для защиты игнитронов от обратных зажиганий установлено быстродействующее реле, действующее на сеточную защиту вентилей. Для сглаживания пульсации тока применены два реактора со стальными сердечниками - по одному и на три параллельно включенных тяговых электродвигателя.

Схема силовой цепи тяговых электродвигателей на электровозах Н6О-001 и Н6О-002 принципиально такая же, как и на электровозах ВЛ61: выпрямление тока осуществлено по схеме с нулевым выводом, тяговые электродвигатели соединены в две группы по три параллельно в каждой, регулирование скорости (напряжения на зажимах тяговых электродвигателей) производится включением различного числа секций регулируемых частей тяговой обмотки и встречным или согласованным включением регулируемых и нерегулируемых фаз этой обмотки. Число (восемь) и схема включения игнитронов такие же, как и на электровозах ВЛ61. Осталось без изменения количество и чередование пусковых и ходовых позиций (1, 5, 9, 13, 17, 21, 25, 29 и 33-я). На новых электровозах увеличено количество ступеней "ослабления" поля с одного до четырёх: 68 (75), 52(60), 43(52) и 36(43%) (в скобках даны фактические величины); на полном поле сохранено 90 (92)% возбуждения. В цепь 5-го тягового электродвигателя для автоматического пуска включено реле пуска. Рассчитывалось, что пуск можно осуществлять с хрономтричсской характеристикой (заданным временем пуска) или же с различными установленными пусковыми токами.

Контроллеры машиниста имели три ручки: главную с позициями О, выключсние, фиксация, ручной пуск 1, ручной пуск 2 и позициями 1-10 автопуска, реверсивную с позициями: вперед, 0, назад и ослабление поля с позициями О, ОП1, ОП2, 0П3, 0П4. Цепи управления и освещения питаются постоянным током напряжением 50 в, была предусмотрена работа электропозов по системе многих единиц.

Электродингатсли вспомогательных машин (компрессоров, вентиляторов, насосов) трехфазные асинхронные, рассчитанные на напряжение 380 в, питаются через расщепители фаз. Последнке служат одновременно приводами генераторов тока управления. Для циркуляции жидкости, охлаждающей игнитроны при снятии напряжения в контактной сети, служат насосы, приводимые электродвигателями постоянного тока 50 в, получающими питание от щелочной аккумуляторной батареи НКН-100.

По данным взвешивания, в феврале 1957 г. электровоз Н6О-001 имел вес 141,3 т; после замены тележек с литыми боковинами на тележки с боковинами, спаренными из листовой стали, вес электровоза снизился до 139,6 т. При диаметре колес 1250 мм и передаточном числе 1:4,19 (Н6О-001) и 1:3,74 (Н6О-002) электровозы реализовали при часовой режиме силу тяги 33100 кГ и 29600 кГ, скорость 45,0 км/ч и 50,4 км/ч; при длительном режиме - силу тяги 27500 кГ и 24600 кГ и скорость 47,5 и 53,2 км/ч. Конструктивная скорость для электровоза первоначально указывалась 110 км/час, а затем была установлена 100 км/ч.

С электровозом Н6О-002 в 1958 г. были проведены тягово-энергетические испытания на экспериментальном кольце ЦНИИ МПС и на участке Ожерелье - Павелец Московской дороги. Электровоз Н6О-001 прошел динамические испытания на участке Хашури - Боржоми Закавказской дороги. Определено воздействие его на путь.

Испытания электровоза Н6О-002 выявили его высокие тяговые качества и возможность принятия для этого типа электровоза коэффициента тяги часового режима 0,24-0,25, т. е. при весе электровоза 138 т тяговые усилия электровоза должны составлять 33-35 Т (восьмиосный электровоз ВЛ8 имеет часовую силу 35300 кГ). Расчетный коэффициент сцепления для локомотива был установлен 0,28. Были выявлены и отдельные недостатки нового локомотива. Так, например, тяговые электродвигатели НБ-410 при некоторых режимах работы имели ненормальную коммутацию (неудовлетворительную компенсацию постоянной составляющей реактивной электродвижущей силы) и ограничение мощности по нагреванию обмоток дополнительных полюсов; автоматический пуск в выполненном виде не упрощал работу машиниста, а вызывал усложнение схемы и повышал склонность электровоза к боксованию; контакторы главного контроллера имели неудовлетворительное дугогашение; напряжение на первой ступени оказалось слишком малым (выпрямленное напряжение холостого хода 36 в и ток на тяговый электродвигатель при неподвижном электровозе - 50 а) при восьми игнитронах ИВС-300/5 мощность выпрямительных установок ограничивала перегрузочные режимы локомотива. Испытателями отмечалось, что трансформатор электровоза по своим энергетическим показателям оказался вполне удовлетворительным; применение группового контроллера вместо индивидуальных контакторов упростило и повысило надежность работы цепи управления. На основании испытаний первых электровозов ВЛ60 был сделан вывод о возможной их дальнейшей постройке при одновременном устранении выявленных недостатков.

В связи с переводом участка Ожерелье - Павелец с напряжения 20 кв на напряжение 25 кв на электровозах Н6О-001 и Н6О-002 в 1959 г. были заменены первичные обмотки трансформаторов. В дальнейшем электровозы были подвергнуты более серьезным переделкам: поставлены новые тяговые электродвигатели НБ-412М, главные контроллеры, изменены схемы, т. е. были приближены по конструкции к серийным локомотивам.

Серийные электровозы ВЛ60
Принятое в октябре 1958 г. решение об электрификации участка Мариинск - Красноярск - Зима на переменном токе со сроком ввода его в эксплуатацию в течение 1959-1960 гг. значительно ускорило организацию выпуска электровозов ВЛ60 на Новочеркасском электровозостроительном заводе. Уже в 1959 г. завод выпустил несколько десятков электровозов. Эти электровозы строились заводом весь период 1959-1965 гг. и стали основным типом грузового локомотива на линиях, электрифицированных на переменном токе.. При этом завод непрерывно работал над улучшением конструкции этих локомотивов, в результате чего появилось много отдельных изменений, основные из которых отмечены ниже.

Если на первых опытных электровозах в буксах было установлено по два однорядных подшипника с коническими роликами, то с электровоза № 063 стали устанавливать по два однорядных подшипника с цилиндрическими роликами. Начиная с электровоза №035 завод по рекомендации ЦНИИ МПС выпускал локомотивы с увеличенным разбегом средних колесных пар обеих тележек (2-й и 5-й оси). По мнению некоторых специалистов, это должно улучшить воздействие электровоза на рельсы при прохождении кривых участков пути. В то же время такое изменение привело к появлению "нестандартных" элементов конструкции буксового узла и тормозной системы.

