ЕЛ21

В 1981 г. локомотивостроительный электротехнический завод Ганс Баймлер, расположенный на окраине Берлина в Хеннигсдорфе, начал изготовлять для железнодорожных путей промышленных предприятий Советского Союза шестиосные электровозы ЕЛ21, рассчитанные на питание от центрального (верхнего) и бокового контактных проводов постоянным током напряжением 1500 В. Постройка этих электровозов продолжалась в течение всей одиннадцатой пятилетки. Электровоз ЕЛ21 представляет собой усовершенствованный тип электровозов ЕЛ1, изготовлявшихся заводом Ганс Баймлер для предприятий Советского Союза; первый электровоз ЕЛ1 был построен в 1957 г., последний — в 1971 г. Все основные размеры механической части, тип тяговых электродвигателей и их основные параметры, многое оборудование у электровозов ЕЛ21 и ЕЛ1 одинаковы.

Кузов электровоза состоит из двух секций, на каждой из которых перед скосом расположена кабина машиниста. Секции кузова опираются с одной стороны на крайние, с другой — на среднюю двухосные тележки. Боковины тележек из листовой стали и поперечные брусья соединены между собой сваркой. Сочленения между тележками выполнены с помощью коротких тяг для передачи горизонтальных продольных усилий. Вертикальные усилия от крайних тележек на среднюю передаются через специальные штыри, вваренные в торцовые листы этих частей; концы штырей пропущены через шаровые устройства, горизонтальное перемещение которых ограничивается упорами средний части электровоза.

Рессорное подвешивание состоит из листовых надбуксовых рессор и цилиндрических винтовых концевых пружин. У крайних тележек оси сбалансированы между собой листовыми рессорами, у средней тележки колесные пары не связаны между собой. Диаметр колес 1120 мм. Колесные центры имеют удлиненные ступицы, на которые насажены косозубые колеса. Буксы челюстного типа с цилиндрическими роликовыми подшипниками. Редуктор двусторонний, жесткий, передаточное число 67:12=5, 58. Подвешивание тяговых электродвигателей опорно-осевое.

На каждой тележке установлены два тормозных цилиндра диаметром 12", на электровозе имеются три воздухораспределителя № 483 (по одному на тележку). Тормоза управляются краном машиниста № 394 или краном вспомогательного тормоза № 254. Предусмотрена подача песка под все колесные пары для обоих направлений движения. Песок засыпается в 12 песочниц объемом по 0, 04 м3.

На электровозе установлены шесть четырехполюсных тяговых электродвигателей типа GBM-350/1500ХС с компенсационной обмоткой. Основные параметры этих электродвигателей при напряжении на зажимах 1500 В:
Режим
Мощность, кВт
Ток, А
Частота вращения якоря, об/мин

Часовой
350
250
820

Продолжительный
290
205
880


Максимальная частота вращения якоря 2010 об/мин. Обмотки электродвигателей имеют изоляцию класса В; расход охлаждающего воздуха 1, 2 м3/мин. Масса электродвигателя 3650 кг.

Тяговые электродвигатели каждой тележки могут соединяться последовательно и параллельно. Контакты реверсов включены в цепи якорей. Выведение пусковых резисторов и переключение тяговых электродвигателей с одного соединения на другое осуществляются индивидуальными электропневматическими контакторами типа DLS-350.

Для переключения на режим реостатного торможения, при котором два параллельно соединенных тяговых электродвигателя замыкаются на свою группу резисторов, служит тормозной переключатель. При торможении используется самовозбуждение электродвигателей. Силовая цепь тяговых электродвигателей защищена быстродействующим выключателем.

Контроллеры машиниста имеют реверсивную и главную рукоятки. При перемещении главной рукоятки от нулевой позиции в одну сторону происходит реостатный пуск и движение на последовательно-параллельном (позиции 1-я—19-я—реостатные, 20-я — ходовая) и параллельном (позиции 21-я — 33-я — реостатные, 34-я — ходовая) соединениях электродвигателей, а при перемещении в другую сторону — реостатное торможение (позиции 1-я — 22-я). Возможна работа электровоза на низкой скорости, когда все шесть тяговых электродвигателей включаются последовательно, а главная рукоятка контроллера доводится только до 20-й позиции.

На электровозе установлены два мотор-компрессора и шесть мотор-вентиляторов. Компрессор производительностью 2, 5 м3/мин воздуха при противодавлении 9 кгс/см2 приводится электродвигателем мощностью 21 кВт (напряжение 1500 В, ток 20 А, частота вращения 1000 об/мин). Вентиляторы приводятся электродвигателями мощностью 9 кВт (1500 В, 9 А, 1500 об/мин). Два вентилятора охлаждают тяговые электродвигатели, два — пусковые резисторы и два — одновременно и тяговые электродвигатели, и резисторы.

Для питания цепей управления и освещения, а также заряда аккумуляторной батареи (36 никель-кадмиевых элементов емкостью (275 А- ч) служит преобразователь, состоящий из электродвигателя (5, 7 кВт, 1500 В, 5, 8 А, 2100 об/мин) и генератора (4, 5 кВт, 48 В, 93 А, 2100 об/мин).

Масса электровоза 160 т (26, 7 т на ось). При часовом режиме и новых бандажах локомотив развивает силу тяги 237 кН (24 200 кгс) и скорость 31, 0 км/ч, при продолжительном — соответственно 182 кН (18 500 кгс) и 33, 6 км/ч; конструкционная скорость 65 км/ч. Минимальный радиус проходимых электровозом кривых при скорости 5 км/ч — 80 м.