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TE120型柴油機車

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TE120
ТЭ120
概覽
類型柴油機車
原產國 蘇聯
生產商伏羅希洛夫格勒內燃機車製造廠
生產年份1975年
產量1台
主要用戶 蘇聯
技術數據
UIC軸式Co'Co'
軌距1,520毫米
輪徑1,050毫米
軸重22噸
軸距2 × 1,850毫米
通過最小曲線半徑125米
機車長度27,670毫米
整備重量132噸
燃料儲備量6,000公斤
砂儲備量450公斤
傳動方式交—直—交流電
發動機2-5Д49
發動機功率4,000馬力（2,942千瓦）
牽引發電機ГС-504А
牽引電動機ЭД-900 × 6
最高速度120公里/小時
持續速度30公里/小時
制動功率255千牛（26,000公斤）

TE120型柴油機車（俄語：ТЭ120）是蘇聯的柴油機車車型之一，也是蘇聯第一種採用交流電傳動裝置的柴油機車，由位於烏克蘭的伏羅希洛夫格勒內燃機車製造廠設計製造，於1975年研製成功。

發展歷史

1960年代初，隨著大功率可控矽半導體元件（晶閘管）的問世，使交流電動機應用於鐵路機車車輛得以成為現實。蘇聯從1960年代便開始研究鐵路機車的交流傳動技術，也是最早涉足研究這一領域的國家之一。三相交流異步電動機由於其轉子上既沒有換向器，也沒有帶絕緣的繞組，不存在換向火花或環火的問題，異步電動機因而克服了直流電動機的固有缺點，並具有結構簡單、體積輕巧、運轉可靠的優點。異步牽引電動機很快就被發現應用於鐵路機車的潛力，但由於早期變頻調速技術不成熟，阻礙了交流傳動的發展。隨著電力電子技術的飛速發展，適合鐵路機車使用的變頻調速控制裝置逐步變得實用化。1967年，諾沃切爾卡斯克電力機車廠在一台VL80A型電力機車上，實驗性改裝鼠籠式異步牽引電動機，並進行了廣泛試驗。

1975年，伏羅希洛夫格勒內燃機車製造廠在TE109型柴油機車的基礎上，開始試製一台採用鼠籠式異步牽引電動機的TE120型柴油機車。1975年底，機車完成總組裝，並在1976年1月開始靜態調試。但由於面對較多技術困難，TE120-001號機車至1978年12月才進行了首次正線運行試驗。1979年，該台機車在頓涅茨克鐵路局新孔德拉德雪夫斯卡亞至舊別利斯克區段進行運用考核。試驗結果顯示，在35～100公里/小時的速度範圍內，機車熱效率約29%，而當速度為55～57公里/小時的電傳動效率可達到85%，但同時也發現當速度低於35～40公里/小時較容易出現空轉。

技術特點

總體結構

TE120型柴油機車是六軸幹線客貨運通用柴油機車，車體結構與TE109型機車基本相同，同樣滿足軌距為1435毫米的准軌機車車輛限界標準。機車採用了桁架式整體承載焊接結構車體，車體由車架、側牆、司機室、上弦梁、下弦梁等部件焊接成一個完整的箱形結構，底架中部並設有下凹的燃油箱及蓄電池箱。

柴油機

機車裝用一台2-5Д49型柴油機（蘇聯國家標準GOST型號為16ЧН-26/26），是一種由科洛姆納工廠研製的16氣缸、四衝程、二級增壓帶中間冷卻的V型中速柴油機，氣缸直徑為260毫米，活塞行程為260毫米，額定轉速為每分鐘1000轉，裝車功率為4000馬力（2,942千瓦），單位燃料消耗量為155±8克/有效馬力·小時。柴油機採用了二級增壓系統，第一級是單級軸流式廢氣渦輪增壓器，第二級是由離心式鼓風機組成的單級機械增壓器，兩級增壓器之間設有增壓空氣中間冷卻器（中冷器）。

傳動系統

機車傳動裝置採用交—直—交流電傳動，柴油機通過聯軸器直接驅動一台同步牽引發電機，經矽整流裝置轉換成直流電後，由六台獨立的牽引逆變器轉換成電壓、頻率可變的三相交流電，供給六台異步牽引電動機。在TE120型柴油機車上，蘇聯首次對牽引發電機與輔助發電機採用整合式設計，機車採用由哈爾科夫重型電機廠設計製造的А-711型牽引發電機組，是由設在同一焊接機座內的兩台同步發電機組成。牽引發電機為ГС-504А型凸極式三相交流他勵同步發電機，發電機淨重6500公斤，額定功率為2800千瓦；發電機定子按兩組星形接法的三相繞組設計，彼此相差30°電角度；額定電壓為350伏（2×2480安培），最高輸出電壓為575伏（2×1500安培），額定轉速為每分鐘1000轉（100赫茲）。輔助發電機為ГС-507型自勵同步發電機。機車並具有發電機恆功率勵磁調節功能，以充分利用柴油機的功率。

牽引發電機發出的三相交流電由УВКТ-5型矽整流裝置轉換成直流電，整流裝置由位於愛沙尼亞的塔林電氣工廠設計製造，設有二組並聯的三相橋式整流電路，整流電路每一橋臂有十個並聯支路，每個支路有二個串聯連接的ВЛ200-8型雪崩整流二極體，全套整流裝置共有240個二極體元件，額定輸出電壓為750伏（5700安培）。TE120型機車採用ПЧТ-ЗУ2型VVVF變頻調速控制系統，該系統設有六台獨立的ЩИ-1БУ2型逆變器，將電壓恆定的直流電轉換成頻率範圍為0.4～120赫茲的三相交流電，逆變器額定功率為6×250千瓦。

牽引電動機採用ЭД-900型鼠籠式三相異步牽引電動機，額定功率為380千瓦，額定電流為415安倍，額定轉速為每分鐘490轉，最高轉速為每分鐘2460轉，冷卻方式為強迫風冷。牽引電動機的轉速通過牽引發電機恆功率勵磁及逆變器輸出的電壓和頻率來控制。為擴大機車恆功率調速範圍，TE120型機車的整個變頻調速範圍分為起動加速、恆功率、恆電壓三個階段。機車起動加速時，牽引電動機以恆扭矩、恆磁通狀態下運轉；機車達到持續速度後進入變電壓、恆功率運行區域，磁通保持近似恆定；當牽引電動機輸入電壓達到逆變器最高輸出電壓限制後，機車進入恆電壓、恆功率運行區域，供電頻率的增加使機車繼續加速並達到最高速度。

轉向架

走行部為兩台無導框式三軸轉向架，其結構與TE109、2TE116型機車的轉向架大致相同，但牽引電動機懸掛方式改為輪對空心軸架懸式。轉向架的「目」字形構架由箱形截面的縱梁和橫梁焊接而成，滾柱軸承軸箱採用拉杆式定位結構。一系獨立懸掛採用螺旋彈簧及橡膠墊；二系懸掛採用橡膠堆旁承。車體全部重量通過四點式橡膠堆旁承由兩台轉向架支承，牽引力和制動力通過心盤傳遞，二系旁承並具自動復位機構，能使機車駛出曲線時轉向架重新復位，從而減少輪緣磨損。機車採用了輪對空心軸式牽引電動機全懸掛，將牽引電動機全部重量懸掛在轉向架構架上，牽引電動機的扭矩通過單側牽引齒輪、彈性橡膠元件、空心軸套等部件，從而驅動輪對；牽引傳動齒輪比為22：75。

參看

外部連結


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