Начиная с электровоза № 003 зубчатые колеса выполнены со съемным зубчатым венцом, а с 1962 г. эти колеса, как и у первых опытных электровозов, стали делать из одной поковки.

Рамы серийных электровозов имеют боковины коробчатого сечения, сваренные из листовой стали как и новые рамы тележек электровозов ВЛ60-001 и ВЛ60-002. У рессорного подвешивания, начиная с электровоза № 003, не ставились резиновые прокладки на концах листовых подбуксовых рессор. Начиная с электровоза ВЛ60-017 улучшена конструкция возвращающих устройств кузова, а на электровозах № 053, 056, 063 и последующих усилена конструкция шкворневых брусьев рам кузова около центральных опор. На электровозах ВЛ60-618 и 619 завод установил дополнительные опоры с целью снижения нагрузки на центральные опоры на 3-4 т; однако это мероприятие не дало заметного уменьшения износа резиновых конусов центральных опор.

Учитывая опыт работы тяговых электродвигателей НБ-410, завод переработал их конструкцию, увеличив несколько размеры остова и полюсов (применены плоские катушки главных полюсов вместо изогнутых), сохранив при этом конструкцию и основные размеры якоря. Изменение остова вызвало некоторое увеличение централи (с 599,5 до 610,5 мм). Одновременно было изменено и передаточное отношение, которое принято 23:88=1: 3,826. Новые тяговые электродвигатели, получившие наименование НБ-412, выполнены на несколько меньшее номинальное напряжение - 1450 в; при этом напряжении они имеют следующие технические данные:
Режим Мощность, квт Ток, а Скорость вращения якоря, Об/мин
Часовой 647 485 705
Длительный 564 420 755

Электродвигатель НБ-412 был несколько тяжелее НБ-410 и весил 4990 кг. Тяговые электродвигатели НБ-412 ставились на электровозы с №003 по 033.

Чтобы несколько повысить мощность, ограниченную нагревом катушек полюсов, электродвпгатслн были перепроектированы (катушки главных полюсов стали выполняться изогнутыми по внутреннему радиусу остова). В результате возникла новая модификация машины - тяговый электродвигатель НБ-412М. Основные элементы конструкции этого электродвигателя остались такими же, как и у электродвигателя НБ-412: якорь с петлевой обмоткой и уравнительными соединениями (изоляция класса В), шесть главных и шесть дополнительных полюсов (изоляция класса Н), моторноосевые подшипники с постоянным уровнем смазки. При номинальном напряжении на зажимах 1 450 в электродвигатель НБ-412М имеет следующие технические данные:
Режим Мощность, квт Ток, а Скорость вращения якоря, Об/мин
Часовой 690 515 755
Длительный 550 410 825

Максимальная скорость вращения якоря - 1 650 об/мин; вес тягового электродвигателя - 5000 кг. Электродвигатели НБ-412М устанавливались на электровозах с № 034 и ими были оборудованы почти все электровозы выпуска 1959-1965 гг.

Стремление повысить рабочее напряжение на зажимах тяговых электродвигателей и улучшить их коммутацию при режиме "ослабленного" поля привело к мысли изготовить эти электродвигатели с шихтованными вставками между внутренней поверхностью расточки остова и полюсами. Такие вставки должны уменьшить демпфирующее действие магнитного потока дополнительных полюсов: для хорошей коммутации нужно, чтобы магнитный поток пульсировал в соответствии с пульсацией тока якоря. Тяговые электродвигатели с шихтованными вставками были установлены на электровозах № 580, 582, 587 и 608, но так как вставки имели малое сечение, то они не дали нужного эффекта.

Хорошие результаты в повышении коммутационной устойчивости тяговых электродвигателей НБ-412М были достигнуты применением компенсационной обмотки. Эта обмотка улучшает потенциальную кривую на коллекторе, снижает максимальное напряжение между коллекторными пластинами, что уменьшает вероятность возникновения кругового огня. Проектирование тягового электродвигателя с компенсационной обмоткой началось в феврале 1961 г.; при этом предусматривались минимальные изменения тягового электродвигателя НБ-412М. В сердечнике главных полюсов делалось по 10 пазов и размещалось по 10 витков на полюс; одновременно число витков дополнительных полюсов уменьшалось с 21 до 10; число витков главных полюсов уменьшалось с 34 до 19; при этом расход меди на машину уменьшился на 158 кг. В феврале 1962 г. было закончено нзготовленне двух опытных элсктродвигателей, получийщнх наименование НБ-412К. Как показали испытания, эти электродвигатели могут работать при номинальном напряжении 1600 в и имеют следующие технические данные:
Режим Мощность, квт Ток, а Скорость вращения якоря, Об/мин
Часовой 800 535 880
Длительный 675 450 925
Вес тягового электродвигателя - 4850 кг.

Первоначально с тяговыми электродвигателями НБ-412К в 1963 г. была выпущена партия электровозов (№1029, 1033 и др.), направленных для опытной проверки в депо Кавказская и Нижнеудинск.

В 1965 г., начиная с электровоза №1810, вместо тяговых электродвигателей НБ-412М стали устанавливать тяговые электродвигатели НБ-412К с изоляцией полюсов класса В; эти электродвигатели при напряжении 1600 в имеют следующие параметры:
Режим Мощность, квт Ток, а Скорость вращения якоря, Об/мин
Часовой 775 515 850
Длительный 675 450 895

Максимальная скорость вращения якоря - 1845 об/мин. Если на первых электровозах трансформаторы ОЦР-5600/20. затем получившие наименование ОЦР-5600/25, изготовлялись Московским трансформаторным заводом, то с 1960 г. производство их началось на Таллинском заводе ртутных выпрямителей им. М. И. Калинина. Основные конструктивные элементы трансформаторов и их параметры в процессе постройки электровозов ВЛ60 не менялись. Изменению подверглись лишь опоры трансформатора, и с целью ликвидации случаев пробоя нерегулируемой части вторичной обмотки были увеличены ширина масляного канала я сечение этой обмотки. Так как это не дало должного эффекта, то в дальнейшем был применен моноблочный масляный насос ЭЦТ-63, который исключил попадание воздуха в масло, после чего повреждение вторичной обмотки прекратилось.

На электровозах № 003 и 004 было поставлено, как и на первых опытных электровозах, по восемь игнитронов ИВС-300/5; на всех последующих по двенадцать, т. е. параллельно по три вентиля. Выпрямительные установки для электровозов серийно изготовлялись Таллинским и Ставропольским заводами ртутных выпрямителей. Игнитроны ИВС-300/5 особенно в первое время эксплуатации давали большое количество обратных зажиганий на высоких ступенях напряжения, наблюдались случаи перекрытия анодных изоляторов, повреждения рубашек, потери вакуума. Обратные зажигания, а также неустойчивая коммутация тяговых электродвигателей НБ-412М ограничивали напряжение на их зажнмах, которое зачастую не поднималось выше 1200-1300 в.

