信息检索:
当前位置: 首页 > 图片新闻 > 正文

学子风采:火车上的“振能发电机”
2013-10-17 10:38   审核人:   (阅读次数:)
    火车能平稳运行,得益于安全检测系统的的实时精密“把脉”。相比于客车上的车载安全装置,货车监控应用的是基于地面式的检测站点,比如地面红外轴温探测系统。“这样的方式存在了检测不及时、防护能力弱、成本高的缺点,这些缺点增加了货车运行安全的隐患。”能源科学与工程学院新能源专业1001班的李家栋说。

   货车为什么不能跟客车一样?关键在于火车货车车厢并不具有客车电源输出的特性。除了一些特殊车型需要用电提供保温(冷藏),一般货车车厢部位都没有电源。这是因为这些货车的车厢要进行频繁的拆挂,使用电线非常不便,同时线路安装、能耗等成本较大。
   怎么才能让货车各个车厢带电,并且是相对节能甚至无成本转换的电?从车外接电显然行不通,在车内安装电源不太现实。怎么办?李家栋与雷斌义、齐景伟等五名同学围绕这火车带电的问题展开了一系列的讨论。经过多番的实验和探索,李家栋和他的伙伴们终于找到了弥补列车检测漏洞的方法:让火车“自来电”。

   但是怎样让火车“自来电”,这让李家栋和伙伴们着实伤了脑筋。偶然间,他们想到了以前课本上学到的法拉第电磁感应原理,那么,能不能利用这个原理,设计一个东西让火车“自来电”?有了这个想法,他们就开始忙活了。他们利用平时节省下来的资金,买来装置中永磁体、定子铁芯等器材,反复试验。失败,调整,好一些了,再微调……几个人在实验室中不断重复,反复探索。试验中,诸多小插曲不断地考验着他们的忍耐力,比如“娇气”的磁体碰碎了,线圈缠绕匝数多了少了,让产生的电能过强或过弱……“各种问题层出不穷”,团队成员雷斌义兴致盎然地向我们介绍,扶了扶下滑的眼镜。最终,他们利用这个原理,巧妙地设计了靠列车本身运动发电的装置——“铁路货车摇枕弹簧振动发电及无线传感轴温检测装置”。使用时,只要将它安装在铁路货车转向架的摇枕弹簧中,把货车运行时摇枕弹簧通过振动产生的振能转化为电能,让货运列车车厢电源“无中生有”。由此产生的电能储存在车厢蓄电池中,用来为车辆轴温检测系统工作。这个奇妙的装置,李家栋将称之为“振能发电机”。
   实际上,他们设计的这个火车上的发电机,不但解决了货车车载安全检测系统中车厢电源问题,也是对节能减排理念的一次积极践行。李家栋透露,火车的每节车厢下面通常装有28个摇枕弹簧,若每个发电装置的平均输出功率为0.03W,则其一天的发电量为0.00072度,一节车厢总装置的发电量就是0.020度。若单看每个“发电机”的发电量都不到一度,确实少得可怜,但小装置也能绽放出大光芒。我国货运列车数量约为70万辆,即使只将本装置应用在全国一半的列车上,年发电量也将达到一亿五千三百多度!这些“发电机”甚至还可以为货车上的其他车载电子设备供电,也可以推广到火车客车上。所以“发电机”虽然看上去难入法眼,却能产生巨大的经济、环保效益。也就是凭借这个作品,在今年8月份举行的第六届全国大学生节能减排竞赛中,李家栋团队获得了全国一等奖。
   当他们握住奖杯的时候,那些在赛前苦熬的通宵,对他们来说已经不算什么了。那些在试验中所遭遇的辛苦和困难,也已经变成了这群年轻人挑战未来的动力。他们虽然获得了大奖,但他们对目前这个火车上的“发电机”并不完全满意,他们正打算把“发电机”中的发电装置的设计选型优化,把轴温检测系统控制器的设计优化,让火车上的“发电机”更长远、有效地运行。

上一条:我校被评为长沙市“一地一品”创业示范基地并获表彰
下一条:我校在省大学生计算机程序设计竞赛中取得历史最好成绩
关闭窗口
中南大学 | 网站地图 | 联系我们 | 后台登录 | 旧版入口

负责人联系方式 电话:88879266 邮箱:jyk@csu.edu.cn  Copyright 2010-2014 中南大学本科生院 All Rights Reserved