文章作者：西瓜昌真濕基（B站和百度昵稱(chēng)：寧柳跨越）

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• 直—直流電傳動(dòng)：指電力機(jī)車(chē)從直流電氣化鐵路接觸網(wǎng)受流，向直流牽引電動(dòng)機(jī)供給直流電。蘇聯(lián)鐵道部VL12型電力機(jī)車(chē)為直—直流電傳動(dòng)形式。

• 直—交流電傳動(dòng)：指電力機(jī)車(chē)從直流電氣化鐵路接觸網(wǎng)受流，經(jīng)過(guò)逆變后，向交流牽引電動(dòng)機(jī)供給交流電。法國(guó)國(guó)營(yíng)鐵路CC 1100型電力機(jī)車(chē)為直—交流電傳動(dòng)形式。

• 交—直流電傳動(dòng)：指電力機(jī)車(chē)從交流電氣化鐵路接觸網(wǎng)受流，經(jīng)過(guò)變壓—整流后，向直流牽引電動(dòng)機(jī)供給直流電。本文提及的蘇聯(lián)鐵道部VL40型電力機(jī)車(chē)為交—直流電傳動(dòng)形式。

• 交—交流電傳動(dòng)：指電力機(jī)車(chē)從交流電氣化鐵路接觸網(wǎng)受流，無(wú)需經(jīng)過(guò)變壓—整流—逆變，直接變頻后向交流牽引電動(dòng)機(jī)供給交流電。本文提及的蘇聯(lián)鐵道部VL83型電力機(jī)車(chē)為交—交流電傳動(dòng)形式。

• 交—直—交流電傳動(dòng)：指電力機(jī)車(chē)從交流電氣化鐵路接觸網(wǎng)受流，經(jīng)過(guò)變壓—整流—逆變后，向交流牽引電動(dòng)機(jī)供給交流電。本文提及的蘇聯(lián)鐵道部VL86F型電力機(jī)車(chē)為交—直—交流電傳動(dòng)形式。

• 雙電流制電力機(jī)車(chē)：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(dòng)的電力機(jī)車(chē)。蘇聯(lián)鐵道部VL61D型電力機(jī)車(chē)即為雙電流制電力機(jī)車(chē)。

• 蘇聯(lián)鐵道部在本文均簡(jiǎn)稱(chēng)“MPS”⑴；俄羅斯聯(lián)邦諾沃切爾卡斯克電力機(jī)車(chē)制造廠(chǎng)簡(jiǎn)稱(chēng)“NEVZ”⑵，格魯吉亞第比利斯電力機(jī)車(chē)制造廠(chǎng)簡(jiǎn)稱(chēng)“TEVZ”，烏克蘭盧甘斯克內(nèi)燃機(jī)車(chē)制造廠(chǎng)簡(jiǎn)稱(chēng)“LTZ”。

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概述

VL83型電力機(jī)車(chē)⑶是MPS的干線(xiàn)貨運(yùn)電力機(jī)車(chē)車(chē)型之一，適用于25kV50Hz單相交流制的電氣化鐵路，由NEVZ于1976年設(shè)計(jì)制造。該型機(jī)車(chē)是在VL80T型電力機(jī)車(chē)基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)研制的實(shí)驗(yàn)性車(chē)型，試驗(yàn)采用同步牽引電動(dòng)機(jī)和單電機(jī)全懸掛轉(zhuǎn)向架，僅試制一組并未投入批量生產(chǎn)。

背景

蘇聯(lián)于20世紀(jì)60年代中期開(kāi)始研究單電機(jī)全懸掛轉(zhuǎn)向架，TEVZ和NEVZ首先合作開(kāi)發(fā)采用單電機(jī)轉(zhuǎn)向架的單節(jié)四軸客運(yùn)電力機(jī)車(chē)，并于1966年、1969年先后試制了兩臺(tái)VL40型電力機(jī)車(chē)，其中機(jī)車(chē)車(chē)體和轉(zhuǎn)向架由LTZ負(fù)責(zé)試制。