С целью сокращения обратных зажиганий игнитронов возникло предложение соединить их последовательно. Впервые такое предложение было осуществлено работниками депо Красноярск в феврале 1961 г. на электровозе №117. Так как при сохранении того же количества игнитронов необходимо было увеличить ток, проходящий через вентиль, а в депо в то время не оказалось игнитронов, рассчитанных на ток 500 а, то мощность электровоза ограничилась по выпрямительной установке. В результате электровоз был снова переоборудован на обычную схему.

В августе 1961 г. проектно-конструкторским бюро Главного управления локомотивного хозяйства МПС был разработан проект и переоборудован электровоз ВЛ60-004 на схему с последовательным включением игнитронов ИВС-500, Этот электровоз поступил для испытаний на экспериментальное кольцо ЦНИИ МПС, а затем на участок Ожерелье - Павелец. В сентябре 1962 г. по такому же принципу были переделаны электровозы №186 и 372. В конце 1962 г. и начале 1963 г. Новочеркасский электровозостроительный завод выпустил партию электровозов с последовательным соединением игнитронов ИВС-500/5.

Изготовление новых игнитронов ИВУ-500/5 конструкции Таллинского завода ртутных выпрямителей началось с конца 1963 г. Игнитроны допускают при номинальном токе 300 а обратное напряжение 6500 в и при номинальном токе 440 а обратное напряжение 4 000 в. Ток часового режима - 550 а. По сравнению с ранее выпускаемыми игнитронами, у игнитрона ИВУ-500/5 изменено крепление сеток, что дало возможность выполнять вакуумную технологическую обработку при больших токах. Экраны более жесткие, их расположение предотвращает попадание струй ртутного пара в область анодного ввода и возникновение электрических пробоев. Успокоитель ртути выполнен из молибдена и не подвержен распылению. Вводы зажигателей и подхватывающих анодов механически усилены, вынесены из центра катодного пятна к его периферии, т. е. помещены в зону водяного охлаждения. Начиная с электровоза №1277 Новочеркасский электровозостроительный завод применил игнитроны ИВУ-500/5 с последовательным их включением. Эти игнитроны в дальнейшем получили наименование ИВП-500/5.

Недостатком последовательного включения игнитронов на электровозах, у которых не менялись холодильные устройства выпрямителей, было некоторое ограничение мощности локомотива в жаркое время. В дальнейшем этот недостаток заводом был устранен путем увеличения поверхности охлаждения радиаторов. Из-за параллельного включения всех шести тяговых электродвигателей на электровозах с последовательным соединением игнитронов при повреждении однои из машин возможно повреждение большего числа электродвигателей.

На первых электровозах устанавливали главные воздушные выключатели ВОВ-25Л1, затем с электровоза №012 выключатели ВОВ-25, с электровоза №551 - ВОВ-25У с усовершенствованной токовой защитой и наконец с электровоза № 1435--ВОВ-25-4, имеющий меньшие габаритные размеры, заземляющий нож и ряд других особенностей. Конструкции этих выключателей разработаны Всесоюзным электротехническим институтом им. В. 1-1. Ленина.

На электровозах ВЛ60 неоднократно менялся тип группового переключателя, работа которого на первых партиях локомотивов отличалась ненадежностью. Первоначально вносились изменения в конструкцию переключателя ЭКГ-60: удлинялись перегородки между дугогасительными камерами, применялось воздушное дутье и т. д. Начиная с электровоза №101 (с 1960 г.) стали устанавливать переключатели ЭКГ-60/20, у которых все 20 контакторов выполнены с дугогасительными катушками. Контакторные элементы этих аппаратов рассчитаны на часовой ток 1000 а и длительный ток 900 а; количество фиксированных позиций сохранено старое (18). Переключатели ЭКГ-60/20 работали надежнее предыдущих, но требовали дальнейшего улучшения. Заводом был разработан для электровозов ВЛ80 (см. ниже) переключатель ЭКГ-8, имеющий 34 контакторных элемента, из них 30 без дугогашения. В этом аппарате вновь использован принцип централизованного дугогашения, причем еще в большей степени, нежели у переключателя ЭКГ-60, где было восемь контакторов с дугогашением. Переключатель ЭКГ-8А устанавливался с электровоза №1435. На электровозах первых выпусков (до №101) переключатели ЭКГ-60 различных исполнении заменены переключателями ЭКГ-60/20.

В 1962 г. с целью защиты оборудования от генераторных токов тяговых электродвигателей, появлявшихся при обратных зажиганиях игнитронов и работе на режимах "ослабленного" поля, первоначально на электровозе № 600, а затем на электровозах № 644-647, 690-709 были поставлены быстродействующие автоматы АБ-1. Эти автоматы рассчитаны на длительный ток 900 а и номинальное напряжение 2000 в. Более удачным методом защиты от генераторных токов было включение в цепь сопротивлении шунтирующих обмоток главных полюсов тяговых электродвигателей кремниевых вентилей. Вентили ВК-200-4Б впервые были установлены в 1962 г. на части электровозов выпуска 1962 г., а с 1965 г. (с электровоза №1721) для защиты от генераторных токов стали применяться кремниевые вентили ВКД-200.

Для улучшения коммутации тяговых электродвигателей во время переходных процессов в цепь шунтирующих сопротивлений начиная с электровоза №1435 введены индуктивные шунты.

Начиная с электровоза № 970 параллельно каждой ветви переходного реактора ставили разрядные сопротивления. В депо Красноярск для уменьшения перенапряжения на контакторных элементах группового переключателя параллельно переходным реакторам на электровозах были поставлены конденсаторы. Такая защита применяется Новочеркасскнм заводом начиная с электровоза №1841.

В цепи вспомогательных машин с электровоза ВЛ60-900 вместо двухполюсного выключателя А-3144 в одну из фаз включен плавкий предохранитель.

Изменялись также и воспомогательные машины. В 1961 г. у асинхронных трехфазных электродвигателей АС-81-6, приводящих компрессоры Э-500, вместо изоляции класса А применена изоляция класса В; то же сделано у электродвигателей АП-82-4, приводящих вентиляторы, а с электровоза № 300 эти электродвигатели заменены на АП-81-4. Одновременно на электровозах вместо электродвигателей АОС-42-2 для привода насосов стали ставиться подобные электродвигатели в "морском" исполнении - АОМ-42-2; начиная с электровоза №1435 эти электродвигатели заменены электродвигателями ДОЖ-42-2. Без изменений оставались типы компрессоров Э-500, генераторов тока управления - ДК-405 и незначительно менялась конструкция расщепнтелей фаз НБ-453, выполненных на базе электродвигателей А-92-4. В 1965 г. вместо расщепителя фаз НБ-453 начали устанавливать расщепители НБ-455, имеющие жесткие секции статорной обмотки и усиленные подшипниковые узлы.

