> Техника, страница 94 > Электровозы

Электровозы

Электровозы, локомотивы (смотрите), получающие электрич. энергию по проводам от центральных станций, расположенных обычно в местах дешевой добычи топлива или же в местах использования гидравлич.энергии. Э.имеют большие преимущества перед паровозами: 1) при Э. возможно использование топлива с низкой теплотворной способностью, мало пригодного для паровозов; 2) служебный вес Э. меньше паровоза с тендером в отношении 80 : 120, что дает возможность увеличивать соответственно

Подобно паровозам 3. бывают товарные, пассажирские и маневровые для магистральных линий, моторные вагоны для магистральных и пригородных дорог и Э. для заводских, промышленных и горных предприятий. Для разных видов движения практика установила наиболее экономии, скорости и ускорения при трогании с места электрич. поездов (табл. 1).

Таблица 1.—Э к о н о м и ч е с к и е скорости и ускорения.

[ , Назначение 1	Скорости, км/ч			Ускорение, JVt/CK2
	наиб.	среди.	ком- мерч.
! , Трамваи.	35	12—20	10—15	0,5 —0,6
1 Поезда с мотор-
1 ными вагонами.	80—100	60—70	40—50	0,3 —0,7
1 Магистр, линии.	100—145	70—90	60—80	0,18—0,25
Пассажирские.	75—145	35—80	30—70	0,13—0,20
Товарные.	50	15—25	12—22	0,10—0,15
Завод, предпр.	15—20	2—10	—	0,10—0,15

В зависимости от системы рабочего тока Э. бывают: а) постоянного тока, б) трехфазного тока, в) однофазного тока. Постоянный ток применяется на пригородных коротких линиях с напряжением 600—800 Y. В нек-рых случаях его повышают до 1 500—3 000 V. Но и при таком напряжении требуется относительно частое расположение подстанций по линии ж. д. во избежание больших потерь в проводах. Трехфазный токв настоящее время обычно применяется при напряжении 3 000 V. Недостаток этой системы—двойной воздушный провод, удорожающий стоимость оборудования и затрудняющий устройство воздушных стрелок. Однофазный ток применяется при напряжении 11 000 V, 25 пер/ск. (США), и 15 000— 16 000 V (частота 16²^з пер/ск.)—в европейских странах. Однофазный ток обладает нек-рыми преимуществами перед трехфазным в виду наличия одного воздушного провода. Т. к. каждая из указанных систем имеет свои преимущества и недостатки, то в различных странах существуют различные системы. В табл. 2 при вес поезда; 3) ускорение при трогании с места больше, вследствие чего получается более быстрый разгон; 4) легкость управления и регулирования скорости Э.; 5) скорость и вес поездов м.б. увеличены до пределов,определяемых услбвиями пути, что повышает провозную способность на участках, перегруженных при паровой тяге; 6) при наличии большой электрич. станции промышленного назначения иногда представляется возможным отпускать ток для ж. д. по удешевленному тарифу. Существенным недостатком является высокая стоимость начальных устройств станций, подстанций и контактной сети, а также вредное влияние рабочих проводов высокого напряжения на провода слабых токов.

Таблица 2.—Классификация и количество построенных элек-. т р о в о з о в.

Страны	Длина электрич. путей, км	Постоянный ток		Однофазн. ток		Трех фазный ток	Всего элект ровозов
		высокого напря жения	низкого напря жения	низкой частоты	норм. часто ты
Аргентина.	40,2	; _	! 2		_	I	2
Австралия.	252,0	2	—·	—	—	—	2
Австрия и Венгрия.	1061,0	—	—	154	30	—	184
Бразилия.	357,0	1 46	1 —	—	—	—	46
Канада.	43,5	1 15	—	—	—	—	15
Чили..	390,0	! 50	1 -	—	—	—	50
Чехо-Словакия.	25,7	26	i 2	—	—	—	18
Англия.	79,0	11	20	—	—	—	31
Франция.	1 235,0	1 374	1 30	—	—	—	404
Германия.	1 095,0	1 —	1 -	405	5	—	410
1 Индия.	ί 72,5	65	! —	—	—	—	65
Италия.	1 215,0	! 14	: 27	—	—	761	802
Испания.	171,0	34	I _	—	—	—	34
Мексика.	103,0	1 10	—	ί —	—	—.	10
Марокко.	140,0	! 10	—	—	—	—	10
i Нов. Зеландия.	12,9	! 5	—	—	—	—	5
Норвегия и Швеция	1 245,0	! —	—	163	—	—	163
США.	2 470,0	135	180	258	—	—	573
СССР к концу 1933 г.	175,0	26	1 —	—	—	—	26
Швейцария.	1 950,0	—	1 —	379	—	11	390
Южная Африка.	275,0	95	1 -	—	—	—	95
Ява..	50,0	7	1 -	—	—	—	7
Япония.	240,0	67 1	1	—	—	—	67
Итого.	12 697,8	982	261	1 359	35	772	3 409

ведено количество электровозов разных систем и длины обслуживаемых ими дорог.

