ПБ21

Поезда - Электровозы СНГ

Для обслуживания пассажирских поездов на электрифицированных участках Локомотивопроект (механическая часть) и завод Динамо (электрическое оборудование и его монтаж) спроектировали в 1933 г. электровоз типа 2-3о-2, рассчитанный на питание постоянным током напряжением 3000 В. В апреле 1934 г. на Коломенском машиностроительном заводе был изготовлен первый в Советском Союзе пассажирский электровоз (тип Коломенского завода 3Э), который получил обозначение ПБ21-01, что означало: имени Политбюро ЦК ВКП(б), нагрузка от движущих колесных пар на рельсы по 21 тс, номер 01. Электрооборудование локомотива монтировалось на Коломенском заводе, потому что подъездные пути завода Динамо из-за малого радиуса кривых не смогли пропустить доставленную с Коломенского завода механическую часть электровоза.

Электровоз ПБ21-01, как и паровозы серий ФД и ИС, тепловоз серии ВМ и электровоз серии ВЛ19, был спроектирован в переходный период реконструкции железнодорожного транспорта. При создании всех этих локомотивов преследовалась цель наилучшим образом использовать существовавшие в то время железнодорожный путь и винтовую стяжку. Электровоз ПБ21-01 соответствовал по мощности паровозу серии ИС и был значительно мощнее паровоза серии Су. Среди пассажирских электровозов с тремя движущими осями электровоз ПБ21-01 был в то время самым мощным в Европе и имел современную конструкцию экипажной части. Он стал первым в Советском Союзе электровозом со сдвоенными тяговыми электродвигателями, установленными на раме, передачей вращающего момента от электродвигателей к колесным парам при помощи полого вала и роликовыми буксовыми подшипниками. Несмотря на большое отличие электровоза ПБ21-01 от грузового электровоза серии ВЛ19, на нем за небольшими исключениями были установлены аппаратура, электродвигатели и вспомогательное оборудование такого же типа. Это было сделано с целью значительно облегчить производство и ремонт электрооборудования и удешевить постройку пассажирского электровоза. Соединение якорей тяговых электродвигателей, позиции главной рукоятки контроллера были такими же, как и на электровозах серий ВЛ19, Сс, С и Си. Тормозная рукоятка контроллера КМЭ-6А также имела 15 рабочих позиций.

Из создателей локомотива следует отметить инженеров А.Е. Лобко, руководившего проектированием механической части, В.В. Коробова, разработавшего проект сдвоенного тягового электродвигателя ДСЭ-680/2, и Г.В. Птицына, создавшего оригинальные электрические схемы с использованием в силовых цепях тяговых машин только индивидуальных контакторов, позволявших более удобно разместить аппараты в кузове и быстро применять электрическое реостатное торможение. Максимальное тормозное усилие можно было сохранять практически до полной остановки поезда. Такая электрическая схема была выполнена еще до разработки проекта реостатного торможения электровоза серии ВЛ19.

Кузов электровоза был жестко связан с брусковой рамой, в которой размещались три движущие колесные пары диаметром 1850 мм с бандажами как у паровозов серий ИС и Су. Сдвоенные тяговые двигатели через двусторонние прямозубые передачи и полые валы с упругими элементами приводили в движение колесные пары. Передаточное число тяговых редукторов было 121:40=3,025.

Двухосные бегунковые тележки содержали возвращающие устройства. При прохождении кривых тележки могли перемещаться в поперечном направлении относительно кузова. Электровоз имел статически неопределимую систему рессорного подвешивания. Все буксы локомотива были с роликовыми подшипниками.

Тяговые двигатели ДСЭ-680/2 представляли собой два сболченных между собой остова с общими подшипниковыми щитами, в которых вращался полый вал. Якори и полюсные системы не отличались от якорей и полюсных систем двигателей ДПЭ-340, поэтому характеристики каждой из машин, входящих в сдвоенный двигатель, были как у двигателя ДПЭ-340. Масса электродвигателя ДСЭ-680/2 без шестерен составляла 8940 кг.

