文章作者：西瓜昌真濕基（B站和百度昵稱：寧柳跨越）

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• 直—直流電傳動：指電力機車從直流電氣化鐵路接觸網(wǎng)受流，向直流牽引電動機供給直流電。本文提及的蘇聯(lián)鐵道部VL12型電力機車為直—直流電傳動形式。

• 直—交流電傳動：指電力機車從直流電氣化鐵路接觸網(wǎng)受流，經(jīng)過逆變后，向交流牽引電動機供給交流電。法國國營鐵路CC 1100型電力機車為直—交流電傳動形式。

• 交—直流電傳動：指電力機車從交流電氣化鐵路接觸網(wǎng)受流，經(jīng)過變壓—整流后，向直流牽引電動機供給直流電。蘇聯(lián)鐵道部VL61型電力機車為交—直流電傳動形式。

• 交—交流電傳動：指電力機車從交流電氣化鐵路接觸網(wǎng)受流，無需經(jīng)過變壓—整流—逆變，直接變頻后向交流牽引電動機供給交流電。法國國營鐵路BB 13000型電力機車及BB 14000型電力機車為交—交流電傳動形式。

• 交—直—交流電傳動：指電力機車從交流電氣化鐵路接觸網(wǎng)受流，經(jīng)過變壓—整流—逆變后，向交流牽引電動機供給交流電。白俄羅斯鐵路BKG1型電力機車為交—直—交流電傳動形式。

• 雙電流制電力機車：本文提及的“雙電流制”，是指采用交—直流電以及直—直流電雙制式電傳動的電力機車。蘇聯(lián)鐵道部VL61D型電力機車即為雙電流制電力機車。

• 蘇聯(lián)鐵道部在本文均簡稱“MPS”⑴；俄羅斯聯(lián)邦諾沃切爾卡斯克電力機車制造廠簡稱“NEVZ”⑵，格魯吉亞第比利斯電力機車制造廠簡稱“TEVZ”⑶。

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概述

VL12型電力機車⑷，研制期間曾經(jīng)稱為VL10M型電力機車⑸，是MPS的干線貨運電力機車車型之一，適用于供電制式為3kV直流電的電氣化鐵路，由NEVZ于1973年設(shè)計制造。該型機車是在VL10型電力機車基礎(chǔ)上開發(fā)研制的實驗性車型，試驗采用他勵脈流牽引電動機和再生制動，僅試制兩組并未投入批量生產(chǎn)。

背景

VL10型電力機車是雙節(jié)重聯(lián)的八軸干線貨運用電力機車，由兩節(jié)完全相同的四軸機車通過中間車鉤、橡膠聯(lián)掛風(fēng)擋、電氣及空氣重聯(lián)管線等連接而成。兩節(jié)機車之間設(shè)有內(nèi)部電氣重聯(lián)控制電纜（內(nèi)重聯(lián)）、空氣制動系統(tǒng)的重聯(lián)控制風(fēng)管、控制電纜等，并有中間走廊連通，車頂設(shè)有3kV高壓連接線，可由司機在任何一端司機室對兩節(jié)機車進行控制。但VL10型電力機車在設(shè)計時并沒有外重聯(lián)控制，不能與另外一組VL10型機車重聯(lián)運行。

然而，實際運用中經(jīng)常需要使用由三節(jié)重聯(lián)的十二軸電力機車甚至是四節(jié)重聯(lián)的十六軸電力機車，每節(jié)機車都需要有獨立的電源電路。MPS對直流電力機車軸向功率的需求，成為全蘇電力機車研究與設(shè)計院和莫斯科動力學(xué)院等單位研制新型電力機車的動力。

研制

1972年12月19日，MPS科學(xué)技術(shù)委員會的機車經(jīng)濟委員會審議了由全蘇電力機車研究與設(shè)計院完成的新型電力機車的技術(shù)設(shè)計報告。這些報告是由全蘇電力機車研究與設(shè)計院副主任V·R·邦達連科和和機車設(shè)計師B·A·圖什卡諾夫提供。

新型電力機車最初被定型為VL10M型。全蘇電力機車研究與設(shè)計院決定使用早已在VL82M型電力機車測試過的NB-407型牽引電動機（其小時功率為755kW）來增加VL10M型機車的輸出功率。

在討論VL10M型機車項目時，博士B·N·季赫梅涅夫指出，該項目的主要目的是使新型電力機車的每節(jié)機車可以獨立工作。機車經(jīng)濟委員會已基本批準(zhǔn)了該項目，并就機車加裝額外電阻制動的可能性，建議全蘇電力機車研究與設(shè)計院設(shè)計機車時采用軸重為25噸的轉(zhuǎn)向架，并增加用于再生制動的變頻器功率，從而將變速箱的齒輪比從26：88更改為25：89，以提高機車牽引力。