Из табл. 2 видно, что трехфазный ток нашел применение только в Италии и частично в Швейцарии на горных участках для поддержания постоянной скорости. В настоящее время эти трехфазные линии переходят на однофазный ток. В герм, странах наибольшее распространение получил однофазный ток. В процентном отношении Э. трехфазного тока составляют 22%, Э. постоянного тока—37%, Э. однофазного тока—41% от общего их количества.

Каждый Э. состоит из: 1) тяговых моторов, 2) передачи от моторов к колесам, 3) приборов

спорость Фигура 1.

управления и вспомогательных машин, 4) тормозов, 5) токоприемников, 6) рамы, 7) колесных скатов и 8) кузова. В Э. однофазного тока ставится еще трансформатор, понижающий напряжение с 11 000—15 000 V до 250—500 У при 15—16,66 пер/ск. Колесные скаты с буксами и рамы строятся по типу паровозных, кузова—по типу вагонных.

Тяговые моторы с точки зрения ж.-д. инженера можно разделить на моторы с ш у ητοβο и и моторы с с е р и е с-н о и характеристикой. Особенности этих двух основных видов ярко выявлены в моторах постоянного тока, где при одинаковом напряжении у зажимов моторы шунтовые имеют:

Ф или г=Const, М=СI, η =С,

1 — переменное значение; моторы сериесные:

*=f(I)=f(t), М=СР,

n=f(I), у=Const,

где Ф—магнитный поток, i— сила тока возбуждения, I—сила тока в якоре, М—вращающий момент, η—число оборотов мотора. В виду переменных условий работы локомотива наиболее подходящими для тяги моторами являются те, которые развивают постоянную мощность при разных условиях работы, причем сила тяги их регулируется автоматически. Этим условиям отвечают в наибольшей мере сериесные моторы постоянного или однофазного тока. На фигуре 1 показаны кривые силы тяги в зависимости от скорости для различных типов моторов, обла дающих одинаковой мощностью: а—сериесмо-тор и е—шунтовый мотор (постоянный ток), с—сериесмотор однофазного тока, /—индукционный мотор, d—паровоз, b—гипербола постоянной мощности.

Моторы постоянного тока конструируются, как сериесные. Схема прохождения в

^_ них тока показана

Щ Фигура 2. ^ на фигуре 2. Ток про ходит по обмотке магнитов и через якорь последовательно. Для мотора, находящегося под определенным напряжением, имеем следующие соотношения:

E_k=E + IR, (1)

Е=СпФ, (2)

где Е_к—напряжение у зажимов, I—сила тока в якоре, R—сопротивление мотора (якоря и обмотки), Е—эдс мотора, С—Const (величина, характеризующая обмотку мотора). Увеличение нагрузки при трогании или на подъемах ведет к увеличению тока, вызывающего усиление поля и уменьшение числа оборотов. Для уменьшения расхода энергии пуск мотора в ход должен происходить при пониженном напряжении у зажимов. Из ф-лы (2) видно, что обороты мотора могут экономично регулироваться путем изменения напряжения у зажимов. С этой целью включают несколько моторов последовательно, разделяя между ними рабочее напряжение пропорционально числу моторов и потом параллельно при полном напряжении. Под нормальной мощностью тягового мотора понимается та, при которой мотор работает в течение часа, не перегреваясь сверх нормы. Максимальная мощность кратковременная, превышает нормальную в 2—3 раза. Воздух при давлении до 100 миллиметров вод. ст. поступает в мотор, обтекает все подверженные нагреву части и выходит в атмосферу. Охлаждением при помощи вентилятора, часто насаженного на якоре мотора, можно повысить продолжительную мощность до

Фигура з.