В связи с применением новых типов аппаратов и стремлением улучшить условия работы электрического оборудования периодически производились отдельные изменения в схемах силовых цепей и цепей управления электровозов, из которых, помимо уже описанных, следует отметить следующие. Начиная с электровоза №003 было изъято реле автопуска, с электровоза №012 количество ступеней ослабленного поля уменьшено с 4 до 3, изменено включение шунтирующих сопротивлений, а переключатели ослабленного поля ПШ-60 заменены индивидуальными контакторами. С электровоза №165 введено принудительное отключение главных выключателей при срабатывании реле обратного зажигания.

Контроллеры машиниста электровозов до № 11 включительно имели две рукоятки: главную с позициями 0,выключение, ручной пуск 1, ручной пуск. 2, автоматическое включение, реверсивную с позициями назад, О, вперед полное поле, вперед ОП1, ОП2 и. ОПЗ. Далее стали устанавливать контроллеры КМЭ-60В со штурвалом для привода главного барабана. Этот барабан имеет позиции: 0, вык-гючение, ручной пуск 1, ручной пуск. 2, автоматическое включение, реверсивная рукоятка - позиции назад, 0 и четыре позиции вперед (полное и три ступени ослабленного поля). Начиная с электровоза №300 устанавливали контроллеры КМЭ-60Г с ручкой вместо штурвала у главного барабана. Этот барабан имеет позиции: быстрое выключение, О, автоматическое выключение, ручное выключение, фиксация выключения, фиксация пуска, ручной пуск и автоматический пуск, позиции у реверсивной рукоятки такие же, как у контроллеров КМЭ-60В.

При диаметре колес 1250 мм и передаточном отношении 1 :3,826 основные технические данные электровозов ВЛ60 с различными тяговыми электродвигателями приведены в таблице:
Технические данные Электродвигатель
НБ-412 НБ-412М НБ-412К
Сила тяги часового режима, кГ 32000 31800 31800
Сила тяги длительного режима, кГ 26000 23200 26300
Скорость часового режима, км/ч 43,4 46,6 52,3
Скорость длительного режима, км/ч 46,2 51,0 55,1

Вес электровозов был доведен до проектной величины и составил около 138 т. Конструктивная скорость для всех разновидностей электровозов серии ВЛ60 установлена 100 км/ч. На электровозах с четырьмя ступенями ослабления поля возбуждение составляет на "полном" поле 86%, на "ослабленном" поле 72, 56, 47 и 36%. На электровозах с тяговыми электродвигателями - НБ-412М и тремя ступенями "ослабления" поля соответственно 86, 64, 56 и 46%, а при тяговых электродвигателях НБ-412К - 95, 71, 55 и 46%.

На электровозах ВЛ60 проводился ряд экспериментальных работ. Так, в 1961 г. в депо Красноярск был переоборудован электровоз №054 для работы с выпрямительной установкой, имеющей мостовую схему включения игнитронов; при этом в каждом плече моста было включено по три параллельно соединенных игнитрона, а все шесть тяговых электродвигателей соединены параллельно; обе полуфазы вторичной обмотки трансформатора соединялись последовательно, а чтобы напряжение на зажимах тяговых электродвигателей не превышало допустимую величину, групповой переключатель доводился только до 17-й полиции.

Некоторое время работал также на Восточно-Сибирской дороге электровоз №350, оборудовании "блочной" схемой (по два игнитрона на тяговый электродвигатель).

В 1962-1963 гг. ЦНИИ МПС (инж. С. С. Крыловым) проведены работы по оборудованию электровозов № 213 и 715 устройствами для плавного регулирования напряжения на зажимах тяговых электродвигателей при пуске. Первый из этих; электровозов испытывался на экспериментальном кольце института, второй - на Горьковской железной дороге. На этих электровозах менялся момент начала зажигания игнитронов при помощи изменения момента подачи отпирающего сигнала на сетки игнитронов. Плавное регулирование напряжения на опытных локомотивах осуществлялось до 9-й или 13-й позиции; главного контроллера и позволило значительно поднять коэффициент сцепления электровоза при разгоне поезда.

Локомотивы серии ВЛ60 первоначально поступили на б. Красноярскую, а затем на Северо-Кавказскую, Одесско-Кишеневскую, Горьковскую, Дальневосточную, Юго-Восточную дороги и на участок Ожерелье - Павелец Московской дороги.

При поступлении электровозов ВЛ60 первых выпусков на ремонтные заводы в 1964 г. их переоборудовали по схемам с последовательным соединением игнитронов при сохранении групповых переключателей ЭКГ-60/20. Со II квартала 1965 г. ремонтные заводы начали переоборудовать электровозы по типу электровозов № 1435 (последовательное соединение игнитронов ИВП-500/5, групповой переключатель ЭКГ-8, индуктивные шунты, защита от игнитронных токов и др.).

Электровоз ВЛ60-317
В 1961 г. Новочеркасскнй электровозостроительный завод выпустил электровоз ВЛ60-317 с так называемой схемой бестоковой коммутации. На этом электровозе контактные элементы группового переключателя ЭКГ-БТК-60 (измененного переключателя ЭКГ-60/20) не разрывают тока при переходе с одной ступени на другую, а эту функцию выполняют игнитроны, половина которых в момент переключения "запирается", а вторая половина, наоборот, нагружается двойным током.

Вторичная тяговая обмотка трансформатора ОЦР-5600/25 на этом электровозе подверглась изменениям: сделаны дополнительные выводы от середины секций регулируемых частей и установлены дополнительные изоляторы. На данном электровозе все шесть тяговых электродвигателей соединены параллельно (по три электродвигателя через свой сглаживающий реактор); катоды всех 12 игнитронов имеют общую точку. Групповой переключатель имеет 30 позиций, из которых до 16-й включительно работают только регулируемые части вторичной обмотки трансформатора, а с 17-й согласованно регулируемые и нерегулируемые части. Все тридцать позиций являются ходовыми.

После испытании о депо Батайск электровоз поступил для эксплуатации в депо Кавказская Северо-Кавказской дороги.

Электровоз ВЛ60П-001
В конце 1961 г. Новочеркасский электровозостроительный завод выпустил электровоз ВЛ60П-001, предназначенный для пассажирской службы. На этом электровозе установлены тяговые электродвигатели НБ-415, изменена зубчатая передача (передаточное отношение), установлены электропневматические тормоза. Остальное электрооборудование такое же, как на серийных электровозах выпуска 1961 г.

Тяговый электродвигатель НБ-415 имеет ряд особенностей по сравнению с электродвигателями НБ-412М: четыре главных полюса вместо шести, уменьшены размеры якоря, шихтована магнитная цепь дополнительных полюсов. Обмотка якоря имеет изоляцию класса В, обмотки полюсов - класса Н.

