ВЛ80 (Владимир Ленин, тип 80Цифра 0 в числе 80 принята как замена буквы О, обозначавшей однофазное напряжение и которую в старых обозначениях электровозов однофазного тока (Н8О и Н6О) ошибочно принимали за цифру 0. Цифра 8 в данном случае соответствует количеству осей); первоначальное обозначение Н81 (Новочеркасск|Новочеркасский, тип 81) — серия грузовых магистральных двухсекционных электровозов переменного тока (напряжение 25 кВ) с осевой формулой 2×(20−20). Параллельно с Н81 были выпущены три электровоза Н8О (новочеркасский, восьмиосный, однофазный), позже обозначенные ВЛ80В, формально относящиеся к серии ВЛ80, но имеющие существенные отличия оборудования.
Электровозы ВЛ80 всех индексов строились Новочеркасским электровозостроительным заводом (НЭВЗ) по проектам, разработанным ВЭлНИИ в период с по год. Механическую часть, тяговые двигатели, вспомогательные электромашины завод изготавливал сам. Некоторые важные комплектующие, такие как тяговый трансформатор и главный выключатель, завод получал от других заводов.
Первые электровозы ВЛ80 оснащались ртутными дуговыми выпрямителями; позже все они были переоборудованы под кремниевые выпрямители и стали называться ВЛ80К.
На момент создания являлся самым мощным грузовым электровозом в мире.
С середины 1960-х — основной грузовой локомотив на линиях переменного тока железных дорог Советского Союза. Самая массовая серия в модельном ряду НЭВЗ из локомотивов переменного тока.
Общая информация
Конструкция Каждый электровоз ВЛ80 с завода выходил составленным из двух секций, но схема электровозов ВЛ80С предусматривает синхронную работу по системе многих единиц в составе трёх или четырёх секций, а некоторых модернизированных ВЛ80Р — в составе трёх секций. Механическая часть секции ВЛ80 — две одинаковые двухосные тележки. Рамы тележек сварные, поводковые буксы на роликовых подшипниках с сайлентблоками (резинометаллическими шарнирами). Тяговые и тормозные усилия передаются от тележек к кузову через шкворни. Тяговые электродвигатели — синхронные, коллекторные, постоянного тока. Тяговый привод — опорно-осевой, с двухсторонней тяговой передачей. Редукторы тяговой передачи — цилиндрические, косозубые с жёстким венцом ведомого зубчатого колеса. Диаметр колёсных пар при новых бандажах по паспорту — 1250 мм, фактически — 1280—1290 мм.
На каждой секции установлено следующее основное оборудование: пантограф для токосъёма с контактной сети, расположенный над кабиной машиниста, и главный выключатель (ГВ) ВОВ-25М; тяговый трансформатор с масляным мотор-насосом (МН), две выпрямительные установки ВУК той или иной модификации и главный контроллер ЭКГ-8Ж, на электровозе ВЛ80Р ВУК и ЭКГ заменены двумя преобразователями ВИП-2200); фазорасщепитель (ФР) НБ-455А, вырабатывающий третью фазу (первой и второй фазами становятся выводы обмотки собственных нужд) для питания асинхронных двигателей остальных вспомогательных машин; 4 центробежных мотор-вентилятора (МВ) для охлаждения оборудования и наддува кузова, среди которых — два МВ для охлаждения ТЭД, по одному на тележку, два МВ охлаждения остального оборудования; мотор-компрессор (МК) КТ-6Эл для обеспечения воздухом тормозов на локомотиве и в поезде, силовых электроаппаратов, блокировок высоковольтной камеры, подачи звуковых сигналов свистком (тихий) и тифоном (громкий), работы пневмопривода стеклоочистителей.
Трансформатор имеет тяговую обмотку и обмотку собственных нужд (ОСН) с напряжением холостого хода 399 В (напряжение с номинальной нагрузкой — 380 В), служащую для питания вспомогательных машин и цепей управления. Для стабилизации напряжения на вспомогательных двигателях при значительных колебаниях напряжения в контактной сети (ниже 19 кВ и выше 29 кВ) предусмотрены две отпайки ОСН с напряжением 210 и 630 В, переключаются они вручную на трансформаторе. Напряжение на тяговых двигателях регулируется оперативно в процессе управления электровозом.