80% против 30—40%, допускаемых в моторах без охлаждения. На фигуре 3 представлен в разрезе сериесный мотор постоянного тока завода «Динамо» для электровагонов магистральных ж. д. (Сев. ж. д., М.-Курская и др.). Мощность 150 kW при η=420. Напряжение Е=750. Зубчатая передача 1 : 3,69 (на фигура 3: 1~корпус,

2—индуктор, 3—якорь, 4—коллектор, 5—роликовый подшипник, 6—шестерня).

Для улучшения коммутации в современных тяговых двигателях применяются добавочные полюсы. Последние располага-ютсяшротив щеток и возбуждают магнитное поле, к-рое изменяет направление тока под щетками и уменьшает искро-образование. Шун-товые моторы постоянного тока в тяговом хозяйстве не применяются, так как почти постоянная скорость вращения и постоянное напряжение магнитного поля ведут к значительной перегрузке якорей, проводов и токоприемников. Сериесные моторы постоянного тока низких

напряжений особенно выгодны на трамваях, городских и пригородных ж. д.

Моторы трехфазного тока. У них ток подводится только в обмотку полюсов, расположенных друг за другом. Вследствие сдвига фаз трех токов магнитное поле вращается вокруг якоря, называемого ротором, и увлекает последний за собою. Окружная скорость ротора отстает от скорости вращения магнитного поля на 2—8%. Для измене ния числа оборотов ротора необходимо изменить число оборотов вращающегося поля, создающего вращающий момент. Это достигается переключением полюсов или каскадным включением моторов. При трогании с места в цепь ротора обычно включается пусковое сопротивление.

Моторы однофазного тока представляют собой сериесные моторы с добавочными полюсами и компенсационной обмоткой. Для уменьшения потерь от вихревых токов полюса и сердечник якоря составляются из отдельных изолированных друг от друга пластинок. Практически работа мотора однофазного тока отличается от работы мотора постоянного тока лишь тем, что в первом появляются индукционные токи в секциях, коротко замкнутых щетками. Для уменьшения этих токов служат компенсационные обмотки. Вторым средством для уменьшения индукционных токов в секциях, коротко замкнутых щетками, служат низкое число периодов тока—15—16²/₃ и слабое напряжение у клемм—250—500 V. Напряжение в рабочем проводе берется 11 000—15 000 V. По-

; этому в Э. однофазного тока всегда ставится ϊ ступенчатый трансформатор, позволяющий постепенно понижать напряжение у зажимов и тем регулировать скорость. На фигуре 4 показан трансформатор для электровоза германской ж. д. Основные ур-ия (1) и (2) для сериесных моторов постоянного тока применимы и для переменного, причем сложение здесь производится геометрически. В табл. 3 приведены характеристики выполненных моторов.

Главные типы передач.ВЭ. существует два типа расположения моторов относительно сцепных осей—моторы подвесные и моторы, устанавливаемые на раме. В зависимости от расположения мотора передачи делятся на индивидуальную, когда каждую ось приводит отдельный мотор, и групповую, когда один мотор приводит несколько сцепных осей. Первая выполняется обычно с зубчатой передачей и применяется гл. обр. при постоянном токе. Типичный мотор постоянного тока с зубчатой

Таблица 3.—X арактеристики выполненных моторов.

Часов ая мощн. мотора, ЕР				Вес мотора (без
	Ток	Фирма	1 Тип пере	передачи)
			дачи	кг	1 килограмм/IP 1
100	Постоянный 1000 У	Эрликон	Зубчатая 1 : 4,2	1 450	14,5
250	» 575 V	»	» 1:3,3	3 015	12,1 i
1 250	» 500 V	»	* 1 : 2,23	12 800	10,0,
2 000	» 620 V	Пенсильв. ж. д.	i	21 200	10,6 1
800 1 3 000 f	Однофазный 15 пер.	Миттенвальд Бергман	: Шатун *	8 720. 21 000	10,3 7,0
600	Трехфазный 15 пер.	Симплон	J 1	8 150	13,6

передачей показан на фигуре 5. Размеры одиночных моторов определяются диаметром ведущих колес, расстоянием между рамами и скоростью на окружности якоря не выше 55—60 м/ск. Двойные моторы устраняют эти недостатки. Для мощных моторов свыше 200 Н? зубчатые колеса выполняются пружинными с целью смягчения ударов в зубьях. На фигуре 6 показана пружинная шестерня для электровозного двигателя. Зубчатая передача обычно выполняется ординарной с передаточным числом и=1 : 3 до 1:6. Давление на сантиметров длины зуба не превышает 185 килограмм при часовой передаваемой мощности и

