1. Классификация магистральных электровозов

Согласно [1, 2, 3, 4, 5], электровозы можно классифицировать по ряду признаков, основными из которых являются:

По роду тока (напряжения) в контактной сети постоянного тока 3кВ; однофазного переменного тока 25кВ 50Гц; двойного питания (ВЛ82, ВЛ82М); все локомотивы делят по сериям, обозначаемым буквами и цифрами. Каждый локомотив имеет свой индивидуальный порядковый номер. Всем отечественным электровозам [1], построенным в советское время присваивалось обозначение ВЛ в честь В.И.Ленина. Цифры, стоящие рядом с буквами, соответствуют определенным типам электровоза:

от 1 до 18 – восьмиосные постоянного тока;

от 19 до 39 – шестиосные постоянного тока;

от 40 до 59 – четырехосные переменного тока;

от 60 до 79 – то же шестиосные;

от 80 – то же восьмиосные.

По роду службы: грузовые (ВЛ80Т, С, Р, ВЛ85, ВЛ10, ВЛ11, ВЛ15), пассажирские (ЧС6, ЧС7, ЧС8, ЧС200, Sr1), универсальные (ВЛ65, ВЛ60п/к), маневровые (ВЛ26 - контактно-аккумуляторный постоянного тока, шестиосный);

По типу силовой передачи: с индивидуальным приводом с опорно-осевым подвешиванием ТЭД (все отечественные серийные электровозы), с индивидуальным приводом с опорно-рамным подвешиванием ТЭД (все ЧС, Sr1, ВЛ84, ВЛ81, Ф_п, в перспективе ВЛ65), с групповым приводом (опытный ВЛ83, зарубежные);

По типу тяговых двигателей: с коллекторными двигателями (все серийно выпускаемые и импортируемые электровозы), с бесколлекторными асинхронными (ВЛ80А, ВЛ86Ф), с бесколлекторными синхронными (ВЛ80В);

По виду электрического торможения: без электрического торможения (ВЛ60п/к, ВЛ11), с рекуперативным торможением (ВЛ80Р, ВЛ85, ВЛ65, ВЛ10, ВЛ11), с реостатным торможением (ВЛ80Т, ВЛ80С). Современные электровозы должны обязательно иметь электрическое торможение.

По осевым формулам электровозы характеризуются числом и взаимным расположением осей. Для облегчения прохождения электровозом кривых участков пути колесные пары группируют (по две или по три) в отдельные тележки. Тележки могут поворачиваться по отношению к кузову и устанавливаться под углом друг к другу. Их выполняют сочлененными (сцепленными между собой), передающими продольные (тяговые или тормозные), вертикальные и поперечные силы с тележки на тележку и несочлененными.

Требования к современным электровозам: электровоз должен развивать возможно большую силу тяги и скорость при минимальных затратах на его производство и эксплуатацию. Электровоз должен вписываться в габарит подвижного состава. Конструкция ходовых частей должна обеспечивать безопасность движения во всём диапазоне допустимых скоростей как на прямых, так и в кривых участках пути, в том числе малого радиуса (R_min=188 м Хашури-Зестафони, R_min=189 м Анисимовка-Фридман ДВж.д.).

Оборудование электровоза должно быть работоспособным при температурах окружающей среды от + 40 до – 50 ⁰С (исполнение У1) и от + 40 до 60 ⁰С (исполнение УХЛ1). Оборудование должно безотказно функционировать в условиях значительных динамических воздействий и изменения напряжения контактной сети в пределах, оговоренных ГОСТом (19-29кВ; 2,5-3,85кВ, на участках с рекуперативным торможением до 4,0 кВ).

Электровоз должен иметь максимально возможные КПД, коэффициент мощности и минимальное искажение напряжения в системе энергоснабжения.

Процесс управления электровозом должен быть максимально автоматизирован, что позволяет оптимизировать режимы ведения поезда и облегчить условия работы локомотивной бригады. Схема электровоза должна обеспечивать работу по системе многих единиц (ВЛ60С, ВЛ85, ВЛ65, ВЛ11).

Необходимо обеспечить нормальные условия вентиляции с устройствами очистки воздуха от воды, пыли, снега, насекомых, а в кабинах управления кроме этого предусматривать эффективные системы отопления и кондиционирования воздуха (ВЛ85, ВЛ65).

Силовая схема и схема управления должны обеспечивать повышенную живучесть электровоза, предусматривается резервирование ряда агрегатов (ВЛ65 – два БУВИП, два компрессора; ВЛ85 – два БУВИП, два БАУ; ВЛ80Р – два БУВИП). Рекомендуется унификация и блочный монтаж оборудования. Обязательно обеспечение требований безопасности.