Здравствуйте, уважаемые читатели! С вами снова Елена Голенастова.

Сегодняшний выпуск рассылки будет посвящен электровозам. Честно говоря, хотелось ещё сделать выпуск о тепловозах, об управлении тепловозом. Но, к сожалению, не смогла найти толковой информации на эту тему. Все статьи в основном носят настолько узконаправленный технический характер, что навряд ли многим будут интересны и понятны. Поэтому я вам предложу несколько ссылок на эти статьи. Кто захочет, тот почитает. А в основной статье поговорим об электровозах.

Вот эти ссылки:
http://train-photo.ru/data/media/333/P8010032.jpg
http://www.viptrans.info/ru/info/loco/te10.html
http://www.viptrans.info/ru/news/news210707.html
http://www.tgm23.ru/interesnoe_o_tgm_23.html
http://www.tmholding.ru/work/catalog/products/650/651/5901
http://www.tmholding.ru/main/catalog/products/650/651/2105
http://www.tmholding.ru/main/catalog/products/650/651/1449
http://ludinovo.ru/history/07/
http://www.viptrans.info/ru/info/loco/tu7.html
http://www.viptrans.info/ru/info/loco/tgk2.html
http://www.viptrans.info/ru/info/loco/tgm4.html

Если кто-то из вас знает интересные статьи о тепловозах и вообще о ж\д транспорте, присылайте ссылки или сами статьи - они будут очень кстати. Мой эл. адрес в конце выпуска. Заранее спасибо!

КЛАССИФИКАЦИЯ

По роду работы

По выполняемой службе электровозы разделяются на грузовые (например, ВЛ10, ВЛ80), пассажирские (например, ЧС2, ЧС4), маневровые (ВЛ41), а также шахтные и специальные промышленного назначения (например, ЕЛ21, ЭК14).

По роду питания

В России электровозы классифицируются по роду питания на два основных типа: переменного тока — 25 кВ, 50 Гц (например, ВЛ80, ЧС4) и постоянного тока — 3 кВ (например, ВЛ10, ЧС2).

Кроме того, для эксплуатации на участках как постоянного, так и переменного тока выпускаются двухсистемные электровозы (например, ВЛ82), для эксплуатации в карьерах и рудниках выпускаются электровозы постоянного тока с напряжением питания 1500 В, 550 В, 250 В, переменного тока 10 кВ, а также с питанием от аккумуляторов.

В других странах мира, в зависимости от принятых стандартов в системе питания электрифицированных железных дорог, применяются электровозы с другими системами питания, например, переменного тока напряжением 15 кВ, частотой 16,7 Гц.

Если электровоз питается от собственной аккумуляторной батареи, то он называется аккумуляторным.

По типу передачи тягового усилия

По типу передачи тягового усилия с тяговых двигателей на колёсные пары различают электровозы с групповым и индивидуальным приводом.

По типу тягового привода электровоза

В России применяется следующая классификация электровозов:

Тяговый привод 1-го класса: опорно-осевое подвешивание тягового электродвигателя. Данная конструкция считается устаревшей в связи с большими разрушающими нагрузками на двигатель, но в России до сих пор применяется на грузовых электровозах.

Тяговый привод 2-го класса: опорно-рамный двигатель и опорно-осевой редуктор. Типичен для пассажирских электровозов. Двигатель в данной схеме обрессорен, и соединён с редуктором посредством муфты. Это обеспечивает плавность хода и долговечность двигателя.

Тяговый привод 3-го класса: опорно-рамный двигатель и редуктор. Схема типична для тепловозов.
Данная классификация применяется только в России.

По типу электродинамического тормоза

По типу электродинамического тормоза на электровозы с рекуперативным и реостатным торможением (кроме того, есть серии электровозов, не оборудованных схемой электрического тормоза, например, ЧС4).

По числу секций

По числу секций электровозы делятся на одно-, двух- трёх- и четырёхсекционные. Некоторые серии электровозов предусматривают возможность объединения двух, трёх или четырёх секций электровозов для работы по системе СМЕТ.