нормальной скорости зуба 7—8 м/ск. Вес зубчатой передачи составляет ок. 10% от веса мотора. При моторах с зубчатой передачей отсутствуют усилия, вызывающие вредные колебания Э. К групповой передаче относятся: 1) шатунная с промежуточным холостым валом, фигура 7, 2) шатунная с зубчатой передачей и холостым валом, фигура 8, 3) рамочно-шатунная (рама Кандо), фигура 9. Наиболее простая шатунная передача (фигура 7) состоит из двух кривошипов, насаженных на валу якоря мотора

под углом 90° друг к другу, и таких же кривошипов, насаженных на холостом валу. Соответственные кривошипы связаны шатунами. Такая же передача устраивается между холостым валом и сцепным колесом.

Применение холостого вала дает свободу в выборе размеров моторов и высокое положение центра тяжести Э. Кинематич. условия передаточного механизма требуют, чтобы холостой вал был расположен возможно ближе к линии центров сцепных осей, В этом случае получается незначительное опускание шатуна при игре рессор и уничтожаются вертикальные силы, на гружающие и разгружающие по очереди правые и левые рессоры. Особый вид передачи для двух моторов представляет ведущая рама с прорезом, или рама Кандо, названная по фамилии изобретателя (фигура 9). Особенность ее заключается в вертикальном прорезе, позволяющем

цапфе кривошипа сцепного колеса иметь свободное вертикальное перемещение, вызываемое игрой рессор. На итальянских дорогах подобная рама выполнена без прореза, причем конец рамы присоединен к ведущим шатунам коленчатыми рычагами. В пассажирских Э. передача часто осуществляется двумя шатунами с прорезом для пальца кривошипа ведущей оси. Преимущество этой передачи перед рамой Кандо заключается в более легкой конструкции и в отсутствии жесткой связи между двумя моторами. Передача параллельными кривошипами при правильной геометрич. форме и абсолютно точной сборке является наиболее простой передачей. Равномерному вращению якоря мотора соответствует такое же вращение холостого вала и сцепных осей. Неточности сборки и изготовления частей передачи могут вызвать отклонения от правильной работы и служить причиной вредных колебаний, чем вызываются большие расходы по ремонту передачи. Причины колебаний зависят, с одной стороны, от действия вращающихся масс якорей моторов, имеющих собственные колебания,и, с другой,— от неравномерности передаваемых моментов. Когда периодическое пульсирование от передаваемого момента совпадает с собственными колебаниями массы моторов и скатов, получаются суммарные колебания, вызывающие критическую скорость Э., которая выражается сильной тряской. Характер тряски зависит от положения вредных усилий относительно центра ^тяжести. Горизонтальные периодически действующие’ на ц. т. силы вызывают подергивание

Э., если они направлены по движению его, и боковую качку при перпендикулярном направлении. Вертикальные силы, проходящие через ц. т. Э., вызывают подпрыгивание его. Пара сил в вертикальной продольной плоскости вызывает продольную качку, в поперечной—боковую. В горизонтальной плоскости периодическая пара сил вызывает виляние Э. По опытам фрайц. ж. д. с разными передачами (Фабл. 4) все явления тряски Э, происходят при разных жритических скоростях.

Тормоза. Каждый Э. оборудуется ручным и пневматич. тормозом (смотрите Тормоза} и кроме

Фигура 9.

Таблица 4.—К ритические скорости (км/ч) электровозов с разными передачами.

Электровозы	Система передачи	Боко вая качка	Про-до л ьн. качка	Подпры гивание	Виля ние	Подер гива ние
Томсоп-Густон.	Два промежуточных холост, вала	11,5	25—32	25—32		68
Всеобщей компании Электр. (AEG·).	Наклонные шатуны и 1 холост, вал	X	X	25—32	X	55
Шнейдер и К°.	То же	X	X	25-32	X	55
Броун - Бовери (ВВС).	Двойные шатуны	О	30	О	X	О
Вестингауз (WES)	Рама Кандо	О	30	О	35—32	О

О—отсутствие критич. скорости при опытах и расчетах, X—расчетная критическая скорость, не замеченная при опытах в виду короткого промежутка ее проявления. Для уменьшения колебаний от тряски применяют эластичные муфты.

Фигура 10.

