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苏联交直流买球赛的软件传动电力机车的巅峰之作——VL85电力机车

发布时间:2022-09-13 07:26:41浏览次数:

买球赛的软件文章作者:西瓜长真石基(B站百度昵称:宁六剑)

提示

概览

买球赛的软件VL85电力机车,俄文命名为ВЛ85,是苏联两节重联12轴大功率干线货运电力机车车型之一。适用于25kV 50Hz单相交流电气化铁路。电力机车研究所于1983年在VL80型电力机车的基础上研制成功,采用交直流电驱动。每组机车由两辆结构相同的博博博轴机车组成。

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VL85-001机车

买球赛的软件背景

​1983年以前,苏联铁道部的干线货运电力机车基本采用六轴或八轴,有两个驾驶室。两组VL80S型电力机车重新连接后,即可由一个机组操作,即组成一组四节十六轴电力机车。

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两台四车重联机车 VL80S-056号机车 VL80S-133号机车

VL80S型电力机车可运行两台四车重联,一个乘员可控制三台机车,从而形成一套半三车联十二轴电力机车;这种控制在电力机车上也是可能的。但是,无论是两组四节重接作业还是一组半三节重接作业,由于每节机车都有一个驾驶室,从机车的一端到另一端没有直线通道,这使得维护条件恶化。

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一组VL80S-016机车与VL80S-322A型机车半三段重接运行

为了消除这一缺点,全苏电力机车研究设计院开发了两节十二轴交直流电力机车项目,目的是减少电气设备和安装材料的用量,这不仅降低了动力机车的制造成本,而且降低了维修和保养的成本。

研发

1983年5月,诺贝尔工厂为该项目建造了一台实验电力机车,命名为VL85-001。同年,诺厂建造了VL85-002号电力机车。电力机车的设计由全苏电力机车研究设计院副所长V. Ya Sverdlov领导。

其实,在VL85电力机车研制生产之前,设计师就在十二五期间(1986-1990)及随后的五年内建造新型货运电力机车的问题上计划),主要有两个观点。其中之一是干线货运电力机车,每台机车只需使用四轴,根据列车牵引的数量,可以制造出八轴、十二轴甚至十六轴的机车,从而提高牵引能力。机车在不同牵引常数的线路上可以得到更充分的利用。第二种观点认为,干线货运电力机车应由四轴机车和六轴机车组成,可生产八轴、十轴、十二轴、十四轴、十六轴甚至十八轴机车。

VL85电力机车由两台六轴机车组成,这是第二种观点的实际成果的一部分。从SA-3自动车钩来看,VL85机车总长达到45000毫米,而三节VL80S电力机车总长49260毫米,增加了4260毫米。

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VL85机车内部设备布置图

两台实验机车在工厂通过测试。 VL85-001 机车已在北高加索铁路管理局管理的 Belorechenskaya-Maykop 段进行动态测试; VL85-002型机车在全苏州铁路运输科学研究所试验舍宾卡环线轨道上进行了牵引力和动能试验。随后在马林斯克-克拉斯诺亚尔斯克-泰舍特路段、阿巴坎-泰舍特-勒拿路段和北高加索铁路局的权限内进行了运行测试。

国家开发工程验收委员会认定“VL85型电力机车可列为最高质量类”,并于1985年批准生产第一批5组VL85型电力机车,1986年开始量产。

生产

1986年,诺厂生产VL85机车15台。 1989年是VL85机车数量最多的一年,57台; 5月25日至6月2日,VL85-103和机车安装在全苏丹铁路运输科学研究所谢尔宾卡环线铁路上。在举办的第四届“轨道交通-89”国际展览会上展出。

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VL85-103 和 VL15S-032。如果只看外形,这两台电力机车确实很像。

然而,在诺瓦工厂生产VL85机车的过程中,东欧剧变、经济互助委员会解散、苏联解体等一系列重大事件接连发生。结果,VL85机车的产量从1991年的48台下降到1992年的13台。到1994年中国铁路hxd1型电力机车,VL85机车只生产了2组,此后就没有生产了。

目前使用的近260组VL85机车集中分配到东西伯利亚铁路局下乌金斯克机车段。

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VL85-164机车

衍生产品VL86F型

1985年中国铁路hxd1型电力机车,诺厂推出交-直流-交流电驱动的VL86F型电力机车(ВЛ86Ф)。 VL86F电力机车是双节重联十二轴大功率货运电力机车。每组机车由两节结构相同的博博博轴机车组成。车身结构与VL85电力机车基本相同。

