Положительный опыт эксплуатации первых электровозов ВЛ61 позволил параллельно с их выпуском начать проектирование и изготовление более мощных шестиосных электровозов переменного тока. В течение 1956 г. на Новочеркасском электровозостроительном заводе под руководством главного конструктора завода Б. В. Суслова был разработан технический проект такого электровоза со следующими основными параметрами:
 

• Р РѕРґ тока - однофазный, 50 РіС†, 20 РєР’
• Мощность - 4000 РєР’С‚
• Сила тяги часового режима - 33000 РєР“
• Скорость часового режима - 45 РєРј/С‡
• Конструктивная скорость - 110 РєРј/С‡
• Вес электровоза- 138 С‚
• Диаметр движущих колес - 1250 РјРј
• Подвеска тяговых электродвигателей РѕРїРѕСЂРЅРѕ-осевая.

Если при проектировании электровоза ВЛ61 вопрос о выборе напряжения для тягового электродвигателя специально не рассматривался, так как тип электродвигателя был по существу задан, то при проектировании нового электровоза проводилось сравнение вариантов применения электродвигателей, рассчитанных на напряжение 1500 и 750 В с различным их включением. Проведенные на заводе тогда расчеты показали, что параллельное соединение тяговых электродвигателей, выполненных на напряжение 750 В, вызывает увеличение веса электровоза за счет значительного утяжеления аппаратуры.

Последовательно-параллельное соединение электродвигателей РїСЂРё мостовой схеме соединения вентилей было отклонено РёР·-Р·Р° необходимости выполнения изоляции системы РІРѕРґСЏРЅРѕРіРѕ охлаждения игнитронов РЅР° высокое напряжение. Р’ результате конструкторы остановились РЅР° варианте параллельного соединения тяговых электродвигателей, рассчитанных РЅР° напряжение 1500 Р’, РїСЂРё двухполупериодной схеме выпрямления тока Рё нулевом выводе РёР· вторичной обмотки трансформатора. Вариант применения высоковольтного регулирования РІ проекте РЅРµ рассматривался. 
 

После широкого обсуждения в январе 1957 г. проекта электровоза началось его рабочее проектирование, а затем постройка двух опытных локомотивов. Новые электровозы первоначально получили обозначения Н6О, что значило: Новочеркасский 6-осный однофазный. Затем буква О стала читаться как цифра ноль и электровоз стали называть "эн шестьдесят". С января 1963 г. электровозам Н6О присвоена серия ВЛ60.
 

Опытные электровозы ВЛ60-001 и ВЛ60-002

В конце 1957 и начале 1958 г. Новочеркасский электровозостроительный завод построил два первых шестиосных электровоза типа 3о-3о переменного тока напряжением 20 кВ, получивших тогда обозначение Н6О-001 и Н6О-002. Номинальное напряжение 20 кВ определилось тем, что участок Ожерелье - Павелец имел еще в то время такое напряжение.
 

Конструкция механической части электровозов ВЛ60 значительно отличается не только от электровозов ВЛ61, но и всех других ранее построенных в Советском Союзе электровозов. Кузов электровоза ВЛ60 служит не только для размещения оборудования и кабин машиниста, а также для передачи тягового усилия; поэтому автосцепки установлены на раме кузова, а не на тележках, как это сделано на электровозах ВЛ61. Длина первых двух электровозов по осям автосцепок составляет 20400 мм. Электровоз ВЛ60 является первый магистральным локомотивом, спроектированным без буферов.
 

Кузов опирается на две несочлененные трехосные тележки через четыре качающихся в поперечном направлении опоры, установленные на резиновые конусы. Через эти опоры передается тяговое или тормозное усилие от тележек к кузову. В поперечном направлении кузов связан с тележками упругими возвращающими устройствами, шарнирно укрепленными на качающихся опорах и на кузове. Кроме того, кузов поддерживается на тележках четырьмя боковыми пружинными опорами. При повороте тележки относительно кузова в кривых качающиеся опоры наклоняются в разные стороны; при этом создается момент, противодействующий повороту тележки. Поперечные перемещения кузова относительно тележки вызывают параллельное нагружение возвращающих аппаратов обеих качающихся опор.
 

Рамы тележек первоначально были сварно-литой конструкции с боковинами замкнутого сечения. Тележки электровозов выполнены с нижним рессорным подвешиванием и двумя продольными балансирами на каждой стороне. Опоры на концы подбуксовых листовых рессор опираются через резиновые диски. Буксы колесных пар не имеют направляющих, а тяговое усилие от осей к рамам тележек передается через поводки, шарнирно соединяющие буксы с рамой. Шарниры поводков имеют резиновые втулки, соединенные вулканизацией с металлическими поверхностями. Такие шарниры работают без трения и износа за счет упругой деформации резины. Буксовые подшипники - роликовые.
 

Тяговые электродвигатели расположены к середине кузова: на каждой тележке в одну сторону. Передача от тяговых электродвигателей к колесным парам двусторонняя, жесткая косозубая. На электровозе Н6О-001 была установлена зубчатая передача с передаточным отношением 21:88=1:4,19, а на электровозе Н6О-002 - 23:86=1:3,74.
Это позволило сделать выбор передаточного числа для серийных электровозов.
 

Рычажная система тормоза сконструирована для двустороннего нажатия. На каждой тележке два тормозных цилиндра.
РќР° электровозах Рќ6Рћ-001 Рё Рќ6Рћ-002 были установлены тяговые электродвигатели РќР‘-410 СЃ шестью главными Рё шестью дополнительными полюсами. Остов машины - круглый; полюса имели обмотки СЃ кремнийорганической изоляцией (класса Р’РЎ); СЏРєРѕСЂСЊ выполнен СЃ петлевой обмоткой Рё изоляцией класса Р’; моторпо-осевые подшипники - СЃ польстерной смазкой. Максимальная скорость вращения СЏРєРѕСЂСЏ - 2 020 РѕР±/РјРёРЅ, вес электродвигателя - 4450 РєРі. 
 

