TE120

Dieselová lokomotiva TE120 je modelová hlavní  nákladní lokomotiva s elektrickým převodem. Osový vzorec 30-30 . _ Roky vydání - 1975. Inventární číslo - 001.

Historie vytvoření

Konstrukčně nejsložitější je kolektorový trakční motor pracující na jednofázový proud normální frekvence, dále je zde kolektorový elektromotor jednofázového nízkofrekvenčního proudu, dále pulzujícího proudu a následně stejnosměrného proudu.

Nejjednodušší a v provozu vyžadující minimální údržbu je asynchronní trakční motor s rotorem nakrátko. Specialisté zabývající se konstrukcí a provozem lokomotiv proto již dlouho toužili po použití asynchronních trakčních motorů na elektrických a dieselových lokomotivách. Poměrně dlouholeté zkušenosti s provozováním asynchronních elektromotorů v zahraničí na střídavých elektrických lokomotivách se strojními měniči nebo s dvouvodičovou kontaktní sítí prokázaly, že tyto elektromotory pracují velmi stabilně. Rozšíření asynchronních trakčních motorů na lokomotivách přitom bránila přítomnost objemného strojního měniče (rozdělovače fází) a extrémně omezené možnosti regulace rychlosti. Rozvoj elektronické techniky, která umožňuje vytvářet měniče pro regulaci rychlosti v širokém rozsahu a minimalizovat práci při péči a opravách lokomotivního zařízení, opět zvýšil zájem o bezkomutátorové stroje. V roce 1967 postavil Novočerkasský elektrický lokomotivní závod prototyp části osminápravové střídavé elektrické lokomotivy a v roce 1971 osminápravovou elektrickou lokomotivu VL80A-751 s asynchronními trakčními motory. Poté Vorošilovgradský závod dieselových lokomotiv navrhl a společně s elektrotechnickými závody vytvořil prototyp šestinápravové nákladní dieselové lokomotivy TE120-001 s asynchronními trakčními motory.

Instalace zařízení na této dieselové lokomotivě byla dokončena v roce 1975 a testování elektrického zařízení začalo v lednu 1976.

Konstrukce

Skříň a hlavní rám experimentální dieselové lokomotivy jsou sjednoceny s karoserií a hlavním rámem dieselové lokomotivy řady 132, což je dieselová lokomotiva TE109 upravená pro rozchod 1435 mm ; podvozky jsou obdobné jako bezčelisťové podvozky dieselové lokomotivy řady 130 , využívají také řadu podvozkových jednotek dieselových lokomotiv řady 2TE116 a 140 vyráběných pro železnice NDR . Hlavním rozdílem mezi podvozky experimentální dieselové lokomotivy a podvozky dieselové lokomotivy 2TE116 je použití kolových motorových jednotek s nosným rámem zavěšení trakčních motorů , dutých hřídelí a pryžových lankových prvků. Dvojkolí dieselové lokomotivy mají průměr 1050 mm, převodový poměr převodovek je 75:22=3,41. Délka dieselové lokomotivy podél os automatických spřáhel je 27670 mm.

Dieselová lokomotiva je vybavena dieselagregátem 2-9DG (viz též dieselové lokomotivy 2TE116 a TEP70), sestávajícím z dieselového motoru 2-5D49 (16CHN 26/26) o jmenovitém výkonu 4000 k. (2942 kW), trakční jednotka A-711 a na ní namontovaný startér-generátor STG-7. Vznětový čtyřtaktní šestnáctiválec ve tvaru V. Jmenovité otáčky klikového hřídele 1000 ot./min., spotřeba paliva při jmenovitém výkonu 155±8 g/e.h.p. h. Trakční jednotka A-711 se skládá ze synchronního trakčního generátoru GS-504A a pomocného generátoru GS-507. Elektrocentrála GS-504A o výkonu 2800 kW (napětí 350/575 V, proud 2X2480/2X1500 A) váží 6500 kg. Spojení trakčního a pomocného generátoru v jeden celek, stejně jako samobuzení pomocného generátoru a buzení trakčního generátoru pomocným generátorem, bylo provedeno poprvé v tuzemském průmyslu dieselových lokomotiv.

Střídavý proud generovaný trakčním generátorem (statorová vinutí generátoru jsou spojena do dvou "hvězd") o frekvenci 35 - 100 Hz je převáděn na stejnosměrný proud usměrňovačem UVKT-5. Tato instalace byla dříve používána na dieselových lokomotivách TE109 a poté 2TE116. Stejnosměrný proud se převádí na třífázovou nastavitelnou frekvenci od 0,4 do 120 Hz pomocí frekvenčního měniče PChT-ZU2, který má šest autonomních měničů SHI-1BU2 (jeden pro trakční motor). Jmenovitý výkon měniče je 6X250 kW. Asynchronní trakční motory ED-900 mají jmenovitý výkon 380 kW, jmenovitý proud 415A, fázové napětí 380/550 V, otáčky rotoru 490/2460 ot/min a faktor účinnosti v trvalém provozu 90 %; hmotnost elektromotoru 2390 kg.

Trakční jednotku A-711 a trakční motory vyrobil závod Charkov Electrotyazhmash, závod usměrňovačů vyrobil Tallinn Electrotechnical Plant. Napětí přiváděné do trakčních motorů je regulováno budičem trakčního generátoru. Existují tři regulační zóny pro trakční motory; startování, konstantní výkon a omezení napětí. Pro automatické řízení se využívají změny budícího proudu trakčního generátoru a změny magnetického toku trakčních motorů. Napěťová frekvence trakčních motorů je regulována zavedením záporné zpětné vazby na magnetický tok elektromotoru a v zóně omezení napětí zavedením záporné napěťové zpětné vazby ve stejnosměrném meziobvodu frekvenčního měniče.

Dieselová lokomotiva je vybavena kompresorem PK-5.25 poháněným elektromotorem a akumulátorem 48TN-450.

Celková hmotnost dieselové lokomotivy je 132 tun; vypočtená trvalá tažná síla při rychlosti 30 km/h 255 kN (26 000 kgf); konstrukční rychlost 120 km/h; minimální poloměr projížděných oblouků dieselové lokomotivy je 125 m. Zásoba paliva je 6000 kg, písek 450 kg.

Zkoušky

V prosinci 1978 absolvovala dieselová lokomotiva svou první jízdu po kolejích ministerstva železnic při zkouškách uvedení do provozu. V roce 1979 VNITI testovala dieselovou lokomotivu v provozních podmínkách na úseku Novo-Kondrashevskaja - Starobelsk doněcké železnice . Testy ukázaly, že při rychlosti 35-100 km/h je účinnost dieselové lokomotivy 0,29 a účinnost převodu při rychlosti 55-57 km/h dosahuje 0,85. Bylo také zjištěno, že dieselová lokomotiva při rychlostech pod 35–40 km/h je náchylná k boxování .

Na základě výsledků zkoušek prototypu dieselové lokomotivy s asynchronními trakčními motory bylo vydáno doporučení postavit experimentální dvoučlánkovou dieselovou lokomotivu 2TE120.