Электровоз. Общие положения. История. Устройство электровозов; принципы их работы и управления. Интересные факты

1.

Электровоз
Общие положения. История. Устройство электровозов; принципы
их работы и управления. Интересные факты.

2.

Электровоз — самый распространённый локомотив на железных дорогах. И это
правильно, т. к. электровоз имеет неоспоримые преимущества перед паровозом
или тепловозом. Он не загрязняет окружающую среду, имеет большую мощность
и скорость, в отличие от любых других локомотивов. Но он не лишён и некоторых
недостатков. В частности, электровоз достаточно сложен в управлении и
обслуживании. Он требует высококвалифицированного персонала. Ему
необходима контактная сеть с высоким напряжением. Устройство электровоза
также гораздо сложнее устройства паровоза или тепловоза.
Существует множество видов электровозов, предназначенных для самых разных
целей.

3.

Классификация.
↑ Пассажирский электровоз ЧС2к.
Электровозы классифицируют по разным признакам:
1)по роду службы — грузовые, пассажирские, промышленные и
маневровые (последние работают на станциях).
2)по роду рабочего тока — постоянного и переменного тока
3)по типу электродвигателя — с коллекторными или асинхронными
электродвигателями.
4)по числу секций (т. е. частей) — одно, двух-, трёх- и
четырёхсекционные.

4.

Здесь слева показан двухсекционный электровоз, а справа — трёхсекционный.
Электровоз ЧС2 (см. выше) — односекционный. Четырехсекционные электровозы
очень редки — с ними трудно работать.

5.

Первые электровозы.
Хотя ещё в 1840-е гг предпринимались
попытки создать подобие электровозов, их
история началась с 1879 г., когда немец
Вернер Сименс → построил небольшой
электрический локомотив, более
напоминавший тележку с
электродвигателем. Вскоре появились его
прообразы - подобия современного
трамвая. Трамваи стали быстро появляться
в крупных городах Европы.
●Одновременно с этим электродвигатели
стали применять и на настоящих железных
дорогах...

6.

Развитие электрической тяги.
Впервые в мире была электрифицирована железная дорога Балтимор-Огайо в 1895 г.
Электровозы получали ток на ней от третьего рельса (как в метро) напряжением 650 В. Но
скоро поняли, что удобнее и безопаснее подводить ток по проводам, подвешенным над
путями, а на электровозе устанавливать токоприёмник («дугу») Эта конструкция
используется до сих пор.
●С 1910-х гг. стали появляться электрифицированные железные дороги, электровозы и
электропоезда. Электрическая тяга оказалась удобной и в метро.
●Уже в 1960-е гг. в Японии появились первые высокоскоростные электровозы (250-300
км/ч). В 1995 году японский электровоз поезда 300-Х разогнался до скорости в 350 км/час;
а в 1999 г. - до 480 км/час! Даже не все самолёты летают с такой быстротой! Это уже
предел скорости электровоза — его становится трудно удержать на рельсах.
●В начале 1990-х гг. были созданы первые электровозы с программным обеспечением, в т. ч.
с автомашинистом. При этом поезд управляется автоматически, с компьютера, а машинист
только наблюдает за работой такого устройства. Но при необходимости машинист может
применять и ручное управление.

7.

Электровозы в России.
Если в дореволюционной России электровозов не было вообще, то в СССР уже в
1926 г. была электрифицирована железная дорога в районе Баку. Правда,
электровозы для неё закупили в США. А вот на следующем участке работали
электровозы уже советского производства. В 1929 г. открылась пассажирская
электрифицированная железная дорога Москва — Мытищи. Впервые в нашей
стране там были применены электровозы, электропоезда, контактная сеть и
тяговая подстанция на ст. Лосиноостровская. Первым отечественным
локомотивом стал ВЛ19 ▼ (ВЛ от «Владимир Ленин»).

8.

В 1931 г. в СССР приняли постановление об электрификации железных дорог. Но массовое
внедрение электрической тяги в нашей стране началось с конца 50-х - начала 60-х гг. ХХ в.
●Серия ВЛ, а затем и серия ЧС («ЧехоСловацкий») стали основными сериями советских
электровозов. Число разработок в этих сериях превышало сотню. Но серийно выпускались
десятка два типов электровозов.
●Многие электровозы серии ВЛ и большинство из ЧС работают на дорогах России и сейчас.
Они отличаются надёжностью, мощностью, скоростью и (при качественных ремонтах) хорошей износостойкостью. Сейчас из них массово эксплуатируются: ВЛ80 (5-ти
подгрупп), ВЛ82 (3-х подгрупп) и 10 видов электровозов ЧС. Причём ВЛ чаще
используются на грузовых, а ЧС — на пассажирских перевозках.

9.