VL86F电力机车采用交-直-交传动。每台机车配备三台变流单元,分别为三台转向架上的六台牵引电机供电; 25 kV 接触网 单相工频交流电流经受电弓受电弓进入机车,经主变压器降压后为三组变流器供电。每组变流器单元配备两个四象限脉冲整流器。单相交流电通过四象限脉冲整流器整流成直流电,再经过中间直流电路,再由PWM逆变器转换成三相交流电输出到NB-607型异步牵引电动机电源。机车每小时功率11400千瓦,连续功率达到10800千瓦。它是当时世界上最强大的电力机车模型之一。

第一台VL86F电力机车于1985年底投入试运行;但由于1980年代后期苏联经济状况恶化,VL86F电力机车并未投入量产。机车完成试验后,A型机车被送回诺厂,最终于2013年12月在厂内拆解; B型机车在莫斯科谢尔宾卡全苏铁路运输科学研究所环形铁路上封存试验基地,最终于2019年4月拆除。

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VL86F-001机车

VL80SM

从1990年到1993年,诺厂对VL80S电力机车进行了实质性的现代化改造。多年来,该厂生产了4台VL80SM电力机车——VL80SM-3001至VL80SM-3004,字母“M”仅在机车编号3004上可见。

VL80SM电力机车的牵引电机、硅整流器、牵引变压器、平波电抗器均采用当时最新的结构,并采用了更经济的通风系统,降低了功率损耗。机车效率提高了2%。由于机械部分和电气部分的技术改造,提高了机车的防空转性能和附着系数,机车最大牵引力提高了4.4%。此外,VL80SM机车采用全新设计的驾驶室,配备暖通空调设备。机车持续功率6520 kW,持续牵引力450 kN,机车轴重24吨。

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VL80SM-3004机车

现代化有两个目的:一方面,机车的机械部分和车体尽可能地保留了VL85机车;后一种情况是由于 VL80R 型机车尽管具有显着的牵引力和操控性优势,但结果却是一种非常昂贵的机车。作家 V.A. Lakoff 引用了这样的数据:

стоимость электровозов вл если 22 с рекуперативным тормозом стоимость такой же без на на 3%, то отпускная вл вл80р стоимость вл80т на на на на на на на на на на на на на на на на на на на на на на на

(如果带再生制动的 VL22M 机车成本是不带再生制动的同类型机车成本的 3% 以上,那么 VL80R 机车的成本将超过 VL80T 机车的成本几乎30%。)

正是这一事实促使全苏电力机车研究设计院和诺厂将VL80S型机车与VL85型机车的机械部分统一,不再使用不等分三级的晶闸管。可控桥式相控整流电路。

4组VL80SM机车集中在北高加索铁路局巴塔伊斯克机务段工作20多年,现已全部取消。在单相交流电力机车上使用步进控制系统显然已经过时,因此未来不会建造这种电力机车。

VL65型

1992年中国铁路hxd1型电力机车,应新成立的俄罗斯联邦铁道部的要求中国铁路hxd1型电力机车,诺瓦工厂在VL85机车的基础上生产了两台单节双驾驶室设计的实验电力机车,最终定型为VL65。由于俄罗斯国内形势的变化,在苏联时代,以列宁的名字作为电力机车模型代号的命名规则已经不能再使用了。因此,VL65机车成为VL系列电力机车的最后一款新机型。

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VL65-002机车

1999年,诺厂在VL65机车的基础上研制出EP1型电力机车。与VL65型电力机车相比,EP1型电力机车的主要改进是采用新型牵引电机和VVVF三相交流辅助电源,牵引电机用车架悬挂代替车桥悬挂,电控代替电控。采用微电脑控制。

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EP1-254机车

E5K系列

2004年,诺厂在VL80电力机车的基础上,推出交直流电驱动“雅马克”E5K电力机车系列。 ES5K型电力机车是VL80型电力机车的主要替代品。 ES5K型机车在设计、尺寸、设备布置等方面与VL80型机车相似,但ES5K型机车的主电路及电气设备继承自VL85型机车,牵引电机采用NB-514B型或NB-514E型。

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3ES5K-879机车

设计整体设计

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VL85电力机车技术资料

机械部分

VL85电力机车的机械部分有一些特点。每台机车有三个双轴转向架,牵引力和制动力通过斜杆传递到车体,使转向架内部的轴重自动平衡。当机车通过弯道时,中间转向架由长度较长的弹簧支撑,并在弯道内横向偏转。这些机械部件的结构也用于两节十二轴VL15直流传动电力机车。

事实上,Bo-Bo-Bo 转向架最初于 1981 年在北高加索铁路局管理的 Belorechenskaya-Maykop 路段进行了测试。根据全苏电力机车研究设计院进行的理论计算,与Co-Co转向架相比,Bo-Bo-Bo转向架在车轮磨损和外轨时产生的侧向力方面更好。曲线超高。结果令人满意。

