ВЛ11
Восьмиосные двухсекционные электровозы ВЛ10 имеют общую силовую цепь тяговых электродвигателей для обеих секций. Поэтому необходимое увеличение силы тяги возможно только при постановке в поезд второго электровоза. Между тем в ряде случаев нет нужды в 16 движущих осях, а более экономично иметь, например, 10 – 12 осей. Получить 12 осей можно, если прицепить третью четырехосную секцию к двухсекционному восьмиосному электровозу, однако для этого каждая секция должна иметь одинаковую силовую цепь тяговых электродвигателей. Это обстоятельство, а также желание повысить осевую мощность электровозов постоянного тока послужили основанием к началу проектирования ВЭлНИИ нового грузового электровоза постоянного тока из четырехосных секций, которые могут составить двух-, трех-и четырехсекционный локомотив. В проектной документации электровоз получил обозначение ВЛ10М. На этом электровозе предполагалось установить тяговые электродвигатели НБ-407 мощностью при часовом режиме 775 кВт. Такие электродвигатели ранее были применены на двухсистемных электровозах ВЛ82М.
В дальнейшем в проект электровоза ВЛ10М ВЭлНИИ внес значительные изменения (применено независимое возбуждение тяговых электродвигателей в режиме тяги), и по этому проекту были построены два опытных электровоза, получивших обозначение ВЛ12.
Так как электровоз ВЛ12 не решил задачу получения трех- и четырехсекционных локомотивов постоянного тока, то МПС в конце 1974 г. выдало техническое задание на разработку грузового электровоза, секции которого могут работать по системе многих единиц, ТЭВЗу. Задание предусматривало, что этот электровоз будет создан на базе электровоза ВЛ10.
Разработка технической документации на новый вариант электровоза ВЛ10 была выполнена коллективом конструкторов ТЭВЗа под руководством главного конструктора Г. И. Чиракадзе. Во второй половине 1975 г. завод изготовил несколько двухсекционных электровозов, получивших обозначение ВЛ11. Эти электровозы строились в 1976—1985 гг. и последующие годы.
На электровозе ВЛ11 сохранены тележки, тяговые электродвигатели (ТЛ-2КЛ), вспомогательные машины (ТЛ-110М, НБ-110, НБ-431, НБ-436В), включая компрессор (КТ-бЭл), аккумуляторная батарея (40КН-125), токоприемники, контакторы электровоза ВЛ10; кузов изменен только в связи с установкой межэлектровозных соединений и несколько иным расположением электрических аппаратов. Силовые цепи и цепи управления подверглись значительным изменениям. Тяговые электродвигатели каждой секции имеют два соединения: четыре электродвигателя последовательно и параллельное включение двух групп по два последовательно соединенных электродвигателя. При этих соединениях электровоз может работать как в режиме тяги, так и в режиме рекуперативного торможения. Начиная с электровоза ВЛ11-003 общее количество ступеней при пуске 37, из которых 1-я —20-я реостатные при последовательном соединении тяговых электродвигателей и 22-я — 36-я — реостатные при параллельном соединении. Количество ступеней и величины ослабления возбуждения такие же, как и на электровозах ВЛ10.
Схемой предусмотрена возможность применения последовательного соединения восьми тяговых электродвигателей при работе электровоза в составе двух секций и последовательное соединение: 12 тяговых электродвигателей при работе в составе трех секций; при этом переход от последовательного соединения всех электродвигателей к последовательному соединению четырех электродвигателей секций требует разрыва силовой цепи.
На электровозах установлены контроллеры машиниста КМЭ-013, имеющие три рукоятки: главную, тормозную и реверсивно-селективную. Главной рукояткой осуществляется управление реостатным пуском и переключением электродвигателей с одного соединения на другое. На безреостатных позициях (21-я и 37-я) с помощью тормозной рукоятки возможно получить четыре ступени ослабления возбуждения. Эта рукоятка имеет 15 тормозных позиций для регулирования тока возбуждения тяговых электродвигателей при рекуперативном торможении. Реверсивно-селективная рукоятка имеет восемь положений: нулевое (тяговые электродвигатели отключены), вперед и назад (для пуска и разгона при последовательно-параллельных соединениях тяговых электродвигателей), МС вперед и назад (для разгона при последовательном соединении восьми или 12 электродвигателей), три положения при рекуперативном торможении, соответствующие трем соединениям электродвигателей при движении вперед.
Тяговые параметры, масса, конструктивная скорость двухсекционного электровоза ВЛ11 такие же, как у электровоза ВЛ10; при работе в три секции сила тяги увеличивается в полтора, а при работе в четыре секции в два раза.
Секции восьмиосных электровозов несколько отличаются друг от друга порядком присоединения проводов цепей управления в межэлектровозных соединениях и поэтому делятся на секции А и Б. При формировании трехсекционного локомотива секции сцепляются по схеме A+A-Б или А-Б+Б, а при формировании четырехсекционного локомотива восьмиосные электровозы сцепляются разноименными секциями (например, А-Б+А-Б).
В процессе выпуска электровозов ВЛ11 в их конструкцию вводились отдельные изменения. Так, на некоторых электровозах выпуска 1982 г. вместо электродвигателей НБ-43Ш, служащих для привода компрессора, установлены электродвигатели ТЛ-122, на электровозе № 295 установлен статический преобразователь для питания обмоток возбуждения тяговых электродвигателей при рекуперативном торможении, а электровоз № 325 оборудован САУРТ.
С электровоза № 022 внесены некоторые изменения в схемы цепей управления, в результате которых стала невозможна работа по системе многих единиц с ранее построенными электровозами и их секциями; с электровоза № 064 аккумуляторные батареи начали устанавливаться под кузовами секций. На электровозах с № 490 (1984 г.) устанавливались системы САУРТ-006, увеличено общее сопротивление пусковых резисторов до 14 Ом. С электровоза № 485 кран машиниста № 394 заменен краном № 395.
Электровоз ВЛ11-005 выпуска 1976 г. прошел тягово-энергетические испытания на экспериментальном кольце ВНИИЖТа, на основании которых вносились отдельные улучшения в конструкцию локомотива.