При напряжении на зажимах 1450 в электродвигатель НБ-415 имеет следующие технические данные:
Режим Мощность, квт Ток, а Скорость вращения якоря, Об/мин
Часовой 690 480 1050
Длительный 595 435 1080

Максимальная скорость вращения якоря - 1940 об/мин. Вес тягового электродвигателя - 3760 кг. Постоянное "ослабление" поля электродвигателей - 10%, максимальное -50%.

Кроме тяговых электродвигателей НБ-415, Новочеркасскнм заводом были построены несколько измененные электродвигатели НБ-415А часовой мощностью 720 квт и длительной мощностью 625 квт.; эти электродвигатели на электровозах не испытывались, а завод в это время работал над созданием нового электродвигателя НБ-414 (см. электровозы ВЛ80).

При диаметре колес 1 250 мм и передаточном отношении 24:81=1:3,375 электровоз при часовом режиме реализует силу тяги 19000 кГ и скорость 73,3 км/ч, при длительном режиме соответственно - 16900 кГ и 75,4 км/ч. Скорость электровоза, соответствующая максимальной по якорю - 130 км/ч.

Снижение веса тягового электродвигателя на 1,2 т по сравнению с тяговыми электродвигателями электровоза ВЛ60, применение алюминия вместо меди для сглаживающих и переходных реакторов, части шин, а также облегчение отдельных конструкций позволили уменьшить вес электровоза с 138 до 129 т, т. е. снизить нагрузку от колесных пар с 23 до 21,5 т.

Электровоз ВЛ60П-001 поступил для обслуживания пассажирских поездов на Северо-Кавказскую дорогу (в депо Кавказская) и работал вполне устойчиво. Одной из причин этого было ограничение максимальной скорости до 100 км/ч; таким образом, исключался режим работы тяговых электродвигателей с малыми токами при номинальном напряжении на их зажимах.

Электровозы ВЛ60п
С целью повышения скорости движения пассажирских поездов, которые из-за отсутствия специальных пассажирских электровозов переменного тока обслуживались электровозами ВЛ60, в период 1962 - 1965 гг. часть электровозов этой серии выпускалась с передаточным отношением зубчатых колес 30:82=1:2,733 и электропневматическими тормозами. Электровозы имеют следующие основные данные:
Технические данные Электродвигатель
НБ-412М НБ-412К
Сила тяги часового режима, кГ 22800 22700
Сила тяги длительного режима, кГ 16600 18800
Скорость часового режима, км/ч 65,0 73,3
Скорость длительного режима, км/ч 71,1 77,1

Максимальная скорость электровозов была установлена в 110 км/ч. Электровозам с передаточным отношением 1:2,733 присвоена серия ВЛ60п (пассажирские). У электровозов ВЛ60п выпуска 1964-1965 гг. трансформаторы имеют дополнительную обмотку, рассчитанную на напряжение 3000 в и мощность 800 ква для питания электропечей вагонов. За счет этой обмотки мощность электровоза в тяговом режиме в холодное время года несколько ограничена.

Электровоз ВЛ60р
На основании положительных результатов испытаний экспериментального электровоза ВЛ61-012 по предложению ЦНИИ МПС было принято решение о разработке силами Новочеркасского электровозостроительного завода, Новочеркасского научно-исследовательского института электровозостроения (ЭлНИИ) и ЦНИИ МПС электровоза с рекуперативным торможением на базе серийного электровоза ВЛ60 и о постройке двух опытных локомотивов. Летом 1962 г. на экспериментальном кольце ЦНИИ МПС были начаты наладочные работы, а в дальнейшем проведены тягово-энергетическне испытания электровозов ВЛ60р-001 и ВЛ60р-002 с рекуперацией.

Опытные электровозы имели механическую часть и основное электрооборудование серийных электровозов ВЛ60. На электровозах были установлены тяговые электродвигатели НБ-412М, игнитроны ИВС-300/5, сгла живающие реакторы РЭД-4000, трансформаторы ОЦР-5600/25, главные контроллеры ЭКГ-60/20 и другое оборудование. Дополнительно поставлены игнитроны возбуждения с вспомогательной аппаратурой и аппаратурой защиты, тормозные переключатели и реверсы новой конструкции, блок аппаратуры авторегулирования, а также автоматы АБ для защиты от коротких замыканий тяговых электродвигателей в генераторном режиме при опрокидывании инверторного режима. На крыше электровоза установлены два агрегата стабилизирующих сопротивлений с мотор-вентиляторами для интенсивного воздушного охлаждения. Дополнительное оборудование размещено с таким расчетом, чтобы сохранить два продольных коридора, конструкцию кузова и общую компоновку, а также обеспечить доступ к оборудованию.

На экспериментальном кольце проводились опыты, когда одновременно на рекуперативном режиме работали два электровоза, т. е. проверялась устойчивость параллельной; работы электровозов.

Учитывая относительную сложность устройств регулирования инверторного режима в том виде, в котором они были разработаны и применены первоначально на электровозах ВЛ60р, ЦНИИ МПС с участием ЭлНИИ разработаны и исследованы другие варианты систем регулирования. В результате создана новая система, отличающаяся значительно более простым устройством. Эта система в отличие от первой базирующейся исключительно на элементах электроники и условно названной "электронной", или сокращенно АРТЭ (авторегулирование рекуперативного торможения электронное), условно названа "магнитной" - АРТМ, поскольку в ней применяется фазовращающее звено, выполненное на магнитных усилителях. Над системой регулирования также велась работа ВНИИЭМ.

В отличие от электровозов постоянного тока электровозы с игнитронами имеют непрерывную зону тормозных характеристик, обеспечивающие возможность широкого регулирования скорости в тормозном режиме.

В 1964-1965 гг. Новочеркасский электровозостроительный завод выпустил партию электровозов ВЛ60р с тяговыми электродвигателями НБ-412К, часть из которых оборудована АРТЭ системы ЦНИИ МПС. а часть системы ВНИИЭМ. Применение на электровозах ВЛ60р тяговых электродвигателей НБ-412К, имеющих компенсационную обмотку, повысило устойчивость работы локомотивов как на тяговом, так н на тормозном режимах.

Электровозы ВЛ60р поступили для эксплуатации на Северо-Кавказскую дорогу для обслуживания грузовых поездов на участках Батайск - Лихая и Батайск - Иловайское.