На электровозах были установлены стержневые трансформаторы ОЦР-5600/20 с принудительным масляным охлаждением. Первичная обмотка рассчитана на номинальное напряжение 20 кВ, вторичная тяговая, состоящая как и у электровозов ВЛ61 из четырех частей, - на 2060 В и вторичная вспомогательная - на 399 В. Номинальная мощность первичной обмотки составляет 5 244 кВА, вторичной тяговой - 4 942 кВА и вспомогательной - 300 кВА. Две регулируемые части тяговой обмотки имеют по пять выводов, две другие нерегулируемые части - по два вывода. Трансформатор весит 12346 кг, из которых 2840 кг - масло. Трансформаторы спроектированы и построены Московским трансформаторным заводом, специализированном на выпуске стационарных трансформаторов. Это обстоятельство наложило свой отпечаток на конструкцию трансформатора ОЦР-5600/20, который, как и трансформатор электровозов ВЛ61, не является в полном смысле этого слова локомотивным (тяговым).
 

На электровозе размещены две выпрямительные установки, каждая из которых имеет четыре игнитронных запаянных вентиля �ВС-300/5 с жидкостным охлаждением. �гнитроны рассчитаны на длительный ток 300 А, часовой ток 350 А, 10-минутные перегрузки 450 А и максимальное обратное напряжение 6500 В; вес игнитрона 65 кг. Как и игнитроны �ВС-200/5, новые игнитроны разработаны во Всесоюзном электротехническом институте им. В. �. Ленина; первые образцы их изготовлены в этом институте. Система управления игнитронами электромагнитная.
 

В отличие от электровозов ВЛ61 на электровозах ВЛ60 применен групповой переключатель (главный контроллер) ЭКГ-60 с кулачковым валом и электромоторным приводом. Контроллер имеет 20 контактов без дугогашения, работающих при обесточенных цепях, и восемь контактов с дугогашением, включенных в цепи переходных реакторов и осуществляющих размыкание и замыкание цепей под током.
 

Защита электрооборудования от перегрузок и токов короткого замыкания осуществлена главным воздушным выключателем ВОВ-20М, реле заземления, реле перегрузки тяговых электродвигателей и максимальным автоматом в цепях вспомогательных машин. Для защиты игнитронов от обратных зажиганий установлено быстродействующее реле, действующее на сеточную защиту вентилей. Для сглаживания пульсации тока применены два реактора со стальными сердечниками - по одному и на три параллельно включенных тяговых электродвигателя.
 

Схема силовой цепи тяговых электродвигателей на электровозах Н6О-001 и Н6О-002 принципиально такая же, как и на электровозах ВЛ61: выпрямление тока осуществлено по схеме с нулевым выводом, тяговые электродвигатели соединены в две группы по три параллельно в каждой, регулирование скорости (напряжения на зажимах тяговых электродвигателей) производится включением различного числа секций регулируемых частей тяговой обмотки и встречным или согласованным включением регулируемых и нерегулируемых фаз этой обмотки. Число (восемь) и схема включения игнитронов такие же, как и на электровозах ВЛ61. Осталось без изменения количество и чередование пусковых и ходовых позиций (1, 5, 9, 13, 17, 21, 25, 29 и 33-я). На новых электровозах увеличено количество ступеней "ослабления" поля с одного до четырёх: 68 (75), 52(60), 43(52) и 36(43%) (в скобках даны фактические величины); на полном поле сохранено 90 (92)% возбуждения. В цепь 5-го тягового электродвигателя для автоматического пуска включено реле пуска. Рассчитывалось, что пуск можно осуществлять с хрономтричсской характеристикой (заданным временем пуска) или же с различными установленными пусковыми токами.
 

Контроллеры машиниста имели три ручки: главную с позициями О, выключсние, фиксация, ручной пуск 1, ручной пуск 2 и позициями 1-10 автопуска, реверсивную с позициями: вперед, 0, назад и ослабление поля с позициями О, ОП1, ОП2, 0П3, 0П4. Цепи управления и освещения питаются постоянным током напряжением 50 В, была предусмотрена работа электропозов по системе многих единиц.
 

Электродвигатели вспомогательных машин (компрессоров, вентиляторов, насосов) трехфазные асинхронные, рассчитанные РЅР° напряжение 380 Р’, питаются через расщепители фаз. Последнке служат одновременно приводами генераторов тока управления. Для циркуляции жидкости, охлаждающей игнитроны РїСЂРё снятии напряжения РІ контактной сети, служат насосы, приводимые электродвигателями постоянного тока 50 Р’, получающими питание РѕС‚ щелочной аккумуляторной батареи РќРљРќ-100. 
 

По данным взвешивания, в феврале 1957 г. электровоз Н6О-001 имел вес 141,3 т; после замены тележек с литыми боковинами на тележки с боковинами, спаренными из листовой стали, вес электровоза снизился до 139,6 т. При диаметре колес 1250 мм и передаточном числе 1:4,19 (Н6О-001) и 1:3,74 (Н6О-002) электровозы реализовали при

• часовой режиме
  • силу тяги 33100 РєР“ Рё 29600 РєР“,
  • скорость 45,0 РєРј/С‡ Рё 50,4 РєРј/С‡;
• РїСЂРё длительном режиме 
  • силу тяги 27500 РєР“ Рё 24600 РєР“ 
  • скорость 47,5 Рё 53,2 РєРј/С‡.
• Конструктивная скорость для электровоза первоначально указывалась 110 РєРј/час, Р° затем была установлена 100 РєРј/С‡.

С электровозом Н6О-002 в 1958 г. были проведены тягово-энергетические испытания на экспериментальном кольце ЦН�� МПС и на участке Ожерелье - Павелец Московской дороги. Электровоз Н6О-001 прошел динамические испытания на участке Хашури - Боржоми Закавказской дороги. Определено воздействие его на путь.
 