того на трудных участках ставится еще элек-трич. тормоз, к-рый бывает непосредственного, смешанного и косвенного действия. Непосредственное торможение основано на коротком замыкании моторов, при к-ром они превращаются в генераторы. Моторы и сопротивления должны поглощать всю тепловую энергию, выделяемую поездом при торможении. Интенсивность действия тормоза этого вида зависит от скорости движения поезда. Начало торможения зависит от машиниста и требует от последнего большого навыка. При раннем торможении ток в якоре и обмотке может значительно повыситься и вызвать скольжение колес по рельсу. Для устранения этих недостатков включают параллельно обмотке шунт. При езде шунт выключен, при торможении включен. Часть тока идет по обмотке, часть—по шунту.

Смешанное торможение отличается от вышеописанного тем, что ток, образуемый в моторе, при торможении частично используется для соленоидных тормозов прицепных вагонов. Благодаря этому нагрузка моторов уменьшается в отношении Э. к полному весу поезда. Соленоид состоит обычно из чугунного корпуса, катушки и сердечника (фигура 10). Последний при помощи тяг и рычагов действует на тормозные колодки. Соленоидные тормоза имеют силу притяжения от 250 до 700 метров в зависимости от размеров их и силы тока, проходящего через обмотку соленоида. Косвенное торможение достигается наличием на Э. самостоятельного источника энергии, к-рый может приводить в действие соленоиды поезда. При этом обмотка соленоидов может быть рассчитана на токи гораздо меньшей силы. Торможение получается равномерное по всему поезду и потому более надежное. При крутых спусках 60% применяются электромагнитные тормоза, действующие непосредственно на рельсы. Магнитная цепь состоит из башмака подковообразного сечения, в котором помещены катушки. Замыкает магнитную цепь головка рельса. Иногда на затяжных крутых уклонах ток, получаемый в моторе, не превращается в теплоту, а поступает в рабочий провод. Этот вид торможения называется торможениемс рекуперацией энергии.

Приборы пуска и регулирования. Основные требования к приборам: а) обмотки полюсов и якоря должен быть соответственно присоединены перед пуском в них тока; б) перемена на правления (реверс) должна происходить при выключенном токе; в) прерывание тока делается в двух, четырех, шести местах в зависимости от напряжения. Кроме того для разрывания вольтовой дуги необходимо устройство мощного электромагнитного искрогашения; г) в зависимости от условий работы моторы должны включаться параллельно и последовательно, каждый в отдельности и группами; д) в случае порчи мотора он должен выключаться, не нарушая работы остальных моторов. Всем этим требованиям при малых мощностях отвечает контроллер (смотрите). Контроллеры помещаются на обоих концах вагона и включаются параллельно в главную цепь, причем все пальцы одного контроллера соединяются проводами с соответственными пальцами другого. Пусковые сопротивления разбиваются на несколько групп и укрепляются под кузовом. Для предохранения электровозов от перенапряжений непосредственно за токоприемником помещается реактивная катушка и громоотвод, соединенный с землей через железные части электровозов. Описанное управление называется непосредственным вследствие того, что через контроллер проходит весь ток, питающий моторы. При средних и больших мощностях применяется контакторное управление.

В "моторвагонах применяется система управления с промежуточными механизмами, причем контроллер включает и выключает только слабый вспомогательный ток. Последний приводит в действие отдельные выключатели, контакторы (смотрите). Контакторная система допускает управление поездом с произвольного мо-торвагона. Электрическая схема изображена на фигуре 11, где 1— токоприемник, 2—контактор, 3—

Фигура и. междувагонное соединение, 4—тяговый двигатель. Сущность контакторной системы заключается в том, что в поезде, состоящем из нескольких моторных вагонов, все тяговые двигатели и пусковые реостаты во всех вагонах включаются в работу и выключаются одновременно, причем все включения и выключения производятся в каждом вагоне самостоятельно посредством контакторов. Схема эта пригодна как для постоянного, так и для однофазного тока.

Электромагнитные контакторы чувствительны к колебаниям напряжения. Нек-рые фирмы предпочитают электропневматич. контакторы, в которых движение выключателя производится сжатым воздухом, а ток контроллера лишь открывает соответствующий клапан.