Цепи управления питаются напряжением 50 В от ТРПШ — трансформатора, регулируемого подмагничиванием шунтов, через диодный выпрямитель. Для сглаживания пульсаций после выпрямителя установлены два дросселя, Д1 и Д3.
Управление Скорость движения электровоза регулируется изменением напряжения, подводимого к тяговым двигателям (ТЭД). На всех разновидностях ВЛ80, кроме ВЛ80Р, напряжение на ТЭД регулируется переключением под нагрузкой отпаек тягового трансформатора при помощи электроконтроллера главного ЭКГ-8Ж. Это установленный на тяговом трансформаторе большой групповой переключатель, имеющий 30 контакторных элементов без дугогашения и 4 с дугогашением, обеспечивающих переключение первых тридцати без нагрузки. Для ограничения тока короткого замыкания регулируемой секции трансформатора в момент переключения позиции (на неходовых позициях), между главным контроллером и выпрямительной установкой устанавливается переходной реактор, который, за счёт встречно направленных магнитных потоков снижает коммутационные перегрузки (на ходовых позициях переходной реактор работает как делитель тока, а на неходовых как делитель напряжения). Контакты элементов вынуждены пропускать большие токи, поэтому изготовлены из угольно-серебряной композиции; всего один ЭКГ-8Ж содержит 12 кг серебра. Привод ЭКГ — двигатель постоянного тока на напряжение 50 В, мощностью 500 Вт. При работе этого электродвигателя на электровозе падает напряжение в цепях управления и тускнеет свет.
Тяговая обмотка трансформатора состоит из двух нерегулируемых частей и двух регулируемых; последние разделены на четыре секции каждая. Вначале нерегулируемые части включены встречно с регулируемыми, а так как напряжение нерегулируемых несколько больше, то напряжение регулируемых частей вычитается из напряжения нерегулируемых и на тяговые двигатели поступает напряжение 42 В. Затем секции регулируемых частей поочерёдно выводятся, напряжение на ТЭД растёт. На 17-й позиции ЭКГ регулируемые части полностью выключены. При переходе на 18-ю позицию регулируемые части включаются согласно с нерегулируемыми и далее происходит включение их секций, на 33-й позиции ЭКГ все секции регулируемых частей включены согласно с нерегулируемыми, напряжение на ТЭД максимально.
Контроллер машиниста имеет 8 позиций. Каждая позиция имеет своё назначение, к примеру: АП (Автоматический пуск) — автоматический набор позиций; ФП и РП — ручной набор позиций (Фиксация пуска и ручной пуск, соответственно), ФВ и РВ — ручной сброс позиций (Фиксация выключения и ручное выключение, соответственно) АВ — автоматический сброс позиций (Автоматическое выключение) и БВ — выключение Главного Выключателя (Быстрое выключение). Реверс имеет 6 позиций. Позиции реверсивного переключателя следующие: О — нулевая; ПП Вперёд — полное возбуждение; ОП1, ОП2, ОПЗ — соответственно первая, вторая, третья ступени ослабления возбуждения; ПП Назад — полное возбуждение.
На ВЛ80Р, где ЭКГ нет, регулирование ведётся совершенно иным методом. Силовая схема всех ВЛ80 предусматривает также три ступени ослабления возбуждения ТЭД. Электровозы ВЛ80Т, ВЛ80С имеют реостатное торможение. Продолжительная мощность тормозных резисторов 5480 кВт, реализуемое тормозное усилие при 50 км/ч — 35 тс. ВЛ80Р имеют рекуперативное торможение, при котором электроэнергия возвращается в сеть.
В качестве привода вентиляторов и компрессоров используются электродвигатели АЭ92-4 (в некоторых модификациях используются электродвигатели АС82-4, АП82-4, ВЭ-6) .