�спытания электровоза Н6О-002 выявили его высокие тяговые качества и возможность принятия для этого типа электровоза коэффициента тяги часового режима 0,24-0,25, т. е. при весе электровоза 138 т тяговые усилия электровоза должны составлять 33-35 т (восьмиосный электровоз ВЛ8 имеет часовую силу 35300 кГ). Расчетный коэффициент сцепления для локомотива был установлен 0,28.

Были выявлены и отдельные недостатки нового локомотива. Так, например,

• тяговые электродвигатели РќР‘-410 РїСЂРё некоторых режимах работы имели ненормальную коммутацию (неудовлетворительную компенсацию постоянной составляющей реактивной электродвижущей силы) Рё ограничение мощности РїРѕ нагреванию обмоток дополнительных полюсов; автоматический РїСѓСЃРє РІ выполненном РІРёРґРµ РЅРµ упрощал работу машиниста, Р° вызывал усложнение схемы Рё повышал склонность электровоза Рє боксованию;
• контакторы главного контроллера имели неудовлетворительное дугогашение;
• напряжение РЅР° первой ступени оказалось слишком малым (выпрямленное напряжение холостого С…РѕРґР° 36 Р’ Рё ток РЅР° тяговый электродвигатель РїСЂРё неподвижном электровозе - 50 Рђ) РїСЂРё РІРѕСЃСЊРјРё игнитронах Р�Р’РЎ-300/5 мощность выпрямительных установок ограничивала перегрузочные режимы локомотива. Р�спытателями отмечалось, что трансформатор электровоза РїРѕ СЃРІРѕРёРј энергетическим показателям оказался вполне удовлетворительным;
• применение РіСЂСѓРїРїРѕРІРѕРіРѕ контроллера вместо индивидуальных контакторов упростило Рё повысило надежность работы цепи управления. РќР° основании испытаний первых электровозов Р’Р›60 был сделан вывод Рѕ возможной РёС… дальнейшей постройке РїСЂРё одновременном устранении выявленных недостатков.
   

В связи с переводом участка Ожерелье - Павелец с напряжения 20 кВ на напряжение 25 кВ на электровозах Н6О-001 и Н6О-002 в 1959 г. были заменены первичные обмотки трансформаторов. В дальнейшем электровозы были подвергнуты более серьезным переделкам: поставлены новые тяговые электродвигатели НБ-412М, главные контроллеры, изменены схемы, т. е. были приближены по конструкции к серийным локомотивам.
 

Серийные электровозы ВЛ60
 

Принятое в октябре 1958 г. решение об электрификации участка Мариинск - Красноярск - Зима на переменном токе со сроком ввода его в эксплуатацию в течение 1959-1960 гг. значительно ускорило организацию выпуска электровозов ВЛ60 на Новочеркасском электровозостроительном заводе. Уже в 1959 г. завод выпустил несколько десятков электровозов. Эти электровозы строились заводом весь период 1959-1965 гг. и стали основным типом грузового локомотива на линиях, электрифицированных на переменном токе.. При этом завод непрерывно работал над улучшением конструкции этих локомотивов, в результате чего появилось много отдельных изменений, основные из которых отмечены ниже.
 

Если на первых опытных электровозах в буксах было установлено по два однорядных подшипника с коническими роликами, то с электровоза № 063 стали устанавливать по два однорядных подшипника с цилиндрическими роликами. Начиная с электровоза №035 завод по рекомендации ЦН�� МПС выпускал локомотивы с увеличенным разбегом средних колесных пар обеих тележек (2-й и 5-й оси). По мнению некоторых специалистов, это должно улучшить воздействие электровоза на рельсы при прохождении кривых участков пути. В то же время такое изменение привело к появлению "нестандартных" элементов конструкции буксового узла и тормозной системы.
 

Начиная с электровоза № 003 зубчатые колеса выполнены со съемным зубчатым венцом, а с 1962 г. эти колеса, как и у первых опытных электровозов, стали делать из одной поковки.
 

Рамы серийных электровозов имеют боковины коробчатого сечения, сваренные из листовой стали как и новые рамы тележек электровозов ВЛ60-001 и ВЛ60-002. У рессорного подвешивания, начиная с электровоза № 003, не ставились резиновые прокладки на концах листовых подбуксовых рессор. Начиная с электровоза ВЛ60-017 улучшена конструкция возвращающих устройств кузова, а на электровозах № 053, 056, 063 и последующих усилена конструкция шкворневых брусьев рам кузова около центральных опор. На электровозах ВЛ60-618 и 619 завод установил дополнительные опоры с целью снижения нагрузки на центральные опоры на 3-4 т; однако это мероприятие не дало заметного уменьшения износа резиновых конусов центральных опор.
 

Учитывая опыт работы тяговых электродвигателей НБ-410, завод переработал их конструкцию, увеличив несколько размеры остова и полюсов (применены плоские катушки главных полюсов вместо изогнутых), сохранив при этом конструкцию и основные размеры якоря. �зменение остова вызвало некоторое увеличение централи (с 599,5 до 610,5 мм). Одновременно было изменено и передаточное отношение, которое принято 23:88=1: 3,826.
 

Электродвигатель НБ-412 был несколько тяжелее НБ-410 и весил 4990 кг. Тяговые электродвигатели НБ-412 ставились на электровозы с №003 по 033.
 

Чтобы несколько повысить мощность, ограниченную нагревом катушек полюсов, электродвпгатслн были перепроектированы (катушки главных полюсов стали выполняться изогнутыми по внутреннему радиусу остова). В результате возникла новая модификация машины - тяговый электродвигатель НБ-412М. Основные элементы конструкции этого электродвигателя остались такими же, как и у электродвигателя НБ-412:

• СЏРєРѕСЂСЊ СЃ петлевой обмоткой Рё уравнительными соединениями (изоляция класса Р’); 
• шесть главных Рё шесть дополнительных полюсов (изоляция класса Рќ); 
• моторноосевые подшипники СЃ постоянным уровнем смазки; 
• Максимальная скорость вращения СЏРєРѕСЂСЏ - 1 650 РѕР±/РјРёРЅ; 
• вес тягового электродвигателя - 5000 РєРі.