此外中国铁路hxd1型电力机车,VL85电力机车的机械部分设计成牵引电机可以安装在机车车身下方。

电气部分

每台机车安装ONDTSE-10000/25-82UHL2型变压器和三台VIP-4000型整流-逆变单元,设计用于将单相交流电流转换为直流电压,平滑电压控制,并在再生制动模式下,直流电压被反相到 25 kV 50 Hz 交流。

ONDTSE-10000 / 25-82UHL2型变压器由以下绕组组成:

变压器重9900公斤,强制油气冷却。

每个 VIP-4000 整流逆变单元设计用于在同一机车上提供两个并联牵引电机。

与安装在VL80R电力机车上的VIP1-2200M整流逆变单元相比,VIP-4000整流逆变单元采用了功率更大的T353-800-28大电流晶闸管。 VIP-4000整流-逆变单元的晶闸管总数减少了74个,并在每个串联电路中安装了一个并联电抗器,使桥臂的并联支路均分,并且晶闸管得到改进。

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VL85-076机车驾驶台

VL85电力机车采用横向设备布置和模块化安装,可以更好地利用高压车厢空间,方便设备检修。 L-13U1型受电弓、VOV-25-4M-UHL1型主开关、KM-87型驱动控制器、两节串联21-NK-125型充电电池和气动、电磁接触器安装在机车各段。

ANE-225L4UHL2三相异步电动机用于驱动电机风扇、压缩机、分相器等辅助设备;每台机车安装5台电机驱动风扇,1台用于驱动压缩机。这些电机由弗拉基米尔电机厂制造,之前在 VL80S 电力机车的正常运行条件下进行了测试。

自动运动控制系统

VL85电力机车配备自动运动控制系统。该系统在牵引和制动两种情况下运行,可以根据驾驶员选择的电流在平稳启动列车的同时达到给定的速度。此时,电流以一定的增量增加到给定值。为此,驾驶员只需将手柄放在当前选择的位置,控制轴就会根据工况转动到给定速度的位置。自动运动控制系统保证路段牵引工况下给定速度稳定运行,制动工况下坡时保证运行速度不变,必要时可以停车。

从VL85-026机车开始,机车已安装电子保护装置,防止单轮或组轮对空转和打滑。该设备仅在自动控制时在牵引和再生制动条件下运行。

牵引电机

在实验版VL85电力机车上,与VL80T、VL80S、VL80R电力机车使用相同的NB-418K6牵引电机(齿轮比4.19;轮对直径1250mm)。这样做是为了加快实验机车的生产,因为它们的 NB-514 牵引电机还没有准备好,与制造转向架框架悬架相关的问题也没有解决。

VL85型电力机车量产版搭载NB-514牵引电机,与NB-418K6牵引电机在设计和参数上略有不同,但在安装尺寸上可以互换。 NB-418K6型牵引电机与NB-514型牵引电机的主要区别在于后者附加电极线圈的安装结构有所变化,采用了具有更高导热性和防潮性的F级绝缘。

NB-514牵引电机电枢的最大旋转频率为2040 rpm,电机质量为4300 kg。与NB-418K6型牵引电机相比,新电机电流增加3%,标称电压增加3%,功率提升6%。

NB-514牵引电机在整流电压为980伏、励磁率为98%、冷却风量为每分钟95立方米时有如下参数:

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NB-514牵引电机技术参数

后记

作为苏联交直流传动电力机车的巅峰之作,VL85电力机车具有每小时功率10020千瓦、连续功率9360千瓦、最大牵引力726kN、连续牵引力等特点657 kN。成为世界上最强大的交流电力机车模型之一。

对于俄罗斯铁路,VL85电力机车影响深远。诺瓦工厂推出的“Yermark”E5K电力机车系列与VL85电力机车在主电路和电气设备上保持了最大程度的统一。根据截至2019年7月的数据,3ES5K电力机车仅出厂930台,2ES5K电力机车476台,4ES5K电力机车22台。

联系上文提到的干线货运电力机车节数和轴数的争论,可以看出E5K系列电力机车的节数和轴数确实有利于更充分地利用机车上线具有不同的牵引常数牵引能力。但即便如此,我们也不能以完全否定的态度来评价VL85电力机车。

当然,话虽如此,由于作者的精力和能力所限,资料整理中可能存在错误或遗漏,还望大家谅解。

苏联交直流买球赛的软件传动电力机车的巅峰之作——VL85电力机车

VL85-131机车

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