VILLAMOS MOZDONYOK
A villamos energiának vasúti vontatási célra való felhasználását az 1879. évi berlini Iparmű Kiállítástól számítjuk, ahol Werner Siemens (1816-1892) az első villamos mozdonyát bemutatta, amely 3 LE-s (2,2 kW) keskeny nyomtávolságú, 100 V-os üzemfeszültséggel működő bányamozdony volt. Ezt követte 1881-ben a Berlin melletti Gross-Lichterfeld-i 1000 mm nyomtávolságú, 2,5 km hosszú első közúti villamosvasút, amelyet a Siemens és Halske cég létesített. Magyarországon az első villamos üzemű vasút a budapesti Nagykörúton, a Nyugati pályaudvartól a Király (ma: Majakovszkij) utcáig kiépített, 1000 mm nyomtávolságú egyvágányú, alsóvezetékes közúti villamosvasút volt, amelyet 1887-ben adtak át a forgalomnak, ugyancsak a Siemens cég vállalkozásában, két motorkocsival és egy pótkocsival. A normál nyomtávolságú budapesti villamosvasúti hálózat kiépítése 1889-ben kezdődött. Járműveinek mechanikai része már magyar gyártású volt, Siemens villamos berendezéssel. Az első magyar, Ganz gyártmányú villamos mozdonyt 1892-ben gyártották a bleibergi ércbánya 2,6 km hosszú bányavasútjára. Ez a mozdony 6 LE-s (4,4 kW) volt, 220 V üzemfeszültség mellett. Ugyanebben az évben készült el két 330 V feszültségű, 633 mm nyomtávolságú Ganz villamos mozdony a Csibaj-Mizsérfa-i szénbánya számára, amelyeket a következő években további villamos bányamozdonyok követtek. Fővasúti vontatási célokra - gőzüzem helyett - a világon először 1895-ben az amerikai baltimore-i pályaudvar környékén létesítettek 600 V egyenfeszültséggel villamos üzemet, 1080 LE-s (795 kW) teljesítményű mozdonyokkal. Európában, fővasúti vontatási célra első ízben 1899-ben Svájcban állítottak üzembe villamos mozdonyokat. Ezen a Burgdorf-Thun-i vonalon 750 V feszültségű, 40 periódusú, háromfázisú áramot alkalmaztak, kettős munkavezetékkel. Ezt a berendezést a Brown Boveri Co. cég szállította. Bár e képgyűjteménynek a közúti vasúti és városi földalatti vasúti járművek nem tárgyai, a hazai vasúti villamos vontatás kifejlődésének áttekintésénél nem hagyható említés nélkül az 1896. évi millenniumi kiállításra elkészült budapesti földalatti vasút, amely a kontinens első földalatti villamosvasútja volt, és a maga idejében korszerűségével méltán keltett világszerte feltűnést. 1895-ben a Ganz és Társa cég megépítette és üzembe helyezte a pozsonyi villamosvasutat (1000 mm-es nyomtávolság). Ezt követően ez a cég számos vidéki városban, továbbá a fővárosban, sőt külföldön is létesített fővállalkozásban komplett villamos üzemű vasutakat és helyiérdekű vasutakat. A Budapesti Közúti Vaspálya Társaság vonalait 1895-1898. években villamosították. A Budapesti Helyi Érdekű Vasút villamosítása 1906-ban kezdődött, az erzsébetfalvai vonallal. A vasút teljes rekonstrukcióját, hálózatbővítését, a második vágányok kiépítését a teljes villamosítással - 1000 V egyenfeszültséggel - 1909-1915 között hajtotta végre a Ganz cég. Erre az időszakra esett az 1906-ban épült és benzin-elektromos motorkocsikkal megnyitott, 1000 mm nyomtávolságú Arad-Hegyaljai Helyiérdekű Motoros Vasút Rt. villamosítása is - akkor még a figyelemreméltóan magas, 1650 V egyenfeszültséggel, továbbá a Dunagőzhajózási Társaság pécsvidéki bányaüzemeit kiszolgáló Üszög-Pécsbányatelep és Üszög-Mecsekszabolcs normál nyomtávolságú szénszállításra alkalmas 850 V egyenfeszültséggel. Amíg az előzőekben felsorolt különböző hazai vasutak egyenáramúak voltak, az 1911-ben üzembe helyezett VácBudapest-Gödöllői helyiérdekű villamosvasutat 10 000 V-os 15 3/4 periódusú egyfázisú váltóárammal táplálták. A vontatási áramot a Phőbus Villamos Vállalatok Rt. szolgáltatta. A vasút üzemkezelését már a megindulástól kezdve a MÁV látta el. A nagyvasúti szabványok szerint épült 4 villamos mozdony és a 11 négytengelyű motorkocsi villamos berendezését a Siemens Schuckert Művek szállította. 