Электродвигатели НБ-412М устанавливались на электровозах с № 034 и ими были оборудованы почти все электровозы выпуска 1959-1965 гг.
 

Стремление повысить рабочее напряжение на зажимах тяговых электродвигателей и улучшить их коммутацию при режиме "ослабленного" поля привело к мысли изготовить эти электродвигатели с шихтованными вставками между внутренней поверхностью расточки остова и полюсами. Такие вставки должны уменьшить демпфирующее действие магнитного потока дополнительных полюсов: для хорошей коммутации нужно, чтобы магнитный поток пульсировал в соответствии с пульсацией тока якоря. Тяговые электродвигатели с шихтованными вставками были установлены на электровозах № 580, 582, 587 и 608, но так как вставки имели малое сечение, то они не дали нужного эффекта.
 

Хорошие результаты в повышении коммутационной устойчивости тяговых электродвигателей НБ-412М были достигнуты применением компенсационной обмотки. Эта обмотка улучшает потенциальную кривую на коллекторе, снижает максимальное напряжение между коллекторными пластинами, что уменьшает вероятность возникновения кругового огня. Проектирование тягового электродвигателя с компенсационной обмоткой началось в феврале 1961 г.; при этом предусматривались минимальные изменения тягового электродвигателя НБ-412М. В сердечнике главных полюсов делалось по 10 пазов и размещалось по 10 витков на полюс; одновременно число витков дополнительных полюсов уменьшалось с 21 до 10; число витков главных полюсов уменьшалось с 34 до 19; при этом расход меди на машину уменьшился на 158 кг. В феврале 1962 г. было закончено нзготовленне двух опытных элсктродвигателей, получийщнх наименование НБ-412К.
 

Первоначально с тяговыми электродвигателями НБ-412К в 1963 г. была выпущена партия электровозов (№1029, 1033 и др.), направленных для опытной проверки в депо Кавказская и Нижнеудинск.
 

В 1965 г., начиная с электровоза №1810, вместо тяговых электродвигателей НБ-412М стали устанавливать тяговые электродвигатели НБ-412К с изоляцией полюсов класса В;
 

Максимальная скорость вращения СЏРєРѕСЂСЏ - 1845 РѕР±/РјРёРЅ. Если РЅР° первых электровозах трансформаторы ОЦР-5600/20. затем получившие наименование ОЦР-5600/25, изготовлялись РњРѕСЃРєРѕРІСЃРєРёРј трансформаторным заводом, то СЃ 1960 Рі. производство РёС… началось РЅР° Таллинском заводе ртутных выпрямителей РёРј. Рњ. Р�. Калинина. Основные конструктивные элементы трансформаторов Рё РёС… параметры РІ процессе постройки электровозов Р’Р›60 РЅРµ менялись. Р�зменению подверглись лишь РѕРїРѕСЂС‹ трансформатора, Рё СЃ целью ликвидации случаев РїСЂРѕР±РѕСЏ нерегулируемой части вторичной обмотки были увеличены ширина масляного канала Рё сечение этой обмотки. Так как это РЅРµ дало должного эффекта, то РІ дальнейшем был применен моноблочный масляный насос ЭЦТ-63, который исключил попадание РІРѕР·РґСѓС…Р° РІ масло, после чего повреждение вторичной обмотки прекратилось. 
 

На электровозах № 003 и 004 было поставлено, как и на первых опытных электровозах, по восемь игнитронов �ВС-300/5; на всех последующих по двенадцать, т. е. параллельно по три вентиля. Выпрямительные установки для электровозов серийно изготовлялись Таллинским и Ставропольским заводами ртутных выпрямителей. �гнитроны �ВС-300/5 особенно в первое время эксплуатации давали большое количество обратных зажиганий на высоких ступенях напряжения, наблюдались случаи перекрытия анодных изоляторов, повреждения рубашек, потери вакуума. Обратные зажигания, а также неустойчивая коммутация тяговых электродвигателей НБ-412М ограничивали напряжение на их зажнмах, которое зачастую не поднималось выше 1200-1300 В.
 

С целью сокращения обратных зажиганий игнитронов возникло предложение соединить их последовательно. Впервые такое предложение было осуществлено работниками депо Красноярск в феврале 1961 г. на электровозе №117. Так как при сохранении того же количества игнитронов необходимо было увеличить ток, проходящий через вентиль, а в депо в то время не оказалось игнитронов, рассчитанных на ток 500 А, то мощность электровоза ограничилась по выпрямительной установке. В результате электровоз был снова переоборудован на обычную схему.
 

В августе 1961 г. проектно-конструкторским бюро Главного управления локомотивного хозяйства МПС был разработан проект и переоборудован электровоз ВЛ60-004 на схему с последовательным включением игнитронов �ВС-500, Этот электровоз поступил для испытаний на экспериментальное кольцо ЦН�� МПС, а затем на участок Ожерелье - Павелец. В сентябре 1962 г. по такому же принципу были переделаны электровозы №186 и 372. В конце 1962 г. и начале 1963 г. Новочеркасский электровозостроительный завод выпустил партию электровозов с последовательным соединением игнитронов �ВС-500/5.
 

�зготовление новых игнитронов �ВУ-500/5 конструкции Таллинского завода ртутных выпрямителей началось с конца 1963 г. �гнитроны допускают при номинальном токе 300 А обратное напряжение 6500 В и при номинальном токе 440 А обратное напряжение 4 000 В. Ток часового режима - 550 А. По сравнению с ранее выпускаемыми игнитронами, у игнитрона �ВУ-500/5 изменено крепление сеток, что дало возможность выполнять вакуумную технологическую обработку при больших токах. Экраны более жесткие, их расположение предотвращает попадание струй ртутного пара в область анодного ввода и возникновение электрических пробоев. Успокоитель ртути выполнен из молибдена и не подвержен распылению. Вводы зажигателей и подхватывающих анодов механически усилены, вынесены из центра катодного пятна к его периферии, т. е. помещены в зону водяного охлаждения. Начиная с электровоза №1277 Новочеркасский электровозостроительный завод применил игнитроны �ВУ-500/5 с последовательным их включением. Эти игнитроны в дальнейшем получили наименование �ВП-500/5.
 