Сейчас в России работают и принципиально новые электровозы. Их основным
критерием служит наличие разных автоматических систем по обеспечению безопасности
и контроля движения. На современных электровозах успешно внедрены
микропроцессорная система диагностики МСУД и компьютерная система управления
поездом УСАВП, электронный скоростемер КЛУБ. Разрабатываются многие другие...
●Из принципиально новых электровозов в России серийно выпускаются: ЭП1, ЭП1м,
ЧС4т (самый мощный российский локомотив), 2ЭС5к ▼ (самый компьютеризированный
электровоз) и некоторые другие. На стадии разработок и испытаний: ЭП10, ЭП20 и ряд
других.

10.

Устройство электровоза. Системы.
Электровоз состоит из механической части, электрического и пневматического
(воздушного оборудования).
Механическая часть включает в себя кузов, тележки, рессоры и тормозные передачи.
Тележка состоит из рамы, колёсных пар (2-х или 3-х), букс, электродвигателей и
зубчатой передачи. Кузов электровоза опирается на две тележки. Тележки через рессоры
и буксы опираются на колёсные пары. Также тележки оборудованы тормозами.
В кузове электровоза размещаются кабины машиниста, основное электрическое
оборудование, вспомогательное оборудование, пневматическое оборудование (в т. ч.
компрессоры для нагнетания воздуха в резервуары). Всё оборудование электровоза с
опасным для человека напряжением размещается в высоковольтной камере (ВВК) или
в особых шкафах. Особые блокировки не позволят открыть камеру и шкафы, когда на
аппаратах в них напряжение.
Электровоз охлаждается вентиляторами, чтобы не допустить перегрев оборудования,
например летом. На юге нашей страны, в частности, в Ростовской области, Чечне,
Дагестане электровозы имеют по 2 вентиляторных блока. Для отопления электровоза
зимой служат электропечи.

11.

Устройство электровоза. Оборудование.
Здесь принципы работы электровоза и управления им даны очень кратко. Вообще
устройство электровозов достаточно сложно. Для описания работы ВСЕХ механизмов и
аппаратов электровоза потребуется толстая книга в 1000 страниц!
Части машинного отделения электровоза: ВВК, коридор, аппараты.

12.

Устройство электровоза. Принцип работы.
От токоприёмника электровоза ток с контактного провода поступает в основные
силовые цепи электровоза. Для защиты локомотивного оборудования от перепадов тока
в контактной сети между токоприёмниками и электродвигателями установлен блок
аппаратов защиты — главный или быстродействующий выключатель (ГВ или БВ).
К двигателям ток проходит через главный трансформатор, блоки резисторов и диодов и
систему переключателей — силовой контроллер. Всем этим машинист управляет из
кабины. При переключении силового контроллера посредством контроллера машиниста
меняется сила тока на двигателях. Скорость их вращения изменяется, а следовательно,
изменяется и скорость электровоза.
●Для разных вспомогательных нужд (освещение, отопление) используется блок питания
низковольтных цепей, запитанный от высоковольтных сетей через трансформатор.
Когда дуги опущены, его роль выполняет аккумуляторная батарея.
●Следует отметить, что будущее железных дорог тоже за электровозной тягой.
●Альтернативы им пока нет!

13.

А вот схема управления электровозом. Сложно, не правда ли? А машинисты читают её
как открытую книгу...

14.

Устройство электровоза. Управление.
Управление электровозом производится главным образом из кабин машиниста,
расположенных в его концах. В кабинах на пультах управления сосредоточены кнопки и
тумблеры различных электрических аппаратов, вспомогательных машин (освещение,
вентиляторы, компрессоры), тормозные краны, контроллеры машиниста (регулируют
скорость и направление движения электровоза), радиостанции, контрольноизмерительные приборы, сигнальные лампы.
Электровоз ВЛ82:
● Место машиниста:
Контроллер машиниста:

15.

Устройство электровоза. Запуск и движение.
Для запуска электровоза машинист должен тщательно проверить все его системы и
подготовить к работе: накачать сжатый воздух, зарядить аккумуляторную батарею и т. д.
При проверке электрических аппаратов необходимо строго соблюдать все меры
предосторожности! Здесь ошибаются один раз!
●Затем машинист включает вспомогательные машины и электрические аппараты,
отпускает тормоза и по разрешающему сигналу светофора отправляется. Скорость он
регулирует постановкой ручки контроллера на ту или иную позицию.
●В пути машинист и его помощник должны быть предельно бдительны. Они обязаны
выдерживать график и чётко выполнять указания диспетчера по радио, вовремя
обнаружить и ликвидировать неисправность (если такая возникнет), контролировать
сигналы светофоров, показания приборов и состояние пути перед электровозом,
принимать правильные решения в случае ЧС.
●Грамотная работа машиниста — это отсутствие ЧС, в срок доставленные грузы и
спокойствие пассажиров. И машинист электровоза должен постоянно помнить это!
А теперь посмотрим, как надо запускать электровоз...

16.

17.

Заключение.
Вот и закончилась наша экскурсия по электровозам...
СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!
Счастливого пути тем, кто использует данный вид транспорта!!!