1924-ben a periódusszámot 18 3/4-re, ezzel összefüggésben a felsővezeték feszültségét 12 000 V-ra emelték. A váltakozóáramnak vasúti vontatási célra való alkalmazásával a Ganz gyár is foglalkozott. A gyár kiváló mérnöke, Kandó Kálmán (1869-1931) a háromfázisú áramrendszert tartotta ilyen célra különösen alkalmasnak. Ennek gyakorlati kipróbálására még 1896-ban megépítettek a vagongyár melletti telken egy 0,8 km hosszú, 1000 mm nyomtávolságú próbapályát, egy próbakocsival, kettős felsővezetékkel. E kísérletek kedvező tapasztalatai alapján létesítette a gyár 1898-ban Evian-les-Bains-ben a 300 m hosszú közúti jellegű villamosvasutat. Kandó első nagyszabású alkotása az észak-olaszországi Valtellina vasút villamosítása volt. Ezen az 1902-ben megnyitott vonalon 3000 V feszültségű, 16 2/3 periódusú, háromfázisú váltakozóáramú rendszert alkalmazott. Két fázist az egymástól elszigetelt felsővezeték, egyet pedig a sín vezetett. A négytengelyű motorkocsik és a tehervonatok céljára gyártott villamos mozdonyok mind Kandó konstrukciói voltak. Később az ő tervei alapján külföldi gyárak is építettek további mozdonyokat erre a vonalra. A hazai vasútvillamosítást 1918-tól számíthatjuk, amikor Kandó első fázisváltós villamos mozdonyának építését megkezdte. Alapelgondolása az volt, hogy a háromfázisú vontatómotorok alkalmazásának előnyét megtartva, a vontatási energiát az országos 50 periódusú elosztóhálózatból vegye. Ennélfogva a vasút számára ne kelljen külön, saját, alacsony periódusú erőműveket és elosztóhálózatot kiépíteni, amint ezt számos külföldi vasútnál tették. A megoldás lényege a mozdonyba beépített különleges forgógép, a fázisváltó volt, amely a 16 kV-os, 50 periódusú, egyfázisú váltakozóáramot 1000 V körüli feszültségű három-, négy- és hatfázisú váltakozóárammá alakította át. A próbák céljára 1923-ban felsővezetéket építettek ki a váci vonal Budapest-Nyugati pu.-Dunakeszi-Alag állomás közötti szakaszán. A vasúttörténet véletlen érdekessége, hogy éppen az 1946-ban elsőként megnyitott vasútvonalon történt. A kísérleti tapasztalatok alapján a próbamozdonyt átépítették, amely így 1928-ban kezdte meg futását. E mozdony sikerei nyomán határozták el a Budapest-Hegyeshalom-i fővonal villamosítását, amelyen a menetrendszerű villamos vontatás Komáromig 1932-ben, Hegyeshalomig pedig 1934ben kezdődött. Ezért ünnepelték 1982-ben a magyar vasútvillamosítás 50 éves évfordulóját, jóllehet a Vác-Budapest-Gödöllő-i vasút már 21 évvel ezt megelőzően is üzemben volt. A vonalra először egy univerzális, 1-D-1 tengelyelrendezésű 2500 LE-s (1840 kW) mozdonyt gyártottak (V40 sorozat). E mozdonyok mindegyikének 25-50-75-100 kilométer/órás gazdaságos sebességfokozata volt, amelyeket a fázisszám és a póluspárszám változtatásával, illetve kombinációjával állítottak elő. A nehéz szénvonatok számára építettek kifejezetten tehervonati mozdonyokat is (V60 sorozat), amelyeknek 17, 34, 51 és 68 km/h-s sebességfokozatai voltak. A fázisváltós mozdonyoknak különlegesen előnyös tulajdonságai voltak, amelyek Kandó zseniális konstruktőri képességét bizonyítják. A mozdony szabályozását úgy alakította ki, hogy a motor közel állandó, egyszersmind a lehető legjobb hatásfokkal dolgozzék, ugyanakkor a hálózatból az energiát megközelítően cos cy -1 fázistényezővel vegye fel. A motor feszültsége messzemenően független volt a munkavezeték feszültségétől, ezért viszonylag nagy