Недостатком последовательного включения игнитронов на электровозах, у которых не менялись холодильные устройства выпрямителей, было некоторое ограничение мощности локомотива в жаркое время. В дальнейшем этот недостаток заводом был устранен путем увеличения поверхности охлаждения радиаторов. �з-за параллельного включения всех шести тяговых электродвигателей на электровозах с последовательным соединением игнитронов при повреждении однои из машин возможно повреждение большего числа электродвигателей.
 

На первых электровозах устанавливали главные воздушные выключатели ВОВ-25Л1, затем с электровоза №012 выключатели ВОВ-25, с электровоза №551 - ВОВ-25У с усовершенствованной токовой защитой и наконец с электровоза № 1435--ВОВ-25-4, имеющий меньшие габаритные размеры, заземляющий нож и ряд других особенностей. Конструкции этих выключателей разработаны Всесоюзным электротехническим институтом им. В. �. Ленина.
 

РќР° электровозах Р’Р›60 неоднократно менялся тип РіСЂСѓРїРїРѕРІРѕРіРѕ переключателя, работа которого РЅР° первых партиях локомотивов отличалась ненадежностью. Первоначально вносились изменения РІ конструкцию переключателя Р­РљР“-60: удлинялись перегородки между дугогасительными камерами, применялось воздушное дутье Рё С‚. Рґ. Начиная СЃ электровоза в„–101 (СЃ 1960 Рі.) стали устанавливать переключатели Р­РљР“-60/20, Сѓ которых РІСЃРµ 20 контакторов выполнены СЃ дугогасительными катушками. Контакторные элементы этих аппаратов рассчитаны РЅР° часовой ток 1000 Рђ Рё длительный ток 900 Рђ; количество фиксированных позиций сохранено старое (18). Переключатели Р­РљР“-60/20 работали надежнее предыдущих, РЅРѕ требовали дальнейшего улучшения. Заводом был разработан для электровозов Р’Р›80 переключатель Р­РљР“-8, имеющий 34 контакторных элемента, РёР· РЅРёС… 30 без дугогашения. Р’ этом аппарате РІРЅРѕРІСЊ использован принцип централизованного дугогашения, причем еще РІ большей степени, нежели Сѓ переключателя Р­РљР“-60, РіРґРµ было восемь контакторов СЃ дугогашением. Переключатель Р­РљР“-8Рђ устанавливался СЃ электровоза в„–1435. РќР° электровозах первых выпусков (РґРѕ в„–101) переключатели Р­РљР“-60 различных исполнении заменены переключателями Р­РљР“-60/20. 
 

В 1962 г. с целью защиты оборудования от генераторных токов тяговых электродвигателей, появлявшихся при обратных зажиганиях игнитронов и работе на режимах "ослабленного" поля, первоначально на электровозе № 600, а затем на электровозах № 644-647, 690-709 были поставлены быстродействующие автоматы АБ-1. Эти автоматы рассчитаны на длительный ток 900 А и номинальное напряжение 2000 В. Более удачным методом защиты от генераторных токов было включение в цепь сопротивлении шунтирующих обмоток главных полюсов тяговых электродвигателей кремниевых вентилей. Вентили ВК-200-4Б впервые были установлены в 1962 г. на части электровозов выпуска 1962 г., а с 1965 г. (с электровоза №1721) для защиты от генераторных токов стали применяться кремниевые вентили ВКД-200.
 

Для улучшения коммутации тяговых электродвигателей во время переходных процессов в цепь шунтирующих сопротивлений начиная с электровоза №1435 введены индуктивные шунты.
 

Начиная с электровоза № 970 параллельно каждой ветви переходного реактора ставили разрядные сопротивления. В депо Красноярск для уменьшения перенапряжения на контакторных элементах группового переключателя параллельно переходным реакторам на электровозах были поставлены конденсаторы. Такая защита применяется Новочеркасскнм заводом начиная с электровоза №1841.
 

В цепи вспомогательных машин с электровоза ВЛ60-900 вместо двухполюсного выключателя А-3144 в одну из фаз включен плавкий предохранитель.
 

�зменялись также и воспомогательные машины. В 1961 г. у асинхронных трехфазных электродвигателей АС-81-6, приводящих компрессоры Э-500, вместо изоляции класса А применена изоляция класса В; то же сделано у электродвигателей АП-82-4, приводящих вентиляторы, а с электровоза № 300 эти электродвигатели заменены на АП-81-4. Одновременно на электровозах вместо электродвигателей АОС-42-2 для привода насосов стали ставиться подобные электродвигатели в "морском" исполнении - АОМ-42-2; начиная с электровоза №1435 эти электродвигатели заменены электродвигателями ДОЖ-42-2. Без изменений оставались типы компрессоров Э-500, генераторов тока управления - ДК-405 и незначительно менялась конструкция расщепнтелей фаз НБ-453, выполненных на базе электродвигателей А-92-4. В 1965 г. вместо расщепителя фаз НБ-453 начали устанавливать расщепители НБ-455, имеющие жесткие секции статорной обмотки и усиленные подшипниковые узлы.
 

В связи с применением новых типов аппаратов и стремлением улучшить условия работы электрического оборудования периодически производились отдельные изменения в схемах силовых цепей и цепей управления электровозов, из которых, помимо уже описанных, следует отметить следующие. Начиная с электровоза №003 было изъято реле автопуска, с электровоза №012 количество ступеней ослабленного поля уменьшено с 4 до 3, изменено включение шунтирующих сопротивлений, а переключатели ослабленного поля ПШ-60 заменены индивидуальными контакторами. С электровоза №165 введено принудительное отключение главных выключателей при срабатывании реле обратного зажигания.
 

