风力发电用于内燃机车的风源二次净化和机车照明系统

1.内燃机车的风力发电系统目前在全国各个铁路分局都有大量的DF型内燃机车机车在运行，利用内燃机车制动和减速的惯性启动风力发电机发电，储存的电能为内燃机车风源二次净化和机车照明提供能源。机车发电系统的启动是利用机车的制动和减速发电，不但为机车增加了制动系统的减速阻力，同时也发电储存了电能。机车在每秒60公里的状态下制动减速，风力可达16m/s，作用时间可达15-20分钟。机车在下坡和惯性运行的时间里，用电控与机车制动、机车下坡和惯性运行同步启动发电，为100A/h×4块电瓶充电，满足4.8KW的储能，完全解决了DF型内燃机车的空压机和二次风源净化及机车照明电力的需求。内燃机车的发动机在完全没有启动的情况下，照明、制动系统供电正常，可以安全使用。1.1.风力发电风轮的安装风力发电机的安装在机车的车头顶端，当机车制动、机车下坡和惯性运行时，同步翻起风力发电的风轮。1.2.风力发电的系统图风力发电机1.5KW，发电机电压24VDC，可以在20VDC以上升压为电瓶充电，可以在80VDC以上降压为电瓶充电。系统可以完成逆变220VAC，为机车其它设备使用交流电。2.蓄能系统为了使风力发电蓄能系统可靠的为机车供电，我们使用设备的技术指标及产品特点：产品特点电流：最大可持续20A放电。外壳：便携式拉手设计，军工级防水防尘设计。数据通讯管理：采用进口软件管理芯片、232或者485通讯功能，精确数据传输、精准温度控制，最大限度消除安全隐患。输出：带24V稳压模块，可以稳压24V直流输出，带led电量灯显示。电池组循环寿命高，符合低碳、节能、环保价值理念；3.

内燃机车风源二次净化装置我国DF型内燃机车风源净化装置净化能力较弱，使用的时间、地点、环境直接影响了空气压缩机的造气质量，压缩空气经过机车油水分离器和干燥塔净化后的压力空气实际上达不到水汽含量低于10%的要求，普遍存在水汽含量较大、固体颗粒物超标，制动系统管路内壁锈蚀、堵塞、凝水和冻结等现象。而且制动管路中的锈蚀物随着运用时间的推移会逐渐产生剥离脱落现象，容易对制动系统闸件、调压阀、气动电磁阀造成卡滞，进而造成制动系统故障，影响行车安全。同时管路中的油气也会对闸件橡胶件产生侵蚀，造成制动系统故障。内燃机车的发动机不启动就不能为空压机供电，没有压缩空气机车就不能启动和制动。3.1

内燃机车风源二次净化的意义根据统计，2015年以来制动系统故障呈现逐年上升趋势，因风源质量差导致的故障主要为主阀工作风缸充气止回阀犯卡造成的制动缸自然缓解、主阀限压阀犯卡造成制动缸压力追总风、自阀供气阀卡滞造成的排风不止，中继阀、调压阀排风不止以及气动电磁阀卡滞造成的电路不通等。大量的资料及运用实践证明，制动等重要部件的非正常磨损、系统故障和元件失效、低温地区管路系统堵塞等，是由于空气质量所致。机车车辆用空气压缩机运行环境恶劣，压缩空气中存在固态的机械杂质、水蒸气和油蒸汽。机车车辆制动压缩空气中存在过多的水分会冷凝析出，导致制动机部件的锈蚀和空气管路的堵塞，油垢主要影响空气管路的堵塞和橡胶件的老化并影响干燥器的性能，空气中的尘埃颗粒物会造成制动机部件磨损。压缩空气质量不良将导致控制系统、制动系统故障，存在较大的安全隐患。3.2为什么使用风力发电的电力给内燃机车空气压缩机供电，给风源二次净化装置供电？使用风力发电的电力去给给内燃机车供电的实际意义是，在任何情况下都能保证内燃机车的正常用电，使机车运行安全、可靠。4.内燃机车照明系统由于老型号的内燃机车照明系统基本上使用的是220VAC供电，灯罩要有防火等级，灯泡使用寿命短，使得维护量大。利用风力发电的电瓶给机车照明，这样电压在安全电压的范围内