В 1966 г. Новочеркасский электровозостроительный завод продолжал выпуск электровозов ВЛ60р с рекуперативным торможением. По конструкции он почти не отличается от электровозов этой серии, построенных заводом в 1964-1965 гг. Они имеют одинаковые с электровозами ВЛ60к кузова, тележки, трансформатор, тяговые электродвигатели (НБ-412К) и вспомогательные машины. У главного контроллера ЭКГ-8Е изменены только блокировочные контакты. Для выпрямительных установок использованы игнитроны ИВП-500/5 Таллинского завода ртутных выпрямителей. При номинальном токе 440 А игнитроны допускают обратное напряжение 4000 В; часовой ток игнитронов - 550 А. Игнитроны размещены в двух установках по шесть в каждой. В связи с тем, что преобразовательные установки работают не только в режиме выпрямления тока, но и в режиме инвертирования (преобразования постоянного тока в переменный), на электровозе добавлен блок аппаратуры регулирования зажигания игнитронов. Кроме того, на электровозах поставлены дополнительно игнитроны возбуждения с вспомогательной аппаратурой и аппаратурой защиты, тормозные переключатели, быстродействующие автоматы для защиты от токов короткого замыкания тяговых электродвигателей в генераторном режиме. На крыше электровоза установлены два агрегата стабилизирующих резисторов с мотор-вентиляторами для интенсивного воздушного охлаждения.

Дополнительное оборудование размещено при сохранении двух продольных коридоров, конструкции кузова и общей компоновки, а также с обеспечением удобного подхода к оборудованию. Обмотки возбуждения всех шести тяговых электродвигателей при рекуперации включаются последовательно. На контроллерах машиниста дополнительно установлены тормозные рукоятки, которыми машинист переводит силовые цепи в режим рекуперативного торможения и регулирует так возбуждения тяговых электродвигателей. Электровозы имеют непрерывную зону тормозных характеристик, обеспечивающих возможность широкого регулирования скорости в тормозном режиме.

В период, когда изготовлялись электровозы ВЛ60р, еще не было тиристоров (управляемых кремниевых вентилей), которые по своим параметрам и надежности могли бы заменить игнитроны. Однако учитывая преимущества полупроводниковых вентилей (меньшие потери, отсутствие жидкостного охлаждения), уже тогда в виде опыта на нескольких электровозах ВЛ60р (№ 2126, 2130) были установлены вместо игнитронов в цепи возбуждения тяговых электродвигателей тиристорные преобразователи. Принципиальная электрическая схема (выпрямление с нулевым выводом и два плеча) при этом сохранилась, только вместо игнитрона в каждом плече было поставлено 16 тиристоров ВКДУ-150, включенных по четыре последовательно.

Электровозы ВЛ60р поступили для эксплуатации на тяжелые по профилю пути участки Угловая - Находка и Тайшет - Коршуниха (депо Вихоревка), где с успехом применяли рекуперативное торможение. При опытных, поездах на участке Тайшет-Коршуниха электровозы ВЛ60р расходовали 93-98 кВт-ч энергии на 10000 ткм брутто против 103-107 кВт-ч обычными электровозами ВЛ60к.

Электровоз ВЛ60к
После постройки опытных электровозов ВЛ62 с кремниевыми выпрямителями Новочеркасский электровозостроительный завод в конце 1962 г. выпустил два электровоза ВЛ60к. Тележки, кузов, трансформатор ОЦР-550Э/25, тяговые электродвигатели НБ-412М, вспомогательные машины и основное электрооборудование этих электровозов не отличаются от электровозов ВЛ60. На электровозах ВЛ60к установлены групповые переключатели ЭКГ-8, которые в то время еще не применялись на электровозах ВЛ60. Выпрямительная установка электровоза ВЛ60к состоит из четырех блоков кремниевых вентилей, в каждом из которых размещено по два плеча выпрямительного моста. В плече имеется 10 параллельных цепей вентилей, в каждом из которых включено последовательно 14 вентилей ВКД-200-4 (ВК2-200), рассчитанных на номинальный ток 200 а и обратное напряжение 400 в. Всего на электровозе имеется 14х10х2х4=1120 вентилей. Параллельно последовательно включенным вентилям включены сопротивления и конденсаторы; вентили параллельно соединены через сопротивления, как и на электровозах ВЛ62.

Тяговые электродвигатели по три включены параллельно и питаются через "свой" выпрямленный "мост". Плечи выпрямительных "мостов" разомкнуты и через автоматические быстродействующие выключатели АБ-З подключены к различным полуобмоткам вторичной тяговой стороны трансформатора. Так как к обмоткам подключены плечи разной полярности обоих мостов, то в отличие от электоовозов ВЛ60, где каждая полуобмотка работает через полупериод, на электровозах ВЛ60к эти полуобмотки работают оба полупериода. При пробое вентилей или коротком замыкании в цепи тяговых электродвигателей специальные датчики воздействуют на соответствующие выключатели АБ-З и те в отличие от быстродействующих разъединителей электровозов ВЛ62 разрывают цепь независимо от того, протекает ток через плечо в данный момент или нет. Выключатель АБ-3 конструктивно отличается от выключателя АБ-1, применяемого на электровозах ВЛ60 для защиты от генераторных токов при обратных зажиганиях в игнитронах.

Электровоз ВЛ60к-002 прошел испытания на экспериментальном кольце ЭлНИИ. Электровоз ВЛ60к-001 после выхода с завода сразу же поступил для эксплуатации в депо Кавказская Северо-Кавказской дороги. В 1963 г. Новочеркасский электровозостроительный завод выпустил еще несколько электровозов ВЛ60к с тяговыми электродвигателями НБ-412М, а во второй половине 1965 г. завод вместо электровозов ВЛ60 начал выпускать электровозы ВЛ60к с кремниевыми выпрямителями и тяговыми электродвигателями НБ-412К. По своим тяговым характеристикам эти электровозы незначительно отличаются от электровозов ВЛ60 с тяговыми электродвигателями НБ-412К и имеют одинаковые с ними ступени "ослабления" поля и контроллеры машиниста; номинальные значения силы тяги и скорости при часовом и длительном режимах у этих электровозов такие же, как у электровозов ВЛ60.

В 1966-1967 гг. Новочеркасский электровозостроительный завод продолжал строить шестиосные грузовые электровозы ВЛ60к. Эти электровозы, рассчитанные на работу от сети переменного тока 50 Гц напряжением 25 кВ, впервые были построены в 1962 г. на базе электровозов ВЛ60, изготовляемых Новочеркасским заводом с 1957 по 1965 г. включительно. На электровозах ВЛ60к в качестве выпрямительной установки вместо игнитронов установлены кремниевые вентили.