Контроллеры машиниста электровозов до № 11 включительно имели две рукоятки: главную с позициями 0,выключение, ручной пуск 1, ручной пуск. 2, автоматическое включение, реверсивную с позициями назад, О, вперед полное поле, вперед ОП1, ОП2 и. ОПЗ. Далее стали устанавливать контроллеры КМЭ-60В со штурвалом для привода главного барабана. Этот барабан имеет позиции: 0, вык-гючение, ручной пуск 1, ручной пуск. 2, автоматическое включение, реверсивная рукоятка - позиции назад, 0 и четыре позиции вперед (полное и три ступени ослабленного поля). Начиная с электровоза №300 устанавливали контроллеры КМЭ-60Г с ручкой вместо штурвала у главного барабана. Этот барабан имеет позиции: быстрое выключение, О, автоматическое выключение, ручное выключение, фиксация выключения, фиксация пуска, ручной пуск и автоматический пуск, позиции у реверсивной рукоятки такие же, как у контроллеров КМЭ-60В.
 

Вес электровозов был доведен до проектной величины и составил около 138 т. Конструктивная скорость для всех разновидностей электровозов серии ВЛ60 установлена 100 км/ч. На электровозах с четырьмя ступенями ослабления поля возбуждение составляет на "полном" поле 86%, на "ослабленном" поле 72, 56, 47 и 36%. На электровозах с тяговыми электродвигателями - НБ-412М и тремя ступенями "ослабления" поля соответственно 86, 64, 56 и 46%, а при тяговых электродвигателях НБ-412К - 95, 71, 55 и 46%.
 

На электровозах ВЛ60 проводился ряд экспериментальных работ. Так, в 1961 г. в депо Красноярск был переоборудован электровоз №054 для работы с выпрямительной установкой, имеющей мостовую схему включения игнитронов; при этом в каждом плече моста было включено по три параллельно соединенных игнитрона, а все шесть тяговых электродвигателей соединены параллельно; обе полуфазы вторичной обмотки трансформатора соединялись последовательно, а чтобы напряжение на зажимах тяговых электродвигателей не превышало допустимую величину, групповой переключатель доводился только до 17-й полиции.
 

Некоторое время работал также на Восточно-Сибирской дороге электровоз №350, оборудовании "блочной" схемой (по два игнитрона на тяговый электродвигатель).
 

В 1962-1963 гг. ЦН�� МПС (инж. С. С. Крыловым) проведены работы по оборудованию электровозов № 213 и 715 устройствами для плавного регулирования напряжения на зажимах тяговых электродвигателей при пуске. Первый из этих; электровозов испытывался на экспериментальном кольце института, второй - на Горьковской железной дороге. На этих электровозах менялся момент начала зажигания игнитронов при помощи изменения момента подачи отпирающего сигнала на сетки игнитронов. Плавное регулирование напряжения на опытных локомотивах осуществлялось до 9-й или 13-й позиции; главного контроллера и позволило значительно поднять коэффициент сцепления электровоза при разгоне поезда.
 

Локомотивы серии ВЛ60 первоначально поступили на б. Красноярскую, а затем на Северо-Кавказскую, Одесско-Кишеневскую, Горьковскую, Дальневосточную, Юго-Восточную дороги и на участок Ожерелье - Павелец Московской дороги.
 

При поступлении электровозов ВЛ60 первых выпусков на ремонтные заводы в 1964 г. их переоборудовали по схемам с последовательным соединением игнитронов при сохранении групповых переключателей ЭКГ-60/20. Со II квартала 1965 г. ремонтные заводы начали переоборудовать электровозы по типу электровозов № 1435 (последовательное соединение игнитронов �ВП-500/5, групповой переключатель ЭКГ-8, индуктивные шунты, защита от игнитронных токов и др.).
 

Электровоз ВЛ60-317
 

В 1961 г. Новочеркасскнй электровозостроительный завод выпустил электровоз ВЛ60-317 с так называемой схемой бестоковой коммутации. На этом электровозе контактные элементы группового переключателя ЭКГ-БТК-60 (измененного переключателя ЭКГ-60/20) не разрывают тока при переходе с одной ступени на другую, а эту функцию выполняют игнитроны, половина которых в момент переключения "запирается", а вторая половина, наоборот, нагружается двойным током.
 

Вторичная тяговая обмотка трансформатора ОЦР-5600/25 на этом электровозе подверглась изменениям: сделаны дополнительные выводы от середины секций регулируемых частей и установлены дополнительные изоляторы. На данном электровозе все шесть тяговых электродвигателей соединены параллельно (по три электродвигателя через свой сглаживающий реактор); катоды всех 12 игнитронов имеют общую точку. Групповой переключатель имеет 30 позиций, из которых до 16-й включительно работают только регулируемые части вторичной обмотки трансформатора, а с 17-й согласованно регулируемые и нерегулируемые части. Все тридцать позиций являются ходовыми.
 

После испытании РІ депо Батайск электровоз поступил для эксплуатации РІ депо Кавказская Северо-Кавказской РґРѕСЂРѕРіРё. 
 

Электровоз ВЛ60^П-001
 

В конце 1961 г. Новочеркасский электровозостроительный завод выпустил электровоз ВЛ60^П-001, предназначенный для пассажирской службы. На этом электровозе установлены тяговые электродвигатели НБ-415, изменена зубчатая передача (передаточное отношение), установлены электропневматические тормоза. Остальное электрооборудование такое же, как на серийных электровозах выпуска 1961 г.
 

Тяговый электродвигатель НБ-415 имеет ряд особенностей по сравнению с электродвигателями НБ-412М:

• Четыре главных полюса вместо шести. 
• Уменьшены размеры СЏРєРѕСЂСЏ.
• Шихтована магнитная цепь дополнительных полюсов. 
• Обмотка СЏРєРѕСЂСЏ имеет изоляцию класса Р’, обмотки полюсов - класса Рќ.
• Максимальная скорость вращения СЏРєРѕСЂСЏ - 1940 РѕР±/РјРёРЅ.
• Вес тягового электродвигателя - 3760 РєРі.
• Постоянное "ослабление" поля электродвигателей - 10%, максимальное -50%.