此后，全蘇電力機車研究與設(shè)計院、NEVZ、莫斯科動力學(xué)院和TEVZ合作，并利用在配備再生-電阻制動的ER22M型電力動車組列車，以及配備靜態(tài)轉(zhuǎn)換器的VL10-398號機車的測試過程中獲得的經(jīng)驗，將其引入到VL10M型機車項目中，并將VL10M型機車項目更名為VL12型機車項目。

測試

1973年12月，NEVZ制造了第一組試驗性的機車——VL12-001號機車。1974年，NEVZ制造了第二組試驗性的機車——VL12-002號機車。這些機車最初在工廠測試線路上進行了測試。

在對VL12-001號機車進行測試之后，全蘇電力機車研究與設(shè)計院得出結(jié)論：

裝有他勵脈流牽引電動機的動輪在軌面上的滑行情況，以及電流和電壓的變化率低于具有自勵勵磁牽引電動機，并且他勵勵磁讓恢復(fù)機車牽引力和牽引性能的條件有所改善。

然而，這些結(jié)論并未提及他勵勵磁對牽引力的影響，以及對電力機車的運行和維護昂貴且相當(dāng)復(fù)雜的電子系統(tǒng)的影響。

1977年，兩組VL12型機車配屬至莫斯科鐵路局莫斯科-調(diào)車機務(wù)段。其中，VL12-001號機車于1980年5月轉(zhuǎn)移到十月鐵路局雷舍特尼科沃機務(wù)段，最終在1987年被拆解；而VL12-002號機車于1980年5月送回NEVZ，旋即廢棄。

設(shè)計

VL12型電力機車的整備重量為200t，可行駛的線路最小半徑為125m。在小時模式下，電力機車產(chǎn)生的牽引力為421.69kN，持續(xù)牽引力為411.88kN；持續(xù)速度為50km/h，最高運行速度為110km/h。

VL12型電力機車采用了VL80K型、VL80T型電力機車的車體結(jié)構(gòu)。

• 電路系統(tǒng)

VL12型機車采用帶有補償繞組的NB-407B型他勵脈流牽引電動機。機車采取牽引電動機的串—并聯(lián)換接進行調(diào)速，機車起動時逐步減少起動電阻阻值，直到完全切除后，改變串聯(lián)的電機數(shù)，使之相應(yīng)轉(zhuǎn)入并聯(lián)支路，實現(xiàn)有級調(diào)速。機車牽引工況時，牽引電動機的勵磁電流由獨立的直流電源供給；當(dāng)使用電阻制動或再生制動時，牽引電動機的勵磁繞組由可控硅勵磁裝置控制。

牽引電動機最大旋轉(zhuǎn)頻率為1640r/min，冷卻空氣的流量為90m3/min。電樞繞組的絕緣等級為B級，主極和輔助繞組的繞組的絕緣等級為F級，電動機的質(zhì)量為5000kg。

機車運行速度在25-30至110km/h的速度范圍內(nèi)時，采用再生制動；機車運行速度低于25-30km/h時，可通過調(diào)節(jié)電阻來實現(xiàn)電阻制動。機車電阻制動功率為5000kW。

牽引電動機冷卻風(fēng)扇由NB-111M型電動機驅(qū)動，KT-6El型壓縮機由NB-431M型電動機驅(qū)動，制動電阻起動器由NB-107型電動機驅(qū)動。

機車通過“星形”繞組式三相發(fā)電機（42 V，8.78 kW，119 A，50 Hz，1500 r/min）帶動的整流器為蓄電池充電。

為了保護電源電路，使用了BVP-5型高速斷路器（牽引電動機電路）和BVZ-2型斷路器（輔助機械電路）。

后記

雖然VL12型電力機車的測試并不成功，但蘇聯(lián)和俄羅斯聯(lián)邦對于電力機車他勵脈流牽引電動機的測試并未就此放棄。二十多年后相繼推出的ES4K型以及2ES6型電力機車，便是采用了他勵脈流牽引電動機。

注釋

⑴俄語：Министерство Путей Сообщения СССР。

⑵俄語：Новочеркасский ЭлектроВозостроительный Завод。

⑶俄語：Тбилисский электровозостроительный завод，格魯吉亞語：???????? ???????????????? ???????。

⑷俄語：ВЛ12。

⑸俄語：ВЛ10М。

參考

• 《List of the vehicles — VL12 — TrainPix》：https://trainpix.org/list.php?mid=1234

• 《ОПЫТНЫЕ ЭЛЕКТРОВОЗЫ ВЛ12-001 И ВЛ12-002》，V·A·拉科夫著，《Локомотивы Отечественных железных дорог 1956-1975 гг.》，第38頁~第40頁