На электровозе была применена агрегатная система монтажа электрооборудования, которая позволяла монтировать аппараты на каркасах и делать большинство соединений проводов вне электровоза. Для привода вентиляторов и генераторов тока управления ДУ-З использовался динамотор ДДИ-60, такой же как на электровозах серии ВЛ19. Помимо компрессора GZB-6 с двигателем, выполненным на напряжение 3000 В, на электровозе первоначально работали еще два компрессора, приводимые от движущих колесных пар. Компрессоры с механическим приводом в те годы применялись на электровозах итальянских железных дорог; они имели диаметр цилиндра 175 мм и ход поршня 200 мм.

Электровоз был оборудован пневматическими тормозами системы Вестингауза.

При общей массе электровоза 131 т сцепная масса во время выпуска локомотива с завода составляла 67 т. При часовом режиме работы тяговых электродвигателей электровоз развивал силу тяги 10600 кгс и скорость 70 км/ч, при продолжительном - соответственно 9000 кгс и 73 км/ч. Максимальная скорость первоначально была установлена 130 км/ч, а затем поднята до 140 км/ч.

Первая обкатка электровоза ПБ21-01 состоялась 22 октября 1934 г. на участке Москва - Загорск Северных железных дорог при напряжении в контактной сети 1500 В. После того как электровоз сделал на дорогах пробег около 1000 км с поездами и резервом, его направили на Закавказскую дорогу, где 22 декабря он совершил первую поездку на участке Хашури - Гори при напряжении 3000 В, развивая скорость до 110 км/ч. С 24 декабря 1934 г. по 5 января 1935 г. электровоз испытывался на участке Хашури - Гори со специальным пассажирским поездом массой 713 т, состоявшим из 17 четырехосных вагонов. С этим составом электровоз ПБ21-01 развивал скорость до 98 км/ч, а на 1%-м подъеме сила тяги на крюке доходила до 13 000 кгс при скорости 60 км/ч. Следуя с динамометрическим вагоном, электровоз развивал скорость 127 км/ч.

После электрификации всего участка Тбилиси - Хашури электровоз ПБ21-01 в процессе испытаний водил на нем пассажирские поезда из 12 вагонов массой 600 т со скоростью до 100 км/ч. На 1%-м подъеме электровоз развивал скорость 70 км/ч, причем сила тяги на крюке достигала 11000 кгс. Паровозы серии Су, обслуживавшие в то время пассажирские поезда на участке Тбилиси - Хашури, развивали на этом подъеме скорость около 30 км/ч. После окончания испытаний электровоз ПБ21-01 стал обслуживать на участке Тбилиси - Хашури пассажирские поезда. Однако однопутное движение не позволяло эффективно использовать эту скоростную машину. В 1940 г. локомотив был передан в электровозное депо Москва-3 Ярославской железной дороги и зимой 1940/41 г. переоборудован под руководством инженера 3. М. Дубровского на два напряжения - 1500 и 3000 В. При этом на электровозе применили групповой переключатель на четыре положения и сняли оборудование для реостатного торможения. В феврале 1941 г. электровоз был пущен в эксплуатацию с пассажирскими поездами на участке Москва - Александров, а в январе 1942 г., отправлен для пассажирской работы в депо Чусовская Пермской железной дороги. С апреля 1954 г. до февраля 1955 г. электровоз вновь эксплуатировался на участке Тбилиси - Хашури, после чего потребовал по пробегу, состоянию колесных пар и их привода заводского ремонта. Этот ремонт был выполнен в 1961 г. на Перовском ремонтном заводе электроподвижного состава.

Поступление в это время на электрифицированные участки более мощных и сильных четырехосных, а затем и шестиосных электровозов чехословацкого завода Шкода сделало бесперспективной дальнейшую эксплуатацию электровоза типа 2-3о-2. Электровоз ПБ21-01 был установлен как памятник около депо Пермь-II.

При эксплуатации электровоз ПБ21-01 показал себя с положительной стороны. Особо следует отметить хорошую работу тяговых электродвигателей, чему способствовала установка их на раме; это предохраняло электродвигатели от жестких ударов при прохождении колес по неровностям пути.

В 1939 г. на базе проекта электровоза серии ПБ был сделан проект электровоза на два напряжения с обтекаемыми капотами. По данному проекту предполагалось построить два электровоза для обслуживания головных участков Ярославской и им. Дзержинского железных дорог, но военные события помешали осуществлению этих планов.