Кузов электровоза ВЛ60к служит не только для размещения оборудования и кабин машиниста, но и для передачи тягового усилия, поэтому автосцепки установлены на раме кузова. Кузов опирается на две несочлененные трехосные тележки через четыре качающиеся в поперечном направлении опоры, установленные на резиновые конусы. Через эти опоры передается тяговое или тормозное усилие от тележек к кузову. В поперечном направлении кузов связан с тележками упругими возвращающими устройствами, шарнирно укрепленными на качающихся опорах и на кузове. Кроме того, кузов удерживается на тележках четырьмя боковыми пружинными опорами. При повороте тележки относительно кузова в кривых качающиеся опоры наклоняются в разные стороны; при этом создается момент, противодействующий повороту тележки. Поперечные перемещения кузова относительно тележки вызывают параллельное нагружение возвращающих аппаратов обеих качающихся опор.

Боковины рам тележек коробчатого сечения сварены из листовой стали. Тележки электровозов выполнены с нижним рессорным подвешиванием с двумя продольными балансирами на каждой стороне. Нагрузка на концы подбуксовых листовых рессор передается через цилиндрические пружины. Буксы колесных пар не имеют направляющих, а тяговое усилие от осей к рамам тележек передается через поводки, шарнирно соединяющие буксы с рамой. Шарниры поводков имеют резиновые втулки, соединенные вулканизацией с металлическими поверхностями. Такие шарниры работают без трений и износа за счет упругой деформации резины. Статический прогиб рессорного подвешивания 85,2 мм. В каждой буксе установлены два цилиндрических роликовых подшипника. Диаметр колес при новых бандажах 1250 мм, диаметр шеек 180 мм.

Три тяговых электродвигателя тележки опираются с одной стороны через моторно-осевые подшипники на оси колесных пар, а с другой на пружины, подвешенные к поперечным рамам. Электродвигатели расположены к середине кузова на каждой тележке в одну сторону. Передача от электродвигателей к колесным парам выполнена двусторонней, жесткой, косозубой, передаточное отношение 23:88=1:3,826. Рычажная система тормоза обеспечивает двустороннее нажатие. На тележке установлено по два тормозных цилиндра.

В средней части кузова размещен тяговый трансформатор ОЦР-5600/25 стержневого типа, изготовленный Таллинским заводом ртутных выпрямителей им. М. И. Калинина. Первичная его обмотка рассчитана на номинальное напряжение 25 кВ и номинальный ток 210 А. Вторичная (тяговая) обмотка состоит из двух нерегулируемых частей (напряжение холостого хода по 1052 В каждой) и двух регулируемых частей, имеющих по четыре секции (напряжение холостого хода каждой 252х4=1008 В). Суммарное напряжение регулируемых и нерегулируемых частей вторичной обмотки при холостом ходе 2060 В, номинальный ток продолжительного режима 2700 А. Различное включение секций и согласованное или встречное включение регулируемых и нерегулируемых частей позволяет менять напряжение на вторичной обмотке от 42 до 2060 В. Обмотка собственных нужд имеет выводы на напряжение 630, 399 и 210 В и рассчитана на длительный ток 752 А. Трансформатор весит 11300 кгс, из которых 2600 кгс - масло.

На каждом электровозе имеется по две выпрямительных установки, собранные из кремниевых вентилей (диодов): до электровоза №2327 типа ВУК60-3, начиная с этого электровоза - ВУК60-4. Установки ВУК60-3 укомплектованы вентилями ВКД200-4 (номинальный ток 200 А, обратное напряжение - 400 В - 4-й класс). В каждом плече выпрямительного моста имеется десять параллельных цепей с четырнадцатью последовательно включенными вентилями, т. е. всего в плече 140 вентилей, в установке-560 и на электровозе-1120. Установка ВУК60-4 укомплектована вентилями ВК2-200-7 (обратное напряжение 700 В). В плече десять параллельных цепей по восьми последовательно включенных в каждой цепи, т. е. всего в установке 320, а на электровозе - 640 вентилей. Оба типа установок рассчитаны на номинальный выпрямленный ток 3000 А.

На электровозах установлены шестиполюсные электродвигатели НБ-412К с компенсационной обмоткой и петлевой обмоткой якоря. Изоляция обмоток главных полюсов класса Н остальных обмоток - класса В. При номинальном напряжении на выводах 1600 В и постоянном ослаблении возбуждения до 95% электродвигатели имеют следующие параметры:
Режим Мощность, квт Ток, а Скорость вращения якоря, Об/мин КПД, %
Часовой 775 515 875 94,5
Длительный 675 450 940 93,5

Максимальная частота вращения якоря электродвигателя - 1840 об/мин, количество охлаждающего воздуха - 110 м3/мин, вес - 4850 кгс.

Три тяговых электродвигателя каждой тележки включены параллельно и питаются через "свой" выпрямительный "мост". Плечи выпрямительных "мостов" разомкнуты и через переключатели вентилей подключаются к различным полуообмоткам вторичной тяговой стороне трансформатора. Так как к обмоткам подключены плечи разной полярности обоих мостов, то они работают оба полупериода.

От перегрузок и токов короткого замыкания электрооборудование защищено главным воздушным выключателем ВОВ-25-4. Переключение (регулирование напряжения) выводов вторичной обмотки выполняется главным контроллером ЭКГ-8В, имеющим 33 фиксированные позиции - с электровоза № 2321 ставился контроллер ЭКГ-8Д. Для сглаживания пульсаций выпрямленного тока применены два реактора РЭД-400А. Ходовые позиции 1, 5, 9, 13, 17, 21, 25, 29 и 33-я. На каждой ходовой позиции можно получить три ступени ослабления возбуждения (поля) 71, 55 и 46%.

Контроллер машиниста КМЭ-60-044 имеет реверсивную и главную рукоятки. У реверсивной рукоятки шесть положений ("О", "полное возбуждение" и три ступени "ослабленного возбуждения" при движении "вперед" и "полное возбуждение назад"), у главной также шесть ("О", "автоматическое выключение", "ручное выключение", "фиксация выключения", "фиксация пуска", "ручной пуск").

На электровозе установлены: два расщепителя фаз НБ-455, на концах которых смонтированы генераторы тока управления ДК-405, два электродвигателя АС-81-6 для привода компрессоров Э-500, шесть электродвигателей АП-82-4 для привода центробежных вентиляторов и электродвигатель для привода масляного насоса ЭЦТ-63/10 трансформатора:
Параметр Электродвигатель
НБ-455 АС-81-6 АП-82-4 ДК405
Мощность, кВт 115 2,5 55 4,5
Напряжение, В 380 380 380 50
Ток, А - 51,5 107 90
Частота вращения ротора, об/мин 1490 925 1490 1490
КПД, % - 0,84 0,905 -
Вес, кгс 635 360 400 250

Для питания цепей управления и освещения при неработающем генераторе служит кадмиево-никелевая аккумуляторная батарея 38КН-100, состоящая из 38 элементов; к этой батареи впоследствии было добавлено еще четыре элемента; емкость батареи 100 А-ч.

