НО (ВЛ61) и ВЛ61д

Поезда - Электровозы СНГ

План развития СССР на пятую пятилетку (1951-1955 гг.) предусматривал увеличение общей мощности электростанций примерно вдвое; протяженность линий, намеченных для электрификации, в четыре раза превышала протяженность линий, электрифицированных в истекшей пятилетке. Большие планы электрификации железных дорог, а также прогресс в развитии статических преобразователей, в том числе одноанодных выпрямителей (игнитронов), вновь заставил вернуться к вопросу внедрения электрической тяги на однофазном токе частотой 50 Гц. Было решено электрифицировать на переменном токе участок Ожерелье - Павелец Московско-Курско-Донбасской железной дороги и провести на нем эксплуатационные испытания электровозов, устройств электроснабжения и оборудования автоблокировки. Работы по электрификации участка были проведены в 1955 - 1956 гг.

Для участка Ожерелье - Павелец Новочеркасский электровозостроительный завод в 1952 г. начал проектировать и в 1954 г. изготовил два первых опытных электровоза НО-001 и НО-002. Буквы НО означали: новочеркасский, однофазный (в январе 1963 г. обозначение серии НО было заменено на ВЛ61). В 1955 г. НЭВЗ выпустил еще два электровоза - НО-003 и НО-004, а в 1956 - 1958 гг. остальные восемь локомотивов опытной партии. Руководили разработкой проекта электровоза и непосредственно участвовали в проектировании инженеры Б. В. Суслов (главный конструктор завода), Б. Н. Тихменев, В. А. Стекольщиков, Б. А. Тушканов.

С целью сокращения сроков изготовления электровозов при их проектировании были широко использованы элементы конструкции тележек и тяговых электродвигателей ДПЭ-400 электровозов серии ВЛ22м. Так как масса электрического оборудования новых электровозов оказалась на 7 т больше, чем у электровозов серии ВЛ22м, при разработке механической части ее общую массу снизили на 9 т, а для правильного распределения веса по отдельным колесным парам добавили 4,2 т балласта.

Спроектированный заново кузов не имел передних площадок с выходом на них из кабины, что по критериям того времени можно было допустить при отсутствии управления электровозом по системе многих единиц. Между колесными парами каждой тележки были установлены продольные балансиры. Кузов опирался на тележки через поперечные шкворневые брусья и дополнительные опоры, расположенные на брусьях сочленения; это было сделано с целью улучшения использования сцепного веса при движении в обоих направлениях и более спокойного хода. Зубчатая передача, как и у электровозов серии ВЛ22м, была двусторонней, прямозубой, с элементами эластичности в зубчатых колесах.

Монтаж электрического оборудования на первых четырех опытных электровозах (№ 001 - 004) был выполнен в соответствии с чертежом НЭВЗ ОТН.354.012. На электровозах были установлены однофазные трансформаторы ОЦР-2400/20 (однофазные, с циркуляционной масляной системой охлаждения, работающие на ртутный выпрямитель, типовой мощностью 2400 кВ*А и номинальным напряжением первичной обмотки 20 кВ), спроектированные и изготовленные Московским трансформаторным заводом. Они имели три обмотки: первичную на номинальное напряжение 20 кВ, вторичную тяговую с нулевым выводом на номинальное напряжение 2 х 2150 В и вспомогательную на номинальное напряжение 380 В. Масса трансформатора составляла 6500 кг, из которых 1675 кг приходилось на масло.

Для выпрямления тока на электровозах были применены восемь металлических одноанодных вентилей - игнитронов ИВС 200/5, разработанных Всесоюзным электротехническим институтом им. В. И. Ленина под руководством кандидата физических наук Т. А. Суэтина. Эти игнитроны были рассчитаны на номинальный (часовой) ток 200 А и максимальное обратное напряжение 5200 В, масса игнитрона равнялась 240 кг (масса ртутного выпрямителя электровоза ОР22-01 была 2 т). Игнитроны включались попарно параллельно. Через первые четыре игнитрона осуществлялось питание одной группы из трех параллельно соединенных тяговых электродвигателей, через вторые четыре - другой группы тяговых электродвигателей. Игнитроны и тяговые электродвигатели подключались ко вторичной тяговой обмотке трансформатора по схеме с нулевым выводом.

Система поджигания игнитронов первоначально была выполнена с помощью тиратронов, а затем в 1955 г. заменена чисто электромагнитной системой, состоявшей из трансформаторов, дросселей, конденсаторов и селеновых вентилей. Охлаждались игнитроны жидкостью (водой или антифризом).

Регулирование скорости на электровозах осуществлялось изменением выпрямленного напряжения путем переключения выводов вторичной тяговой обмотки трансформатора. Такая система, в отличие от регулирования на стороне высокого напряжения, не требовала введения в трансформатор дополнительной обмотки, повышающей значительно его вес.

Для уменьшения количества выводов от вторичной тяговой обмотки и силовых контакторов по предложению инженера Б. Н. Тихменева каждая фаза этой обмотки была разделена на две части, которые в период разгона специальным переключателем сначала включались встречно, а затем согласованно. Переход с одной ступени напряжения на другую происходил без разрыва цепи с помощью индивидуальных электропневматических контакторов. Включение и выключение этих контакторов осуществлялось специальным промежуточным контроллером, которым управлял машинист с помощью одного из контроллеров, установленных в кабинах управления.

Электровозы имели 33 пусковые позиции, из которых 1, 5, 9, 13, 17, 21, 25, 29 и 33-я были ходовыми. Первоначально на электровозах, кроме ручного пуска, можно было осуществлять и так называемый хронометрический пуск, когда по желанию машиниста переход с нулевой до 33-й позиции автоматически происходил за 0,5; 2; 3,5 или 5 мин. В дальнейшем был оставлен автоматический пуск только для быстрого набора позиций (0,5 мин); практика показала, что разгон поезда на каком-то заданном режиме производить затруднительно. Помимо полного возбуждения имелась одна ступень ослабленного (50%).

В отличие от электровоза ОР22-01, на электровозах серии НО не было сеточного регулирования напряжения. Это ухудшило их тяговые качества, но упростило устройство выпрямительной установки.

На электровозах были применены тяговые электродвигатели ДПЭ-400П, отличавшиеся от электродвигателей электровозов серии ВЛ22м конструкцией остова (охлаждающий воздух подводился к ним сверху, а не сбоку, как у электродвигателей ДПЭ-300Б электровозов серии ВЛ19).