ВЛ15

Взамен восьмиосных электровозов ВЛ10 и их разновидностей первоначально (1977—1980 гг.) предполагалось изготавливать также восьмиосные электровозы, но с опорно-рамным подвешиванием тяговых электродвигателей. Эти электровозы в технической документации и литературе получили обозначение ВЛ14. ВЭлНИИ выполнил рабочие чертежи такого электровоза, механическая часть которого максимально унифицирована с электровозом ВЛ84. Однако возникшие затруднения с приводом при опорно-рамной установке тяговых электродвигателей на электровозах ВЛ81 и ВЛ84 и проводившиеся работы по созданию двенадцатиосного электровоза переменного тока ВЛ85 привели к пересмотру очередности постройки новых грузовых электровозов постоянного тока; на первое место встал вопрос о создании двухсекционного двенадцатиосного электровоза постоянного тока, получившего обозначение ВЛ15.

Проект электровоза ВЛ15 разработан специальным проектно-конструкторским бюро Производственного объединения «Электровозостроитель», основным предприятием которого является Тбилисский электровозостроительный завод.

Первый электровоз ВЛ15-001 был построен в конце 1984 г. Механическая часть электровоза изготовлена Новочеркасским электровозостроительным заводом и отличается от механической части ВЛ85 отдельными деталями кузова, связанными с установкой и монтажом иного, чем на ВЛ85, электрооборудования. Диаметр колес при новых бандажах (1250 мм) и передаточное число редукторов (88:23=3, 826) сохранены такими же, как и у электровозов ВЛ10 и ВЛ11.

На электровозе установлено 12 тяговых электродвигателей ТЛ-3, созданию которых предшествовало изготовление и испытание двух разновидностей двигателей (ТЛ-ЗА, ТЛ-ЗБ). Электродвигатель ТЛ-3 по своим установочным размерам взаимозаменяем с электродвигателем ТЛ-2К электровозов ВЛ10, ВЛ10^У и ВЛ11. Двигатели имеют шесть главных и шесть добавочных полюсов и компенсационную обмотку. Изоляция всех обмоток класса F, рассчитанная на номинальное напряжение 3000 В.

При напряжении на коллекторе 1500 В и расходе охлаждающего воздуха 110 м³/мин электродвигатель имеет следующие параметры:

Наибольшая частота вращения якоря 1690 об/мин, масса электродвигателя около 5000 кг.

На каждой секции электровоза установлены два токоприемника Т-5М1, быстродействующий выключатель БВП-5А в силовых цепях тяговых электродвигателей и быстродействующий выключатель БВЭ-2 во вспомогательных цепях. Ранее такие аппараты были применены на электровозах ВЛ10^У и ВЛ11.

Переключение тяговых электродвигателей с одного соединения на другое осуществляется трехпозиционным групповым переключателем КГ-020. Для переключения секций пусковых резисторов, ослабления возбуждения тяговых электродвигателей, перехода на режим рекуперативного торможения применены индивидуальные электропневматические контакторы (ПК-358, ПК-359 и ПК-360).

Тяговые электродвигатели каждой секции могут соединяться все последовательно (шесть электродвигателей), последовательно-параллельно (две параллельные группы по три электродвигателя последовательно) и параллельно (три параллельные группы по два электродвигателя последовательно). При этих соединениях и выведенных из цепи пусковых резисторах возможно получить четыре ступени ослабления возбуждения (75; 55; 43 и 36 %), т. е. так же, как на электровозах ВЛ10 и ВЛ11,

Предусмотрена возможность последовательного включения всех 12 тяговых электродвигателей электровоза для маневровой работы, а также при отключении неисправного электродвигателя; при этом переход на последовательное соединение шести электродвигателей осуществляется с разрывом силовой цепи.

При переключении тяговых электродвигателей с одного соединения на другое применены запирающие диоды, что ограничивает «провалы» силы тяги.

Электровозы оборудованы рекуперативным тормозом, который можно применять при всех трех соединениях электродвигателей.

Тяговые электродвигатели управляются с помощью контроллеров машиниста. Контроллер КМЭ-001 имеет рукоятки: главную (позиции 20, 35 и 46 являются ходовыми, остальные пусковыми), реверсивно-селективную и тормозную. Автоматическое управление при рекуперативном торможении осуществляется устройством САУРТ.

Электровозы не оборудовались системой многих единиц поскольку считалось, что использование одновременно 24 тяговых электродвигателей недопустимо по условиям эксплуатации устройств энергоснабжения (при часовом режиме ток составлял бы 535X12=6420 А).

На каждой секции электровоза установлены два центробежных вентилятора, приводимых электродвигателями ТЛ-110М, один компрессор производительностью 3, 3 м³/мин при частоте вращения вала 515 об/мин (электродвигатель ТЛ-122), генератор тока управления НБ-110. Перечисленные электрические машины ранее устанавливались на электровозах ВЛ10 и ВЛ10^У. Мотор-вентиляторы имеют две частоты вращения (при параллельном и последовательном соединениях приводных электродвигателей).

Питание обмоток возбуждения тяговых электродвигателей при рекуперативном торможении осуществляется от статического преобразователя постоянного тока напряжением 3000 В (номинальный ток 22 А) в постоянный ток с номинальным напряжением 365 В (ток 600 А). Преобразователь работает на частоте 300—320 Гц, масса его 2500 кг. На каждой секции также установлена одна аккумуляторная батарея 40НК-125

Электровоз ВЛ15 . при новых бандажах имеет следующие тяговые параметры:

Максимальная скорость электровоза 100 км/ч (по ходовым частям 110 км/ч), минимальный радиус проходимых им кривых 125 м при скорости 10 км/ч. Масса электровоза в рабочем состоянии 300 т (нагрузка от колесной пары на рельсы 25 тс)

Электровоз ВЛ15-001 в сентябре 1985 г. поступил для эксплуатационных испытаний в депо Свердловск-Сортировочный.

Второй электровоз ВЛ 15-002 был изготовлен в конце 1985 г. Для питания обмоток возбуждения тяговых электродвигателей при рекуперативном торможении на нем установлены машинные преобразователи НБ-436В.