ВЛ40

В начале 60-х годов на Новочеркасском и Тбилисском электровозостроительных заводах велосв проектирование четырехосных электровозов переменного тока для обслуживания пассажирского движения. Мощность этих локомотивов составляла всего 3000—3200 кВт, сцепной вес — порядка 84 тс. Новочеркасский электровозостроительный завод ограничился лишь проектом электровоза Н40. Тбилисский электровозостроительный завод им. В. И. Ленина построил два опытных образца четырехосных электровоза (по проекту тип Т40). Электровоз, получивший обозначение ВЛ40-002, был изготовлен в 1966 г., а электровоз ВЛ40-001 —в 1969 г.

Кузова электровозов выполнены из профильной и листовой стали; отдельные элементы сварены между собой. Электровоз ВЛ40-002 имеет двухосные тележки, колесные пары каждой из которых приводятся одним тяговым электродвигателем. Конструкция тележек разработана ВНИИЭМ, изготовлены тележки на Ворошиловградском тепловозостроительном заводе им. Октябрьской революции.

Опоры кузова люлечного типа с вертикальным расположением подвесок имеют упругие боковые упоры с регулируемым предварительным натягом пружин. Буксы выполнены с поводками (бесчелюстными) с демпфирующими и амортизирующими устройствами, подшипники с цилиндрическими роликами без разбега, вращающий момент на колесную пару передается через шарнирно-карданную муфту. Передаточное отношение редуктора (29:43)•(43:64)=1:2, 207. Диаметр новых колес 1250 мм. Тяговое усилие от тележек к кузову передается наклонными тягами. Каждое колесо имеет двустороннее нажатие гребневых колодок от собственного тормозного цилиндра. Длина электровоза по осям автосцепок 19 020 мм, общая колесная база 11 400 мм и колесная база тележки 2200 мм.

В кузове электровоза установлен трансформатор, переключатель ступеней и переходные реакторы по типу аналогичного оборудования электровозов ВЛ80к, т. ё. напряжение регулируется на вторичной стороне трансформатора.

Каждый тяговый электродвигатель получает питание от вторичных обмоток силового трансформатора через свою выпрямительную установку, состоящую из кремниевых вентилей ВКД-200 9—10-го классов. Схема выпрямленная, двухполупериодная, мостовая. Плечо состоит из 17 параллельных ветвей по четыре последовательно соединенных вентиля в каждой. Для пуска электровоза и регулирования его скорости имеется 33 ступени напряжения и три ступени ослабления возбуждения (69, 50 и 40%). По первоначальному проекту намечалось применение высоковольтного регулирования напряжения.

Тяговый электродвигатель ЭТ-1600, разработанный и изготовленный ВНИИЭМ, представляет собой восьмиполюсную машину пульсирующего тока с последовательным возбуждением без компенсационной обмотки. Все изоляционные материалы, примененные в нем, рассчитаны на рабочие температуры, допускаемые для изоляции класса Н. Магнитопровод остова изготовлен из листовой стали. При общем весе тележки 22 тс с тяговым электродвигателем (6, 6 тс) необрессоренный вес составляет всего 5, 5 тс (2, 25 тс на колесную пару). Тяговые электродвигатели ЭТ-1600 при напряжении на выводах 950 В имеют следующие параметры:

Редуктор выполнен совместно с тяговым электродвигателем в виде отдельного блока, подвешенного к раме тележки.

Тяговыми электродвигателями управляют с помощью контроллера машиниста с двумя рукоятками: главной и реверсивной. Главная рукоятка имеет следующие положения: экстренное выключение, нулевое, автоматическое выключение, ручное выключение, фиксация, ручной пуск и автоматический пуск. У реверсивной рукоятки шесть положений: «назад», «О», «вперед», «ОП1», «ОП2» и «ОПЗ».

Вспомогательные машины получают питание через статический фазорасщепитель, который представляет собой фазосдвигающий трансформатор. Он имеет три обмотки: первичную, конденсаторную и выходную. К выходной обмотке присоединены зажимы двух двухфазных электродвигателей быстроходных компрессоров и шесть двухфазных электродвигателей осевых вентиляторов.

При диаметре колес 1250 мм и передаточном отношении редукторов 1:2, 2, 07 электровоз имеет следующие тяговые параметры для часового и продолжительного режимов:

Электровоз ВЛ40-002 после пробега на Северо-Кавказской дороге прошел в 1967 г. прочностные и динамические испытания, которые проводили ЦНИИ МПС и. ВЭлНИИ. Тяговых испытаний электровоза не проводилось и поэтому оценки влияния мономоторного привода на повышение коэффициента сцепления сделано не было.

На электровозе ВЛ40-001 применены тележки и тяговые электродвигатели ТЛ-1, спроектированные Тбилисским электровозостроительным заводом. Оборудование, установленное в кузове, не отличается от оборудования электровоза ВЛ40-002. Тяговый односторонний редуктор помещен в раме тележки и его корпус является несущим элементом рамы. Редуктор имеет пять зубчатых колес, из них два промежуточных. Передаточное отношение редуктора (39:44)-(44:61)=1:1, 56, 4. Длина и колесная база электровоза ВЛ40-001 такие же, как у электровоза ВЛ40-002.

Тяговый электродвигатель ТЛ-1 весом 8000 кгс выполнен в виде двенадцатиполюсной машины без компенсационной обмотки. При напряжении на выводах 950В электродвигатель имеет следующие параметры:

В связи с тем, что к концу 60-х годов локомотивы мощностью 3200 кВт и сцепным весом порядка 88 тгс уже не могли обеспечить нормальное обслуживание пассажирских поездов, а из Чехословацкой Социалистической Республики начали поступать шестиосные пассажирские электровозы мощностью 5100 кВт, дальнейшие работы по четырехосным электровозам были прекращены.