Технические характеристики Длина по осям автосцепок — 32 840 мм Высота от головок рельс до полоза опущенного токоприёмника — 5100 мм Мощность часового режима — 6520 кВт Сила тяги часового режима — 45,1 тс Скорость часового режима — 51,6 км/ч Мощность длительного режима — 6 160 кВт Сила тяги длительного режима — 40,9 тс Скорость длительного режима — 53,6 км/ч Сила тяги при трогании с места — 65 тс
Модификации
ВЛ80К
Строился с по год, выпущено 695 единиц. После экспериментов с регулированием напряжения ТЭД на первичной стороне трансформатора и тележками без рессор серийные ВЛ80 обрели конструкцию, в целом продолжающую традиции электровоза ВЛ60К. Однако многие узлы значительно отличаются от оных на ВЛ60К. Так, тяговые двигатели имели более выгодные характеристики, генератор тока управления ДК-405 был заменён на бесконтактный источник питания на основе трансформатора ТРПШ, а при отключении неисправной выпрямительной установки отключается также пара питаемых ею двигателей — на ВЛ60 они подключаются к другой ВУ и тяга электровоза сохраняется. Проход — вдоль левой стенки кузова, оставшееся пространство от поперечного прохода (расположен за кабиной секции) до межсекционного перехода (расположен в хвосте) отгорожено шторами и именуется высоковольтной камерой (ВВК).
На каждой секции электровоза ВЛ80К первых выпусков (до номера 380) установлены два мощных (40 кВт) центробежных вентилятора для охлаждения тяговых двигателей, которые забирают воздух через врезанные в правую стенку кузова жалюзи, и четыре маломощных высокооборотных (14 кВт, ) осевых вентилятора ВЭ6-М2, каждый из которых засасывает воздух через установленные на крыше жалюзи и подаёт его в шкаф выпрямительной установки. Все вспомогательные машины, кроме МВ-2 (задней тележки), установлены внутри ВВК. Расположение оборудования в кабине и поперечном проходе (в частности, расположение воздухораспределителя тормозов и клапанов звуковых сигналов под потолком поперечного прохода) не изменились по сравнению с ВЛ60К.
С электровоза ВЛ80К−380 четыре осевых вентилятора заменены на два центробежных двухколёсных, которые забирают воздух не через крышу, а через боковые жалюзи, что повлекло весьма неудачную перекомпоновку. Для забора воздуха этими вентиляторами установлены дополнительные жалюзи как на правой, так и на левой стенке кузова, причём форкамеры (помещения между жалюзи и вентилятором) левых жалюзи оказались прямо в продольном проходе. В результате при переходе из кабины в кабину на ВЛ80К больших номеров приходится либо открывать и закрывать восемь дверей (две двери на каждую форкамеру, кабинные и межсекционные двери), либо держать эти двери открытыми. Это ухудшает вентиляцию — вместо фильтрации всего воздуха через жалюзи и создания избыточного давления в кузове воздух частично забирается из машинного помещения.
С 1970 года на ВЛ80К и на последующих сериях этих электровозов изменены буферные фонари. Вместо двух больших фонарей, которые могли давать как белый, так и красный свет, устанавливались два белых с меньшим диаметром, совмещённые в овалообразную секцию с красными буферными фонарями ещё меньшего диаметра.
По состоянию на 2021 год все ВЛ80К на РЖД списаны, оставшиеся эксплуатируются только на УЗ (депо Казатин, Купянск, Полтава, Кременчуг, Гребёнка).
ВЛ80Т
Строился с 1970 по 1980 год, выпущено 1368 электровозов этой модификации (№ 702—719, с № 752 до № 2101).
Тележки ВЛ80Т первых выпусков были аналогичны тележкам ВЛ80К, но с электровоза ВЛ80Т−1004 (1975 год) боковые опоры сменила люлечная подвеска — кузов подвешен к каждой тележке на четырёх подпружиненных стержнях, чуть наклонённых к центру тележки для лучшего центрирования кузова при относе его в сторону, а также в цепях управления вместо плавких предохранителей поставлены автоматические выключатели. Система вентиляции изменилась по сравнению с ВЛ80К № 380—750 не кардинально, но левые форкамеры сильно уменьшены в размерах и подняты под крышу, в результате проходу по коридору ничто не мешает.
С ВЛ80Т-719 на буферные фонари начали устанавливать козырьки.
Также значительно изменена электрическая схема — на электровозе установлен реостатный тормоз. Это означает установку: тормозных резисторов и контакторов переключения их сопротивления (они носят название контакторов расширенной зоны торможения и переключают сопротивление резисторов с 1 Ом на 0,54 Ом); тормозных переключателей, которые отключают тяговые двигатели от выпрямительных установок и подключают их якоря к тормозным резисторам, а обмотки возбуждения соединяют последовательно и подключают к ВУВ;