КАК УСТРОЕН И РАБОТАЕТ ЭЛЕКТРОВОЗ

Электровозом называют локомотив, приводимый в движение электрическими двигателями, которые получают электрическую энергию через токоприемник от контактной сети. В контактную сеть электроэнергия поступает от тяговой подстанции. В зависимости от рода используемого тока различают электровозы постоянного и переменного тока. Есть также электровозы двойного питания постоянным и переменным током. В редких случаях электровоз получает электроэнергию от аккумуляторов (так называемые контактно-аккумуляторные электровозы), установленных на нем же. Электровозы имеют сложное механическое, электрическое и пневматическое оборудование.

К механической части электровоза относятся кузов и тележки. Тележка включает в себя раму, колесные пары с буксами, подвески тяговых двигателей, тяговые передачи, рессорное подвешивание, рычажно-тормозные передачи. Кузов электровоза специальными опорами, а иногда и рессорами опирается на тележки. Отечественные электровозы имеют две, четыре или шесть тележек. При двух тележках в каждой из них устанавливают три колесные пары (шестиосные электровозы), при четырех и шести тележках — две колесные пары (соответственно восьмиосные и двенадцатиосные электровозы). Рессорами и буксами с подшипниками рамы тележек связаны с колесными парами. Благодаря рессорам уменьшается воздействие электровозов на путь, меньше изнашивается оборудование электровоза, так как снижается сила ударов, воспринимаемых им при прохождении стыков и неровностей пути.

Колесные пары электровозов приводятся во вращение двигателями, называемыми тяговыми. Валы двигателей соединяют с осями колесных пар зубчатыми передачами — редукторами. Колесные пары, приводимые во вращение тяговыми двигателями, называют движущими.

Широкое применение получил индивидуальный тяговый привод, при котором каждая колесная пара приводится во вращение своим тяговым двигателем. Такой привод осуществлен на всех электровозах.

Один тяговый двигатель с помощью специального редуктора может приводить во вращение, например, две колесные пары — это так называемый групповой привод, или монопривод. В России был построен опытный электровоз с моноприводом. Однако его характеристики (как технические, так и экономические) оказались хуже, чем у электровозов с индивидуальным приводом. Поэтому производство таких электровозов было признано нецелесообразным.

Электрическая часть электровозов, кроме тяговых двигателей, содержит множество различных аппаратов, предназначенных для пуска тяговых двигателей, изменения скорости и направления движения локомотива, электрического торможения, защиты оборудования от перегрузок, перенапряжений и токов короткого замыкания. Конструкция этих аппаратов зависит от рода используемого тока, но, как и тяговые двигатели, они находятся под высоким напряжением. Управляют ими обычно дистанционно (на расстоянии) - из кабины машиниста. Это система косвенного управления. Она применена на всех отечественных магистральных электровозах.

В качестве источника тока низкого напряжения при системе косвенного управления используют генераторы управления или полупроводниковые преобразователи. От них, кроме низковольтных аппаратов (т. е. аппаратов низкого напряжения), получают энергию приборы освещения и заряжается аккумуляторная батарея.

Для управления многими аппаратами используется сжатый воздух. Его получают с помощью компрессоров. Чтобы привести в действие пневматические (воздушные) тормоза локомотива и состава, т. е. чтобы управлять ими, также используют воздух, сжимаемый компрессорами.

Тяговые двигатели, часть электрических машин и аппаратов, выделяющих при работе значительное количество тепла, охлаждают потоками воздуха, создаваемыми вентиляторами. Мощные трансформаторы на электровозах переменного тока охлаждают маслом, циркуляция которого обеспечивается центробежными насосами.

Вентиляторы, компрессоры и насосы (вспомогательные механизмы) приводятся в действие отдельными электрическими двигателями (моторами). Агрегат, состоящий из вспомогательного механизма и мотора, представляет собой вспомогательную машину и его принято называть соответственно мотор-вентилятором, мотор-компрессором, мотор-насосом. К вспомогательным машинам относятся и генераторы тока управления, которые обычно отдельных двигателей не имеют; их устанавливают на одном валу с каким-либо вспомогательным двигателем (например, с двигателем вентилятора).