Кроме тяговых электродвигателей НБ-415, Новочеркасскнм заводом были построены несколько измененные электродвигатели НБ-415А часовой мощностью 720 кВт и длительной мощностью 625 кВт; эти электродвигатели на электровозах не испытывались, а завод в это время работал над созданием нового электродвигателя НБ-414.

При диаметре колес 1250 мм и передаточном отношении 24:81=1:3,375 электровоз при часовом режиме реализует силу тяги 19000 кГ и скорость 73,3 км/ч, при длительном режиме соответственно - 16900 кГ и 75,4 км/ч. Скорость электровоза, соответствующая максимальной по якорю - 130 км/ч.
 

Снижение веса тягового электродвигателя на 1,2 т по сравнению с тяговыми электродвигателями электровоза ВЛ60, применение алюминия вместо меди для сглаживающих и переходных реакторов, части шин, а также облегчение отдельных конструкций позволили уменьшить вес электровоза с 138 до 129 т, т. е. снизить нагрузку от колесных пар с 23 до 21,5 т.
 

Электровоз ВЛ60^П-001 поступил для обслуживания пассажирских поездов на Северо-Кавказскую дорогу (в депо Кавказская) и работал вполне устойчиво. Одной из причин этого было ограничение максимальной скорости до 100 км/ч; таким образом, исключался режим работы тяговых электродвигателей с малыми токами при номинальном напряжении на их зажимах.
 

Электровозы Р’Р›60^Рџ 
 

С целью повышения скорости движения пассажирских поездов, которые из-за отсутствия специальных пассажирских электровозов переменного тока обслуживались электровозами ВЛ60, в период 1962 - 1965 гг. часть электровозов этой серии выпускалась с передаточным отношением зубчатых колес 30:82=1:2,733 и электропневматическими тормозами.
Максимальная скорость электровозов была установлена в 110 км/ч. Электровозам с передаточным отношением 1:2,733 присвоена серия ВЛ60^П (пассажирские). У электровозов ВЛ60^П выпуска 1964-1965 гг. трансформаторы имеют дополнительную обмотку, рассчитанную на напряжение 3000 В и мощность 800 кВа для питания электропечей вагонов. За счет этой обмотки мощность электровоза в тяговом режиме в холодное время года несколько ограничена.
 

Электровоз ВЛ60^Р
 

На основании положительных результатов испытаний экспериментального электровоза ВЛ61-012 по предложению ЦН�� МПС было принято решение о разработке силами Новочеркасского электровозостроительного завода, Новочеркасского научно-исследовательского института электровозостроения (ЭлН��) и ЦН�� МПС электровоза с рекуперативным торможением на базе серийного электровоза ВЛ60 и о постройке двух опытных локомотивов. Летом 1962 г. на экспериментальном кольце ЦН�� МПС были начаты наладочные работы, а в дальнейшем проведены тягово-энергетическне испытания электровозов ВЛ60^Р-001 и ВЛ60^Р-002 с рекуперацией.
 

Опытные электровозы имели механическую часть и основное электрооборудование серийных электровозов ВЛ60. На электровозах были установлены тяговые электродвигатели НБ-412М, игнитроны �ВС-300/5, сглаживающие реакторы РЭД-4000, трансформаторы ОЦР-5600/25, главные контроллеры ЭКГ-60/20 и другое оборудование. Дополнительно поставлены игнитроны возбуждения с вспомогательной аппаратурой и аппаратурой защиты, тормозные переключатели и реверсы новой конструкции, блок аппаратуры авторегулирования, а также автоматы АБ для защиты от коротких замыканий тяговых электродвигателей в генераторном режиме при опрокидывании инверторного режима. На крыше электровоза установлены два агрегата стабилизирующих сопротивлений с мотор-вентиляторами для интенсивного воздушного охлаждения. Дополнительное оборудование размещено с таким расчетом, чтобы сохранить два продольных коридора, конструкцию кузова и общую компоновку, а также обеспечить доступ к оборудованию. На экспериментальном кольце проводились опыты, когда одновременно на рекуперативном режиме работали два электровоза, т. е. проверялась устойчивость параллельной; работы электровозов.
 

Учитывая относительную сложность устройств регулирования инверторного режима РІ том РІРёРґРµ, РІ котором РѕРЅРё были разработаны Рё применены первоначально РЅР° электровозах Р’Р›60^Р , ЦНР�Р� РњРџРЎ СЃ участием ЭлНР�Р� разработаны Рё исследованы РґСЂСѓРіРёРµ варианты систем регулирования. Р’ результате создана новая система, отличающаяся значительно более простым устройством. Эта система РІ отличие РѕС‚ первой базирующейся исключительно РЅР° элементах электроники Рё условно названной «СЌР»РµРєС‚СЂРѕРЅРЅРѕР№», или сокращенно РђР РўР­ (авторегулирование рекуперативного торможения электронное), условно названа «РјР°РіРЅРёС‚РЅРѕР№» - РђР РўРњ, поскольку РІ ней применяется фазовращающее звено, выполненное РЅР° магнитных усилителях. Над системой регулирования также велась работа Р’РќР�Р�Р­Рњ.
 

В отличие от электровозов постоянного тока электровозы с игнитронами имеют непрерывную зону тормозных характеристик, обеспечивающие возможность широкого регулирования скорости в тормозном режиме.
 

В 1964-1965 гг. Новочеркасский электровозостроительный завод выпустил партию электровозов ВЛ60^Р с тяговыми электродвигателями НБ-412К, часть из которых оборудована АРТЭ системы ЦН�� МПС. а часть системы ВН��ЭМ. Применение на электровозах ВЛ60^Р тяговых электродвигателей НБ-412К, имеющих компенсационную обмотку, повысило устойчивость работы локомотивов как на тяговом, так н на тормозном режимах.
 

