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【电力机车科普】东西两开花——来自德国的“小鳄鱼”EL2型工矿电力机车

2019-06-19 22:27 作者:宁柳跨越  | 我要投稿

文章作者:西瓜昌真湿基(B站和百度昵称:宁柳跨越)



提示

  • 直—直流电传动:本文定义是指电力机车从1200伏、1500伏或者是2400伏直流电气化铁路接触网受流,向直流牵引电动机供给直流电。本文提及的EL2型⑴电力机车为直—直流电传动形式。

  • 东德黑尼格斯多夫市“汉斯·贝姆勒”电力机车厂⑵简称“LEW”。



概述

EL2型电力机车是LEW于1956年推出的一款直流工矿电力机车。本型机车适用于1200伏、1500伏或者是2400伏直流电气化铁路,并可以用车顶受电弓或者是两侧受电弓受流。

波兰境内运用的EL2-36号机车



历史

1952年到1988年间,LEW制造了共计1384台的EL2型电力机车。这款电力机车不仅供东德企业使用(631台),而且还出口到苏联(245台)、保加利亚(206台)、中国(186台)和波兰(62台)。

中国境内运用的EL2-2302号机车



设计

EL2型机车是一种适用于1200伏、1500伏或者是2400伏直流电气化铁路的工矿电力机车,轴式为Bo-Bo,动轮直径为1120毫米,整备重量为100吨,最高运行速度为65公里/小时,小时输出功率为1400千瓦,牵引力为158.86千牛;持续输出功率为1160千瓦,牵引力为120.62千牛。


  • 车体

EL2型机车的车体包含了两端设备罩与司机室,且通过两个中轴支架与每端转向架连接。这样的设计是由需要较大的启动制动电阻,以及更人性化的布局和设备所决定的。

EL2型机车尺寸图


  • 转向架

转向架侧壁由钢板制成,并与横杆通过焊接相互连接。每组转向架通过短杆相互连接,传递水平纵向力;从两端转向架到中间转向架的垂直力通过安装在这些转向架之间的销钉传递;机车上的牵引力和制动力仅通过转向架传递。每组转向架设置板弹簧以实现平衡。


  • 牵引电动机

在EL2型机车上安装四台带补偿绕组的GBM-350型或者是GBM-1500型牵引电动机,由位于德累斯顿的萨克森工厂制造,采用轴悬形式悬挂。在额定电压为1500伏时,GBM-350/1500型牵引电动机小时输出功率为350千瓦,电流为250安,旋转频率为820转/分钟;而在持续模式时的输出功率为290千瓦,电流为205安,持续旋转频率为880转/分钟。牵引电动机电枢的最大旋转频率为2000转/分钟。牵引电动机在装有两个齿轮时的重量为3650千克。

每台牵引电动机可以串联或并联连接,使用单独的DLS-350型电空接触器可实现牵引电动机连接的切换。牵引电动机的电源电路由高速开关“Gearapid”保护。但由于EL2型机车只有四台牵引电动机,DLS-350型电空接触器触头数量从48个减少到32个。

交付苏联制造的前十台EL2型机车,由于其牵引电动机没有足够好的换向,因此为了更好地将电流分配到电枢绕组上,萨克森工厂随后在每对电刷的电路中包括一个小的附加电阻器。

值得注意的是,GBM-350型牵引电动机最初安装在1435毫米轨距、且受流电压为1200伏直流电的EL2型机车上。


  • 辅助设备

在电力机车上安装了三台VV224型电动压缩机、两台用于冷却牵引电动机的电机风扇、一台用于控制电路的发电机(48伏)和一组输出160安培·小时(24个电池)的酸性蓄电池。在每个转向架上,有两个制动气缸从其空气分配器起作用。



改造

  • 与电动自卸车重联而成的牵引单元

1964年,LEW生产了两台装有继电器的EL2型电力机车牵引单元。继电器不仅用于控制机车本身的牵引电动机,而且还安装在与电力机车重联的电动自卸车上的四个电动机。其中一组牵引单元于1964年在莱比锡春季展览会上展出。

电动自卸车的黏着重量为75吨,载重量为45吨。这种牵引单元可以用相对便宜的方式使推力加倍并获得第三经济速度。在电力机车和电动自卸车施行电阻制动期间使用强制冷却。电动自卸车的牵引电动机与电力机车没有区别,并且还配备了砂箱。高速开关安装在自卸车电动机的电源电路中。高速开关安装在电动自卸车牵引电动机的电源电路中。


牵引单元全貌(左),电动自卸车(右)


  • 现代化改造

自1999年以来,在德国运用的EL2型机车逐步进行现代化改造,安装了重联装置和辅助变流器,并对制动管路和机车电路进行了改造。

德国境内运用的EL2-4-1232号机车,其车顶受电弓已被更换

而中国境内运用的EL2型机车,则以采用数字化IGBT斩波调速系统替代传统的电阻调速系统⑶、以QDS7型快速断路器替代N1型快速断路器⑷等措施实现现代化改造目标。



后记

诞生于60多年前的EL2型电力机车,不仅见证了苏联、东德、波兰、保加利亚诸国经济的发展,也见证了剧变前后的光怪陆离,让人唏嘘不已。而交付中国的EL2型机车,却见证了中国经济的曲折发展。

俄罗斯联邦境内运用的EL2-413号机车



注释

⑴俄语:ЕЛ2。

⑵德语:Volkseigene Betrieb Lokomotivbau Elektrotechnische Werke „Hans Beimler“ Hennigsdorf;直译为“人民企业黑尼格斯多夫市‘汉斯·贝姆勒’电力机车厂”。该厂战前为AEG公司一部分,战后被东德当局国有化。1990年德国统一后该厂被Adtranz公司接收。在2001年Adtranz公司被庞巴迪运输收购后,原黑尼格斯多夫电力机车厂亦被庞巴迪运输收购。

《EL2型德式电力机车数字化斩波调速改造后的技术水平分析》,本钢板材股份有限公司运输部

《QDS7型快速断路器在EL型电力机车的应用》,褚玉峰,《中国科技博览》2012-06-02期


参考

  • 《ЭЛЕКТРОВОЗЫ СЕРИИ EL2》,Ye·R·阿伯拉莫夫,《Электроподвижной состав Отечественных железных дорог》,第500页-第512页;原作者为V·A·拉科夫,《Локомотивы Отечественных железных дорог 1956-1975 гг.》,第393页-第396页

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