То коприемники предназначаются для электрич. соединения Э. с рабочим проводом. В зависимости от устройства рабочего провода токоприемники образуют две группы конструк-

ций: а) для воздушно до провода и б) для «третьего» рельса. С целью создания постоянного контакта между рабочим проводом и токоприемником последний делается всегда пружинящим. Представителями токоприемников для воздушного провода служат контактный ролик, дуги и пантографы. Роликовый токоприемник состоит из ролика, стержня и пружины. Диаметр ролика 110—160 миллиметров, ширина 40—50 миллиметров. Материалом служит бронза. Стержень выполняется из цельнотянутой стальной трубы. Он укрепляется в башмаке, могущем вращаться около вертикальной и горизонтальной оси. Сила нажатия ролика на провод (8—20 килограмм) осуществляется спиральной пружиной, укрепленной к башмаку. Применяется для рабочего напряжения до 750 У и для скоростей до 90 км/ч. Сила тока, проходящего через ролик, зависит от скорости

V В км/ч .. 10 20 10 60 80 100

I В А.. 950 800 540 420 300 190

Токоприемник с контактной дугой (фигура 12) состоит из трубчатой рамы, на к-рую вверху накладывается контактная часть (бугель) из алюминия с добавлением 6% меди. Нижняя часть рамы прикреплена к валику, снабженному спиральной пружиной. Сила нажатия дуги на провод 4,5—7 килограмм. Наклон рамы к горизонту - 25°. Для возможности езды в прямом и обратном направлении прямая часть рамы выполняется в виде телескопа или же делается нижняя добавочная рамка. Контактные дуги применяются в трамваях и пригородных линиях для напряжений не свыше 1 200 У при токе 160—180 А. В редких случаях допускают ток до 500 А. Наибольшая скорость— 40 км/ч. На магистральных линиях рама контактной дуги выполняется в виде пантографа (фигура 13). Эта система пригодна для высоких напряжений и силы тока до 3000 А. Для быстрого опускания и подъема пантографа служит воздушный цилиндр, как указано в приборах управления и регулирования. Токоприемники для контактного третьего рельса могут снимать ток неограниченной силы, т. к. возможна Фигура 12. постановка несколь ких контактов один возле другого. Сила нажатия контактов 4—5 килограмм осуществляется при помощи пружины или собственного веса при другой конструкции. Токоприемники делаются для нижнего или верхнего касания с рельсом.

Э. разных назначений: а) мотор-вагоны городских ж. д. (трамваи) служат одновременно тяговым локомотивом и помещением для пассажиров. При частых остановках - 250—500 метров вагоны строятся длиною 10—15 метров Для пригородных ж. д.—18—23 метров при использовании 60% площади пола для си

дений. Вес, приходящийся на 1 м² пола, в моторном вагоне-600 килограмм, прицепном-350—370 килограмм,_%без пассажиров. На 1 м² пола приходится 5 пассажиров, из которых 4 стоят. Лучшей конструкцией вагонов считаются такие, у которых все

электрич. оборудование (за исключением контроллеров) установлено на раме и рама отделена от кузова. Между рамой и кузовом помещаются листовые рессоры., вторая группа таких же рессор передает нагрузку вагона на оси. Вес ходовой рамы составляет обычно 2 000—3 000 килограмм. Вес электрич. оборудования без тормозов: при 2x25 ЕР моторах 2 200 килограмм,

2 х 35 ЕР моторах 3 200 килограмм и 2×50 ЕР моторах

3 600 килограмм. Электрич. тормоз с добавочным сопротивлением весит 200—300 килограмм. Вагоны до 10 метров строятся двухосными. Более длинные—четырехосными, на двух тележках, с двумя или четырьмя моторами, мощностью по 60—75 ЕР каждый. Нагрузка на ось до 10 т. б) Моторвагоны метрополитенов, и пригороди ых ж. д. строятся по типу четырехосных трамвайных вагонов. Большие скорости при частых остановках требуют значительной мощности—от 200 до 1 400 ЕР и сравнительно тяжелых вагонов до 80 ш: На фигуре 14 показан Моторвагон постоянного тока 1 500 V с двумя прицепными вагонами. Полный вес поездной единицы с пассажирами—163 тонны Основные данные моторвагонов для пригородных ж. д. приведены в таблице 5 и 6.

Таблица 5.— Вес поездной единицы (в тоннах).

Наименование |	Моторн. вагон	Прицеп. вагон (без баг. отд.)	Прицеп, вагон (с баг. отд.>
Вагон без электрич. обо
рудования. Всего электрич. обору-	37	36	36
дов., включая отопление .. Пассажиры при нормаль	21	1,5	1,5,
ном наполнении.	10	1 10	10
Всего.	68	47,5	47,5

в) Э. д л я промышленных ц е л е и и маневровые строятся преимущественно для постоянного тока, обычно с двумя подвесными моторами. Имеют кабину управления по-

Таблица 6.— Вместимость вагона (чел.).