При новых бандажах и номинальном напряжении 25 кВ электровоз имеет силу тяги при часовом режиме и скорости 52 км/ч 31800 кгс, при продолжительном режиме и скорости 55 км/ч - 31 800 кгс. Конструкционная скорость по экипажной части 100 км/ч, минимальный радиус проходимых кривых 125 м при скорости 10 км/ч. Вес электровоза с 2/3 запаса песка 138 тс.

Модернизированные электровозы ВЛ60
В период 1966-1975 гг. проводились большие работы по модернизации ранее выпущенных электровозов ВЛ60, ВЛ60п и разработке мер по улучшению тяговых свойств этих локомотивов.

На электровозах ВЛ60 игнитронные установки были заменены кремниевыми, причем начиная с 1968 г. ремонтные заводы начали устанавливать лавинные вентили 8-го, а затем 10-го класса (ВЛ-200). Это позволило уменьшить общее количество вентилей на один электровоз до 400. Электровозы ВЛ60 и ВЛ60п, переоборудованные на кремниевые выпрямители, получили обозначения ВЛ60к и ВЛ60пк. На электровозах с меньшим количеством вентилей одновременно было уменьшено количество мотор-вентиляторов с шести до четырех. На тяговых электродвигателях НБ-412М ставились компенсационные обмотки и таким образом электровозы выходили из заводского ремонта с электродвигателями НБ-412К. Старые главные контроллеры ЭКГ-60 заменяли более современными ЭКГ-8Д. Проводились и другие более мелкие замены.

Для повышения тяговых свойств электровозов на них проводились работы по применению автоматической стабилизации сцепления, плавного регулирования напряжения, электрического спаривания осей, независимого возбуждения и последовательно-независимого возбуждения. Экспериментальные работы неавтоматической стабилизации сцепления проводились на электровозе ВЛ60к-1145 в 1968 и в последующих годах. На этом же электровозе по разработкам ЦНИИ МПС осуществлено автоматическое регулирование возбуждения тяговых электродвигателей.

Плавное регулирование напряжения на выводах тяговых электродвигателей и одновременно бестоковая коммутация при этом регулировании были применены в 1967 г. на электровозе ВЛ60ку-533 (индекс "у" означает в данном случае управляемый). Проект переоборудования по разработкам ЦНИИ МПС был выполнен проектно-конструкторским бюро Главного управления локомотивного хозяйства (ПКБ ЦТ) МПС, а само переоборудование-в экспериментальном цехе этого бюро. На электровозе было установлено 80 тиристоров Т-160, а на главном контроллере ЭКГ-8 уменьшено количество контакторов с 34 до 22.

После переоборудования электровоз прошел тягово-энергетические испытания на экспериментальном кольце ЦНИИ, а затем поступил в опытную эксплуатацию на участок Сухиничи - Брянск - Конотоп. На Запорожском электровозоремонтном заводе в 1971-1972 гг. было оборудовано плавным регулированием еще 10 электровозов ВЛ60, которые также поступили на участок Сухиничи - Конотоп для опытной эксплуатации.

В 1970 г. начались экспериментальные работы с электровозами, оборудованными электрическим спариванием осей (электровозы ВЛ60к-584 и ВЛ60к-815).

В 1971 г. в депо Вихоревка на электровозе ВЛ60к-2172 было применено независимое возбуждение тяговых электродвигателей в режиме тяги. Полученные в эксплуатации результаты по повышению тяговых свойств локомотивов послужили основанием для переоборудования в 1974--1975 гг. партии электровозов ВЛ60к для работы с независимым возбуждением. Переоборудование электровозов производилось в депо Знаменка и на электровозоремонтных заводах. Так как на электровозах ВЛ60к в отличие от электровозов ВЛ60р не было преобразователя для независимого питания обмоток главных полюсов тяговых электродвигателей, то на них, помимо дополнительных аппаратов для переключения силовых цепей, ставились преобразовательные установки (возбудители).

Зимой 1972/73 г. коллективы сотрудников ЦНИИ МПС, ПКБ ЦТ МПС совместно с работниками Одесско-Кишиневской дороги провели сравнительные испытания системы автоматической стабилизации сцепления, электрического спаривания осей и независимого возбуждения. Наилучшие результаты (повышенные силы тяги по сцеплению) показала система с независимым возбуждением. Как дальнейшее развитие этой системы явилась система последовательно-независимого возбуждения, позволяющая использовать преимущества обеих систем возбуждения. В марте 1974 г. в экспериментальном цехе ПКБ ЦТ МПС было закончено переоборудование на схему последовательно независимого возбуждения (ПНВ) электровоза ВЛ60к-1145. После испытаний на кольце ЦНИИ МПС этот электровоз поступил в опытную эксплуатацию на Одесско-Кишиневскую дорогу.

В течение 1971 - 1973 гг. по техническому заданию, составленному на основе разработок ЦНИИ МПС, был сделан проект переоборудования электровоза ВЛ60к для работы с рекуперативным торможением, общий проект выполнен ПКБ ЦТ МПС, преобразовательная установка ВИП-2500 спроектирована Научно-исследовательским институтом завода "Электровыпрямитель", аппаратура управления и защиты ВИП-2500 - проектно-конструкторским бюро ЦНИИ МГК. После изготовления и испытания оборудования на стендах оно было смонтировано экспериментальным цехом ПКБ ЦТ на электровозе ВЛ60к-2370. Опытный электровоз, получивший обозначение ВЛ60кр-2370, в августе 1974 г. поступил для испытаний на экспериментальном кольце ЦНИИ МПС.

Принципиальная схема силовых цепей электровоза ВЛ60кр-2370 представляет собой сочетание схем силовых целей электровозов ВЛ60р и ВЛ60к: четырехзонное плавное регулирование напряжения на зажимах тяговых электродвигателей ВЛ60к; последовательное включение всех обмоток возбуждения электродвигателей и питание их от статического преобразователя ВЛ60р. Преобразовательная установка ВИП-2500 имеет 144 тиристора Т2-320-15. Всего на электровозе два ВИП-2500.

Контроллером машиниста задается темп повышения или понижения уровня напряжения на зажимах тяговых электродвигателей и в любой момент фиксируется его значение. В первой зоне регулирование осуществляется машинистом вручную вспомогательной рукояткой; этой же рукояткой регулируется ток возбуждения тяговых электродвигателей при рекуперативном торможении.

Из книг Ракова
"Локомотивы и моторвагонный подвижной состав железных дорог Советского Союза. 1956-1965", Москва "Транспорт" 1966 г.
"Локомотивы и моторвагонный подвижной состав железных дорог Советского Союза. 1966-1975", Москва "Транспорт" 1979 г.

Если к Вас есть еще какие-либо интересные сведения о этих локомотивах или их снимки, то присылайте их мне (Ивану Андрееву), а я постараюсь их поместить на страничку с указанием Вашего адреса.

вернуться назад...