VL40型電力機(jī)車(chē)采用全懸掛單電機(jī)組合驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向架，牽引電動(dòng)機(jī)的全部重量都支承在轉(zhuǎn)向架構(gòu)架上，大幅減少了簧下重量，牽引力或制動(dòng)力通過(guò)中間低位牽引拉桿傳遞。機(jī)車(chē)主電路采用了與VL80K型電力機(jī)車(chē)相似的結(jié)構(gòu)，采用硅整流器整流、33級(jí)低壓側(cè)調(diào)壓開(kāi)關(guān)，并設(shè)有三級(jí)磁場(chǎng)削弱。

研制

1970年代初，全蘇電力機(jī)車(chē)研究與設(shè)計(jì)院和NEVZ開(kāi)始聯(lián)合研制采用單電機(jī)轉(zhuǎn)向架的貨運(yùn)電力機(jī)車(chē)。全蘇電力機(jī)車(chē)研究與設(shè)計(jì)院提出了新型電力機(jī)車(chē)的技術(shù)要求。對(duì)當(dāng)時(shí)而言，單電機(jī)的設(shè)計(jì)節(jié)省了Bo-Bo軸式中復(fù)雜的轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)和額外的電氣設(shè)備，因此被認(rèn)為是成功的。而按雙方的設(shè)想，全面地研究和試驗(yàn)這種單電機(jī)轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)的機(jī)車(chē)，將有助于加快研制未來(lái)軸重達(dá)27t的大軸功率和牽引力的貨運(yùn)機(jī)車(chē)，而且能顯著地改善機(jī)車(chē)的動(dòng)力學(xué)性能。

1976年NEVZ試制了首組原型車(chē)——VL83-001號(hào)機(jī)車(chē)，定型為VL83型。然而，VL83-001號(hào)機(jī)車(chē)的技術(shù)設(shè)計(jì)在某些參數(shù)上沒(méi)有達(dá)到原計(jì)劃的要求——例如，軸重由23t增加至26t，非懸掛重量由3500kg提高到4250kg。這組VL83-001號(hào)機(jī)車(chē)后來(lái)長(zhǎng)期處在廢棄狀態(tài)，最終僅留存一塊生產(chǎn)廠(chǎng)家銘牌于NEVZ廠(chǎng)內(nèi)的博物館展示。

技術(shù)設(shè)計(jì)

VL83型電力機(jī)車(chē)的整備重量為208t，可行駛的線(xiàn)路最小半徑為125m。在持續(xù)速度為52km/h時(shí)，電力機(jī)車(chē)產(chǎn)生的牽引力為490kN，持續(xù)牽引力為441kN；最高運(yùn)行速度為110km/h。

VL83型電力機(jī)車(chē)的車(chē)體結(jié)構(gòu)是在VL80T、VL80R型電力機(jī)車(chē)基礎(chǔ)上改進(jìn)而成，但由于采用了單電機(jī)轉(zhuǎn)向架，VL83型機(jī)車(chē)的車(chē)體底架高度比VL80T型機(jī)車(chē)提高了400mm。

• 機(jī)械部分

機(jī)車(chē)采用全懸掛單電機(jī)組合驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向架，牽引電動(dòng)機(jī)的全部重量都支承在轉(zhuǎn)向架構(gòu)架上，大幅減少了簧下重量；車(chē)體經(jīng)搖枕懸掛在轉(zhuǎn)向架上，一系懸掛采用軸箱兩側(cè)螺旋彈簧，二系懸掛采用螺旋彈簧和油壓減震器，牽引力或制動(dòng)力通過(guò)中間低位牽引拉桿傳遞；牽引電動(dòng)機(jī)通過(guò)傳動(dòng)齒輪箱、車(chē)軸齒輪箱組成的二級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)輪對(duì)?；A(chǔ)制動(dòng)裝置為單側(cè)閘瓦踏面制動(dòng)單元。