Наименование вагона j	Сидеть	Стоять	Всего
Моторный. i Прицепной без багашн.	108	52	160
1 отделения. 1 Прицепной с багашн.	108	52	160
отделением.	92	43 J	1 135
, Всего.	308	147	455

средине кузова для хорошего наблюдения пути. Скошенные концы кузова служат для размещения реостатов, тормозных приспособлений, инструмента и прочие Э. для промышленных целей строятся небольшой мощности—до 100 ЕР, с малыми нагрузками—до 6 т, с возможностью прохода по кривым малого радиуса. Для туннелей и рудников рамы делаются наружными, чем увеличивается место для моторов. Подвешивание рамы производится листовыми рессорами. Мощность маневровых Э. зависит от характера маневров. На промежуточных станциях от 100 — 150 ЬР, узловых 800 — 1 000 ЕР.

г) Электровозы магистральных линий. Расположение осей и обозначение типов подобно паровозному. Условия для проектирования кузова и ходовых частей диктуются габаритом подвижного состава и допустимостью нагрузок на оси в зависимости от верхнего строения пути—16—30 т, а также назначением Э. для товарной или пассажирской службы. В первых преследуется максимальная сила тяги на ободе колеса, что ведет к уменьшению диаметра колес. В пассажирских играет доминирующую роль скорость движения при предельном числе оборотов ведущего колеса п=400 в мин. Наибольшая длина жесткой ба-.зы—5 500 миллиметров. Большое влияние на конструкцию Э. имеет система тока. При постоянном токе с малыми напряжениями применяют значительное число моторов, что ведет к устройству индивидуальной передачи. На фигуре 15 изображен товарный электровоз постоянного тока 3 000 У, построенный английской фирмой Мет-ровиккерс. На фигуре 15 обозначения следующие: 1—мотор -генератор—возбудитель, 2—тяговый двигатель, 3—вакуум-насос, 4—мотор вакуум-насоса, 5—мотор-компрессор, 6—вентилятор, 7—групповые контакторы, 8—плавкие предохранители цепей, 9—реостаты, 10—индивидуальные контакторы, 11 — главный разъединитель, 12—мотор-генератор, 13—мотор-генератор,^— реле перенапряжения, 15—пневматич. выключатель компрессора, 16—батарея, 17— батарея, 18—пневматич. выключатель вакуум-насоса, 19—возбудитель контактора, 20—контроллер, 21— мастер-контроллер, 22— ручной тормоз, 23—пантограф, 24—разрядник, 25 — дроссельная катушка, 26—изолятор пантографа, 27—электросоединение. Мощность этого Э. N_k=l 200 ЕР при ^=34,5 км/ч) v_max 72 км/ч, Е—2 700 V, служебный вес—67 т.

При однофазном токе дополнительный вес трансформатора и его стоимость до некоторой степени компенсируются применением моторов большой мощности, чем обусловливается групповой привод со спаренными сцепными осями. При неточном выполнении кривошипного механизма появляются вредные усилия. При трехфазном токе с низко расположенными моторами большая часть электрич. оборудования размещается в передней и задней части Э. на уровне окон будки, которая устраивается посредине. Получается симметричная форма электровоза со скошенными краями. В выполненных электровозах часто не придерживаются этих положений. Расположение моторов, устройство рамы и кузова зависят от конструктора, который согласует выбранный им тип с навыком завода. Для оценки отдельных проектов может служить удельный вес электрово-

Средние величины для построенных локомотивов нормальной колеи выражаются сл. обр.:

IP	кг/IP	IP	кг/IP
500	90	1 500	45
750	75	2 000	40
1 000	60	3 000	35

Система локомотива и способ передачи влияют на изменение уд. в Для скоростей 40—45 км/ч

за, то есть тот вес, который приходится на 1 IP I локомотивы с зубчатой передачей несколько на ободе колеса. | легче локомотивов с прямодействующей пере-

Т а б л. 7.—Основные характеристики электровозов.