Электровозы ВЛ60^Р поступили для эксплуатации на Северо-Кавказскую дорогу для обслуживания грузовых поездов на участках Батайск - Лихая и Батайск - �ловайское.

Р’ 1966 Рі. Новочеркасский электровозостроительный завод продолжал выпуск электровозов Р’Р›60^Р  СЃ рекуперативным торможением. РџРѕ конструкции РѕРЅ почти РЅРµ отличается РѕС‚ электровозов этой серии, построенных заводом РІ 1964-1965 РіРі. РћРЅРё имеют одинаковые СЃ электровозами Р’Р›60^Рљ РєСѓР·РѕРІР°, тележки, трансформатор, тяговые электродвигатели (РќР‘-412Рљ) Рё вспомогательные машины. РЈ главного контроллера Р­РљР“-8Р• изменены только блокировочные контакты. Для выпрямительных установок использованы игнитроны Р�Р’Рџ-500/5 Таллинского завода ртутных выпрямителей. РџСЂРё номинальном токе 440 Рђ игнитроны допускают обратное напряжение 4000 Р’; часовой ток игнитронов - 550 Рђ. Р�гнитроны размещены РІ РґРІСѓС… установках РїРѕ шесть РІ каждой. Р’ СЃРІСЏР·Рё СЃ тем, что преобразовательные установки работают РЅРµ только РІ режиме выпрямления тока, РЅРѕ Рё РІ режиме инвертирования (преобразования постоянного тока РІ переменный), РЅР° электровозе добавлен блок аппаратуры регулирования зажигания игнитронов. РљСЂРѕРјРµ того, РЅР° электровозах поставлены дополнительно игнитроны возбуждения СЃ вспомогательной аппаратурой Рё аппаратурой защиты, тормозные переключатели, быстродействующие автоматы для защиты РѕС‚ токов короткого замыкания тяговых электродвигателей РІ генераторном режиме. РќР° крыше электровоза установлены РґРІР° агрегата стабилизирующих резисторов СЃ мотор-вентиляторами для интенсивного воздушного охлаждения. 
 

Дополнительное оборудование размещено при сохранении двух продольных коридоров, конструкции кузова и общей компоновки, а также с обеспечением удобного подхода к оборудованию. Обмотки возбуждения всех шести тяговых электродвигателей при рекуперации включаются последовательно. На контроллерах машиниста дополнительно установлены тормозные рукоятки, которыми машинист переводит силовые цепи в режим рекуперативного торможения и регулирует так возбуждения тяговых электродвигателей. Электровозы имеют непрерывную зону тормозных характеристик, обеспечивающих возможность широкого регулирования скорости в тормозном режиме.
 

В период, когда изготовлялись электровозы ВЛ60^Р, еще не было тиристоров (управляемых кремниевых вентилей), которые по своим параметрам и надежности могли бы заменить игнитроны. Однако учитывая преимущества полупроводниковых вентилей (меньшие потери, отсутствие жидкостного охлаждения), уже тогда в виде опыта на нескольких электровозах ВЛ60^Р (№ 2126, 2130) были установлены вместо игнитронов в цепи возбуждения тяговых электродвигателей тиристорные преобразователи. Принципиальная электрическая схема (выпрямление с нулевым выводом и два плеча) при этом сохранилась, только вместо игнитрона в каждом плече было поставлено 16 тиристоров ВКДУ-150, включенных по четыре последовательно.
 

Электровозы Р’Р›60^Р  поступили для эксплуатации РЅР° тяжелые РїРѕ профилю пути участки Угловая - Находка Рё Тайшет - Коршуниха (депо Вихоревка), РіРґРµ СЃ успехом применяли рекуперативное торможение. РџСЂРё опытных, поездах РЅР° участке Тайшет-Коршуниха электровозы Р’Р›60^Р  расходовали 93-98 РєР’С‚·С‡ энергии РЅР° 10000 ткм брутто против 103-107 РєР’С‚·С‡ обычными электровозами Р’Р›60^Рљ.

Р’Р›60^Рџ_Рљ (Р’Р›60^Рљ_Рџ)

Электровозы ВЛ60^П, оборудованные кремниевыми выпрямителями, а также ВЛ60^К, переоборудованные в пассажирские.

Р’Р›60^РљРЈ

11 электровозов были переоборудованы РёР· Р’Р›60^Рљ СЃ введением плавного регулирования напряжения РЅР° выводах тяговых электродвигателей Рё одновременно бестоковой коммутации РїСЂРё этом регулировании. Р�ндекс «РЈ» обозначает «СѓРїСЂР°РІР»СЏРµРјС‹Р№».

Р’Р›60^Рљ_Р 

Р’ течение 1971 — 1973 РіРі. был сделан проект переоборудования электровоза Р’Р›60^Рљ для работы СЃ рекуперативным торможением. Опытный электровоз получил обозначение Р’Р›60^РљР −2370 Рё РІ августе 1974 РіРѕРґР° поступил для испытаний РЅР° экспериментальном кольце ЦНР�Р� РњРџРЎ.

Китай

На основе электровоза Н60 с помощью СССР в КНР в 1958 году был спроектирован первый китайский магистральный электровоз, получивший наименование 6Y1 (zh). До 1968 года было построено 7 таких электровозов.

Начиная с 1968 года вместо ртутных игнитронов стали использовать кремниевые выпрямители. С этого момента электровоз получил наименование SS1 (Shaoshan 1) и стал выпускаться серийно до 1988 года. Всего построено 819 электровозов серии SS1.

Дополнительные файлы находятся РІ разделе Литература, Р’Р›60^*_* 
Чертежи, схемы в фото галереи (Добавлено очень много материала)
Фотографии ВЛ60^*;
Форум по ВЛ60^*: посетить форум

Если Вам понравилась данная статья, Вы можете дать ссылку на нее Вашим друзьям!

Публикация данной статьи возможна ТОЛЬКО с разрешения автора.