Электровоз Е44-47

Поезда - Электровозы СНГ

В 1945 - 1946 гг. на советские железные дороги в порядке репарации поступили ранее работавшие в Германии электровозы, рассчитанные на систему однофазного тока пониженной частоты (16 2/3 Гц) напряжением 15000 В. Среди этих электровозов насчитывалось 27 разных серий, из которых 13 имели зубчатые передачи от тяговых электродвигателей к колесным парам, а 14 - передачи со спарниками. Первоначально электровозы предполагалось использовать на участке Караганда - Акмолинск - Тобол Карагандинской железной дороги, для чего намечалась его электрификация на однофазном токе пониженной частоты и сооружение электростанций, вырабатывающих такой ток. Однако из-за больших объемов работ по сооружению новых электростанций и нецелесообразности создания энергетической системы, вырабатывающей и передающей переменный ток частотой 16 2/3 Гц, электрификация дороги начата не была, и вопрос об использовании электровозов остался открытым.

В связи с этим в период 1945 - 1950 гг. был выдвинут ряд предложений по использованию электровозов при питании их от существующих энергетических систем. К ним относились:

- приспособление тяговых электродвигателей электровозов для питания переменным током частотой 50 Гц, включая полную замену обмоток якорей (предложение инженера Л.М. Шельдинера) или замену статорных обмоток более сложными (предложение профессора М.П. Костенко);

- постановка на электровозах механических выпрямителей (контактных переключателей, не рвущих дугу), преобразующих подводимый к локомотивам однофазный ток частотой 50 Гц в пульсирующий постоянный ток для питания тяговых электродвигателей (предложение профессора В.Е. Розенфельда);

- оборудование тяговых подстанций преобразователями трехфазного переменного тока частотой 50 Гц в однофазный ток частотой 16 2/3 Гц путем применения мотор-генераторов (предложение профессора В. Б. Меделя) или ионных приборов, разрабатывавшихся в те годы ВНИИЖТом;

- переоборудование электровозов для работы на участках, электрифицированных на постоянном токе напряжением 3000 В, путем постановки на локомотивы ионных преобразователей постоянного тока в однофазный ток пониженной частоты (разработки Московского энергетического института) или путем переделки тяговых электродвигателей для работы на постоянном токе напряжением 3000 В и использования другого электрического оборудования на это напряжение (предложение инженера Е.Г. Бове);

- применение на электровозах нового электрооборудования для возможности использования на участках постоянного тока напряжением 1500 В (предложение инженеров 3.М. Дубровского, В. А. Ракова).

Меньшие затраты денежных средств при реализации последнего предложения, минимальное время на подготовку его проверки побудили руководство МПС принять решение о начале работ по переоборудованию одного из электровозов однофазного тока пониженной частоты в электровоз постоянного тока напряжением 1500 В. Для такой переделки был выбран грузопассажирский электровоз типа 2о-2о Е44-047, входивший в число 100 локомотивов, построенных в 1933-1939 гг. по проекту фирмы Сименс - Шуккерт Верке, и ранее приписанный к депо Бреслау. На электровозе были установлены четыре коллекторных тяговых электродвигателя WBM-380, рассчитанных на максимальное напряжение при переменном токе 638 В и имевших номинальную мощность часового режима 550 кВт при скорости электровоза 76 км/ч. Движущие колеса имели диаметр 1250 мм, передаточное число редукторов было 83:18=4,61, максимальная скорость электровоза равнялась 90 км/ч.

Во второй половине 1949 г. электровоз, сохранивший свой номер 47, силами работников депо Москва-3 Ярославской железной дороги был переоборудован для работы на постоянном токе напряжением 1500 В; при этом были использованы принципиальные электрические схемы чертежа ЦЭ МПС 1Э-366. С опытного электровоза были сняты трансформатор, экспансионный (высоковольтный) выключатель, плавный регулятор и часть аппаратов, необходимых при работе на однофазном переменном токе. Взамен этого были установлены: быстродействующий выключатель, шесть электропневматических контакторов, пусковые резисторы, мотор-генератор ДМГ1500/50, как на моторных вагонх серии Сд, распределительный щит РЩ-22, электродвигатель ДВ-18/1500 для привода компрессора VV-224 и ряд аппаратов в цепи вспомогательных машин и отопления. Тяговые электродвигатели WBM-380 были постоянно соединены последовательно, групповой переключатель стал использоваться для выведения пусковых резисторов; переделке не подверлись контроллеры машиниста и кнопочные щитки вспомогательных цепей. Групповой переключатель имел, кроме нулевой, 15 позиций: 1 - 12-я - пусковые (включены резисторы), 13-я - ходовая при полном возбуждении, 14-я - первая ступень ослабления возбуждения и 15-я - вторая ступень ослабления возбуждения. Два мотор-вентилятора, ранее работавшие на однофазном токе напряжением 220 В, были соединены последовательно между собой и подключены параллельно якорю электродвигателя четвертой колесной пары. Это позволило использовать мотор-вентиляторы без каких бы то ни было переделок.

До переоборудования электровоз №47 весил 78 т, после переоборудования-76,4 т.

Пробные поездки опытного электровоза по электрифицированному участку Ярославской железной дороги доказали возможность использования электровозов однофазного тока после соответствующей переделки для работы на постоянном токе. Однако переход на постоянное последовательное соединение тяговых электродвигателей потребовал применения мощных пусковых резисторов, что приводило к большим потерям энергии при пуске, а самое главное - снизил значение силы тяги, реализуемой по сцеплению.

При часовом токе 1250 А и напряжении на коллекторе 375 В (полное возбуждение) тяговый двигатель WBM-380 развивал мощность около 410 кВт; скорость электровоза при этом равнялась 36 км/ч. Чтобы снизить потери в пусковых резисторах, предполагалось в дальнейшем использовать предложение инженера Д.Д. Захарченко о переключении обмоток главных полюсов и получении при пуске усиленного возбуждения. При часовом токе на этом режиме скорость электровоза должна была составлять, как показывали опыты, около 27 км/ч, т.е. потери в резисторах можно было бы уменьшить на 45%, а диапазон регулировки скорости за счет изменения возбуждения тяговых электродвигателей увеличить.

Из-за неудовлетворительной работы электродвигателя ДВ-18/1500 еще во время опытных поездок в 1949 г. на электровозе был установлен новый мотор-компрессор (электродвигатель ЭК-12/1500 и компрессор ТВ-130), такой же, как на электровозах серии ВЛ19.

Так как при эксплуатации электровоза № 47 на направлении Москва - Александров требовалась его отцепка на станции Загорск (участок Загорск - Александров был электрифицирован на напряжении 3000 В), то во второй половине 1950 г. электровоз № 47 был направлен на участок Баку-Сабунчи-Сураханы, работавший тогда на напряжении 1500 В. Однако слабая защита линий связи от мешающего воздействия больших тяговых токов исключила регулярную эксплуатацию электровоза.

Принятие решения о возвращении полученных по репарации электровозов переменного тока в Германскую Демократическую Республику в 1952-1953 гг. сняло вопрос об их использовании на советских железных дорогах, и все работы в этом направлении были прекращены. Электровоз №47 с Азербайджанской железной дороги был передан в 1958 г. в Днепропетровский институт инженеров железнодорожного транспорта для учебных целей.