1 1	Постоянный ток			Однофазный ток			Трехфазный ток
I Показатели	Индивид.	привод	Индивид, привод		Труп, привод		Труп, привод
	товары. Э.|	пассаж. Э.	товары. Э.	пассаж. Э.	товары. Э.	пассаж. Э.	товары.Э.	пассаж. Э.
Сила тяги макс, на ободе колеса, кг.	15 000	15 000	18 000	14 000	22 500	17 500	19 000	16 000
Сила тяги на ободе колеса часовая, кг.	9 800	9 000	10 600	8 3Q0	19 500	14 700	12 000	7 000
Сила тяги макс, на ободе колеса длит., кг.	7 600	7 100	7 000	6 800	13 200	9 375	_
Скорость км/ч макс.	65	100	50	90	55	90	50	100
» » час.	36	66	34,2	65	35	56,5	50	100
» » длит.	39	72	42	65	40	65	—	—
Мощность на ί час.	1 300	2 200	1 170	2 100	2 550	3 000	2 300	2 700
ободе колеса длит.	1 040	1 880	840	1 740	1 930	2 250	—	—<·
Напряш. в раб. пров., V	1 500	1 500	15 000	15 000	15 000	15 000	10 000	10 000
Частота, пер/ск.	—	—	162/з	162/з	16 2/з	162/з	50	45
Расположение осей.	0—2 + 2—0	1-4-1	1-4—1	2-3-1	0—3 + 3—0	2—4—1	0—5—0	1—4—1
Общая длина с буф., метров.	13,25	13,6	13,0	14,7	16,5	14,8	11,5	14,52
Длина жесткой базы, м	3,15	1,9	2,85 1 350	4,0	4,5	2,25	4,7	2,35
Диам. сцеп, кол., миллиметров.	1 400	1 600		1 610	1 250	1 250	1 070	1 630
» бегунков, миллиметров.	—	939	—	930	—	1 000	—	850
Тип передачи.	ЗубЧ.	зубч.	зубч. и	Зубч.	зубч.,	пром. вал,	зубч.,	зубч.,
Передат. число.	1 : 3,9	1 : 3,34	шатун 1 : 6,143	1 : 2,57	пром. вал, шатун 1 : 4,17	шатун	Пром. вал, шатун 1 : 3,625	пром. вал, шатун 1 : 2,7
Число моторов.	4	4	3	3	4	1	2	2
Крепление моторов.	люлеч.	над осью	люлеч.	над осью	—	—	—	—
Число оборотов.	530	750	—	—	—	—	—	—
Напряж. у клемм, V.	1 500/2	1 500/2	390	550	315	295	1 000	1 000
Вес мех. частей, т.	33	48	36,6	49	51	60	35	45
» электр. чт.	27	29,5	35,5	42	59,4	44	41	46
» общий, т.	60	77,0	72,1	91	110,4	104	76	91
» сцепной, т.	60	59,0	72,1	55,5	110,4	70	76	64
Нагрузка сцепных осей,тп	15,0	15,0	14,5	18,5	18 5	17,5	15,2	16
Уд. в., кг/1Р.	46,2	35,2	61,8	43,5	43,3	34,6	33,1	33,7
Уд. мощ. (IP) на 1 метров j длины..	108	183	102	157	168	229	230	205

дачей. Электрич. оборудование составляет часть общего веса Э. постоянного тока средних напряжений — 38,5%, высоких напряжений — 40,5%, однофазного и трехфазного тока— 47,5% .По заданному составу на затяжном подъеме и скорости поезда в пути определяют нормальную силу тяги на ободе колеса EV Соответствующая мощность определяется из ф-лы

(3)

Для перехода от мощности обода колеса к мощности моторов оценивают механические потери передачи

Чт — 0,95-у0,97.

Определяют Fk_max> выбирая соответствующие ускорения поезда, из табл. 1. Зная F“, находят необходимый спепной вес Э. и по заданной нагрузке на оси находят число сцепных осей. Общий вес Э. при предварительных подсчетах определяется по найденной мощности и уд. в выполненных Э. Если этот вес соответствует сцепному весу, то Э. не требует поддерживающих осей, причем v_mrx его не должна превышать 60 км/ч. При больших скоростях применяется бегунок или бегунковая тележка. Основные характеристики Э. даны в таблице 7.

Лит.: Вульф А., Электрическая тяга, Л., 1926; Зеефельнер К., Электрическая тяга, пер. с нем., Москва, 1926; К u m m е г W., Die Maschinenlehre der elektrischen Zugforderung, В. 1, 2 Aufl., B., 1925, B. 2, B., 1920; Seefehlner E., Elektrische Zugforderung, 2 Aufl., B., 1924: Stockert L., Handbuch der Eisrn-babnmascbinenwissens, В. 1, B., 1912; SachsK.,Elek-trische Vollbabnlokomotiven, B., 1928; В eichel, Vor-laufige Grenzen inElektromaschinenbau,<Z.d. VDI», 1920, p. 11 05; ««BBC Mitteilungen», Baden, 1928—29. А Шелест.