• 電氣部分

VL83型電力機(jī)車(chē)采用交—交流電傳動(dòng)，每一節(jié)機(jī)車(chē)上均有兩臺(tái)牽引電動(dòng)機(jī)、一臺(tái)變壓器、交—交流變換器、平波電抗器、勵(lì)磁整流器以及輔助電氣設(shè)備，機(jī)車(chē)主電路采用兩組三相反并橋式系統(tǒng)。ODCE-7500/25B型變壓器次邊有8個(gè)牽引繞組、2個(gè)勵(lì)磁繞組、1個(gè)輔助繞組，單相交流電經(jīng)牽引繞組降壓后供給交—交流變換器，不需經(jīng)過(guò)直流中間環(huán)節(jié)，可直接將單相交流電變成可調(diào)頻的三相交流電，輸出頻率范圍為0～150Hz。該三相交流電用于為同步牽引電動(dòng)機(jī)的定子繞組供電，并且其電壓可以平穩(wěn)調(diào)節(jié)。

牽引電動(dòng)機(jī)采用NB-604型三相交流同步牽引電動(dòng)機(jī)⑷，定子繞組連接為兩個(gè)獨(dú)立的星形結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子為10極的隱極結(jié)構(gòu)，直徑為1240mm；電機(jī)小時(shí)功率為1800kW，持續(xù)功率為1650kW。機(jī)車(chē)并設(shè)有再生制動(dòng)。

機(jī)車(chē)由KME-79型司機(jī)控制器兩個(gè)手柄控制。其一用于調(diào)節(jié)牽引或制動(dòng)工況下的電動(dòng)機(jī)電流，另一個(gè)用于調(diào)節(jié)上述工況的運(yùn)行速度。

在每節(jié)機(jī)車(chē)上安裝了四個(gè)電動(dòng)機(jī)風(fēng)扇和一個(gè)電動(dòng)壓縮機(jī)。這些機(jī)器由AE-92-4型電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，由NB-455A型分相器提供動(dòng)力。而NB-455A型分相器同時(shí)驅(qū)動(dòng)NB104直流發(fā)電機(jī)。

后記

NEVZ研制采用三相交流同步牽引電動(dòng)機(jī)和單電機(jī)全懸掛轉(zhuǎn)向架的VL83-001號(hào)機(jī)車(chē)，不僅僅是為了減輕重量，更是測(cè)試交流牽引電動(dòng)機(jī)運(yùn)用于電力機(jī)車(chē)的可行性。然而VL83-001號(hào)機(jī)車(chē)的研制難以持續(xù)，加上半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)步，反而讓NEVZ轉(zhuǎn)而研制采用三相交流異步牽引電動(dòng)機(jī)的VL86F型電力機(jī)車(chē)。

注釋

⑴俄語(yǔ)：Министерство Путей Сообщения СССР。

⑵俄語(yǔ)：Новочеркасский ЭлектроВозостроительный Завод。

⑶俄語(yǔ)：ВЛ83。

⑷最初，VL83型機(jī)車(chē)原本計(jì)劃配備他勵(lì)脈流牽引電動(dòng)機(jī)，但為了減輕牽引電動(dòng)機(jī)的重量和尺寸，并提高牽引電動(dòng)機(jī)的可靠性，NEVZ決定改用三相交流同步牽引電動(dòng)機(jī)。

參考

• 《List of the vehicles — VL40 — TrainPix》：https://trainpix.org/list.php?mid=1242

• 《List of the vehicles — VL83 — TrainPix》：https://trainpix.org/list.php?mid=1097

• 《ОПЫТНЫЕ ЭЛЕКТРОВОЗЫ ВЛ40-001 И ВЛ40-002》，V·A·拉科夫著，《Локомотивы Отечественных железных дорог 1956-1975 гг.》，第114頁(yè)~第116頁(yè)

• 《ОПЫТНЫЙ ГРУЗОВОЙ ЭЛЕКТРОВОЗ ВЛ83》，V·A·拉科夫著，《Локомотивы и моторвагонный подвижной состав железных дорог Советского Союза 1976-1985 гг.》，第18頁(yè)~第20頁(yè)

• 《ВЛ83型電力機(jī)車(chē)技術(shù)設(shè)計(jì)》，《機(jī)車(chē)電傳動(dòng)》 1976年01期