Известно, что электрические машины обладают свойством обратимости, т. е. могут работать в качестве как двигателей, так и генераторов. На многих электровозах при движении по спуску, а в некоторых случаях и перед остановками тяговые двигатели переключают для работы в качестве генераторов. При этом кинетическая энергия и потенциальная, запасенная в поезде, преобразуются в электрическую и передаются в контактную сеть. Этот процесс называется рекуперацией электрической энергии. Рекуперация используется для электрического торможения поезда. На части электровозов электрическая энергия, вырабатываемая в генераторном режиме, поглощается в резисторах, превращаясь в тепловую. Такой способ электрического торможения называют реостатным. Чтобы осуществить рекуперацию, на электровозах постоянного тока устанавливают специальные мотор-генераторы для возбуждения тяговых двигателей, без которых они не могут устойчиво работать как генераторы.

Электрическое оборудование электровозов, работающее под высоким напряжением, объединено в две электрические высоковольтные цепи — силовую цепь, включающую в себя тяговые двигатели, пусковую и регулирующую аппаратуру, и цепь вспомогательных машин со своей аппаратурой. Низковольтные электрические аппараты, с помощью которых управляют аппаратами силовой и вспомогательных цепей, объединены в цепь управления.

Основным аппаратом цепи управления является контроллер машиниста. Контроллер машиниста и некоторые другие низковольтные электрические аппараты размещены в кабине машиниста.

Пневматическое оборудование электровоза состоит из компрессоров, резервуаров для хранения сжатого воздуха, трубопроводов, пневматических приводов электрических аппаратов.

Все локомотивы, в том числе и электровозы, обязательно имеют автоматические тормоза, приводимые в действие сжатым воздухом, и ручные.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ЭЛЕКТРИФИЦИРОВАННЫХ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГАХ

Переменный или постоянный ток?

Электрические станции вырабатывают электрическую энергию трехфазного переменного тока, который передается на большие расстояния по трем проводам. Частота переменного тока, питающего промышленные установки, в разных странах различна. Она колеблется от 25 до 60 периодов в секунду (герц). В России, как и в большинстве стран, промышленная частота принята равной 50 Гц.

Электроснабжение электрифицированных железных дорог

Электрифицированные железные дороги в нашей стране получают электроэнергию от энергосистем. Энергосистема — это совокупность крупных электрических станций, объединенных линиями электропередачи и совместно питающих потребителей электрической и тепловой энергией. Энергосистемы объединяют электростанции различных типов: тепловые, где используются разнообразные виды органического топлива, гидравлические и атомные.

Немного из теории движения поезда

Теория движения поезда является составной частью прикладной науки о тяге поездов, изучающей вопросы движения поездов и работы локомотивов. Для более ясного понимания процесса работы электровоза необходимо знать основные положения этой теории. Прежде всего рассмотрим основные силы, действующие на поезд при движении,— это сила тяги F сопротивление движению W тормозная сила В. Машинист может изменять силу тяги и тормозную силу; силой сопротивления движению управлять нельзя.

Этапы электрификации железных дорог

В 1921 г. утвердили важный документ — план ГОЭЛРО (государственный план электрификации России). Этим планом для установления наиболее рациональной связи между главными промышленными районами РСФСР признавалось необходимым превратить в сверхмагистрали с последующей электрификацией их железнодорожные линии Петроград — Москва — Курск — Донецкий бассейн — Мариуполь (через Харьков или Купянск), Кривой Рог — Александрова — Чаплино — Дебальцево — Лиски — Царицын и Москва — Нижний Новгород с продолжением в будущем их на Урал и в Сибирь.

1. Детская энциклопедия. Техника и производство. Том №4.
2. Сайт: http://wh0.ru/
3. Сайт: http://ru.wikipedia.org/

До встречи через неделю. С уважением, Елена.