feszültségesés volt megengedhető. A fázisváltónak a szinkronizmusból való kiesése nem okozott gondot, mert rövidzárási árama közel azonos volt a teljes terhelési áramával. Lejtőn lefelé haladva a mozdony önműködően áramot táplált vissza a hálózatba. A mozdonyok sebességtartó tulajdonsága a vontatási üzem számára igen előnyös, a jármű vezetése egyszerű volt. Miután az új rendszer tökéletesen bevált, a MÁV további vonalak villamosítását vette tervbe és 4000 LE-s (2950 kW), 125 km/h sebességre alkalmas mozdonyokra jelentette be igényét. E feladat megoldására a Ganz gyár az ún. Ratkovszky-féle fázis- és periódusváltós rendszert dolgozta ki. Az első ilyen ,V44 sorozatjelű, 2-Do-2 tengelyelrendezésű mozdony - amelynek négy kalickaforgórészű indukciós motorja volt - 1943-ban kezdte meg próbaüzemét. A próbák során meggyőződtek a periódusváltás elvének gyakorlati használhatóságáról, amellyel a frekvencia folyamatosan volt változtatható. A második világháború miatt azonban a kísérletek ezzel a típussal abbamaradtak. Az első ötéves terv keretében villamosított Budapest-Hatvan vonalra a Ganz gyár egy újabb, 3200 LE-s (2350 (kW),  125 km/h sebességű mozdonytípus szállítására kapott megbízást. Az első ilyen Bo' Co' tengelyelrendezésű mozdony 1950-ben kezdte meg próbafutásait, és a két prototípus-mozdonyon kívül további hasonló, V55 sorozatú mozdonyokat állítottak forgalomba. Ezek a mozdonyok periódus-váltóval és tekercselt csúszógyűrűs indukciós motorokkal voltak felszerelve. Ebben az időszakban az 50 periódusú vontatás számos külföldi országban is nagy fejlődésnek indult. Ezeknél azonban nem a Kandó-féle fázisváltós elvet alkalmazták. Ugyan-akkor itthon gyors ütemben megindult a vasútvillamosítás, amely új mozdonyokat követelt. 1958-1962 között a MÁV javaslatára Ward-Leonard rendszerű mozdonyokat gyártottak (V41 sorozat). A gyártás ellenére fennálló mozdonyhiány miatt további  megrendelésekre is sor került. Ilyenek voltak 1961-1966 között a megnövelt teljesítményű, 1650 LE-s (1210 kW) V42 építettek kifejezetten sorozatú mozdonyok. A Ward-Leonard-mozdonyok gyártásával közel egyidőben nagyobb teljesítményű szilícium-egyenirányítós mozdonyok beszerzését is kezdeményezték. Ebben az esetben nem hazai tervezés történt, hanem szabadalmat vásároltak az 50 periódusú vasútvillamosításra létrejött nyugati munkaközösségtől. A szabadalommal együtt ez a cég 7 db villamos mozdonyt is szállított. A megvásárolt dokumentáció alapján gyártott első 3000 LE-s (2200 kW) V43 1008 pályaszámú szilícium egyenirányítós mozdony 1963-ban készült el. Ezt az univerzális mozdonytípust azóta is - úgyszólván folyamatosan - gyártják, eddig több mint 300 db készült. A villamos mozdonyok fejlesztésének ez idő szerinti utolsó állomása a V63 sorozatjelű 3680 kW-órás, illetve 3575 kilowatt állandó teljesítményű, Co' Co' tengelyelrendezésű tirisztoros mozdony, amelynek egyik prototípusa 1976-ban került a MÁV vontatójármű állományába. További ilyen típusú mozdonyokat - csekély módosítással - 1980-ban építettek. 1983-ban egy új típusú villamos tolatómozdony D-szériájának gyártását kezdte meg a Ganz-MÁVAG gyár, valamint a Ganz Villamossági Művek. E gépek 1984-ben már üzemben voltak. A teljesség érdekében megemlítjük, hogy áram hozzávezetés nélküli, akkumulátoros mozdonyokat Magyarország közforgalmú vasútjain nem használtak, noha néhány ilyen járművet a hazai ipar előállított, iparvasúti célra. Ma bányaüzemben és a városi vasutaknál, tolatási célra tartanak üzemben ilyen járműveket.
 (Forrás: Lányi-Lovász-Mohai-Szontágh-Villány: Nagyvasúti Vontatójárművek Magyarországon  1984) 
Visszalépés