本发明专利技术公开了一种列车平动动能发电制动装置，包括列车上装置和环列车轨道装置，所述列车上装置包括列车以及安装在所述列车上的若干组电磁铁，所述电磁铁两极的连线与所述列车的纵向平行；所述环列车轨道装置包括环列车轨道设置并供列车穿过的若干节螺线管式闭合导线，所述环列车轨道装置设置在列车将要停靠或减速通过的车站进站前的路段、和/或所述列车不得加速通行的下坡道的路段。本发明专利技术还公开了一种利用上述装置进行发电制动的方法。本发明专利技术使得能够在列车有减速、不加速或停止运行需要的路段或车站，将列车的动能直接转换为电能，实现发电和列车制动。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种列车平动动能发电制动装置，包括列车上装置和环列车轨道装置，所述列车上装置包括列车以及安装在所述列车上的若干组电磁铁，所述电磁铁两极的连线与所述列车的纵向平行；所述环列车轨道装置包括环列车轨道设置并供列车穿过的若干节螺线管式闭合导线，所述环列车轨道装置设置在列车将要停靠或减速通过的车站进站前的路段、和/或所述列车不得加速通行的下坡道的路段。本专利技术还公开了一种利用上述装置进行发电制动的方法。本专利技术使得能够在列车有减速、不加速或停止运行需要的路段或车站，将列车的动能直接转换为电能，实现发电和列车制动。【专利说明】
本专利技术涉及发电和制动装置
，尤其涉及一种。
技术介绍
1831年，法拉第实验表明，只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有电流产生。这种现象称为电磁感应现象，所产生的电流称为感应电流。并总结如下定律:电路中感应电动势的大小,跟穿过这一闭合电路的磁通量变化率成正比。这就是法拉第电磁感应定律。应用电磁感应原理，法国人毕克西次年(1832年)专利技术了手摇式直流发电机，德国西门子1866年专利技术了将其它形式能源转换成转动机械能进而发电的设备，他们创立了发电机由转子和定子构成的模式并沿用至今。其中转子为某种电磁铁(或永磁铁)，定子相当于导体线圈闭合电路，通入一定励磁电流后转子电磁铁周围就具有了磁场，由水轮机、汽轮机、柴油机或其它动力机械驱动转子转起来，转子周围的磁场相对于定子线圈来说就是一个变动的磁场，定子闭合电路中有了磁通量的变化，定子线圈切割磁感线，在定子电路中产生感应电动势，通过接线端子引出，接在回路中，便产生了电流。于是水流，气流，燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为转动机械能，再由机械能转换为电能。而水利、风力发电站通常远离城市，加大了电网建设投资、高压电缆原材料耗费和电能在长途输送中的损失；火力发电可靠近城市，但对城市环境空气污染严重；转子转动发电的模式须先将其他能量转化为转动，再由转动的机械转换为电能，两次能量转换即两次能量损失，影响效率。列车动能的大小与其重量及速度的平方成正比，而与列车制动相矛盾。与列车重量、速度及制动相关的技术背景概述如下:从1814年英国人乔治.斯蒂芬森专利技术了被称为“半统靴”的蒸汽机车近两百年来，铁路发展史就是一部列车制动技术不断改进伴随列车重量和速度不断提高的历史。列车制动意即人为地制止列车的运动，包括使列车减速，不加速或停止运行。显然，列车有效制动为列车重量和速度提高提供了安全保障。发展到今天，铁路现代化的两个标志“重载和高速”，已达到一定水平。例如:重载方面，国外重载列车牵引重量一般为I?3万吨，美国重载列车编组通常为108辆货车，牵引重量为13600吨；加拿大典型单元重载列车编组为124辆货车，牵引重量为16000吨；南非重载列车的牵引重量一般为18500吨?2万吨；澳大利亚哈默利斯铁矿铁路重载列车一般编组为226辆货车，牵引重量为28000吨；巴西维多利亚-米纳斯铁路标准编组列车为320辆编组，列车牵引重量31000吨。2001年6月21日，澳大利亚在纽曼山-海德兰铁路线上，试验开行了编组达682辆货车的重载列车，列车总长7353米，牵引重量达99734吨，净载重为82000吨，创造了重载列车新的试验记录。高速方面:(I)营业最高速度钢轮式:德国，330km/h，ICE-LGV东欧线；法国，320km/h，TGV-LGV东欧线；日本，300km/h，新干线；中国，300km/h，CRH2-...CRH380武广、郑西、沪宁、京沪、沪杭、广深港；每小时300公里左右的还有:西班牙AVE、意大利TAV、韩国KTX、台湾高铁；俄罗斯，240km/h高铁 Soko1240 ;美国，210km/h，Acela 特快；瑞典，200km/h，X2000 列车；磁悬浮式:430km/h中国，上海线。(2)试验之最高速度钢轮式:法国，574.8km/h;中国，487.3km/h ;日本，443km/h ;德国，406km/h ;韩国，352.4km/h ;意大利，319km/h ；磁悬浮式:日本，581km/h ;德国，501km/h ;据报道中国在研发真空管道磁悬浮列车时速4000公里。本领域技术人员都清楚，在向“重载和高速”迈进中的技术瓶颈之一，仍然是列车动能大幅提高带来的列车制动难题。按现有技术列车制动方式主要有闸瓦制动、盘形制动、磁轨制动、轨道涡流制动、旋转涡流制功、电阻制动、再生制动、液力制动、逆汽制动等。制动往往需要额外消耗某些能量，再转化为热而消散；且在通过摩擦阻力制动过程中列车制动装置受到一定耗损，带来安全隐患也加重部件维修更换的成本。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术要解决的技术问题是:提供一种，使得能够在列车有减速、不加速或停止运行需要的路段或车站，将列车的动能直接转换为电能，实现发电和列车制动。(二)技术方案为解决上述问题，一方面本专利技术提供了一种列车平动动能发电制动装置，包括列车上装置和环列车轨道装置，所述列车上装置包括列车以及安装在所述列车上的若干组电磁铁，所述电磁铁两极的连线与所述列车的纵向平行；所述环列车轨道装置包括环列车轨道设置并供列车穿过的若干节螺线管式闭合导线，所述环列车轨道装置设置在列车将要停靠或减速通过的车站进站前的路段、和/或所述列车不得加速通行的下坡道的路段。优选地，所述环列车轨道装置还包括支撑于所述若干节螺线管式闭合导线外围的管道样结构。优选地，所述若干组电磁铁在所述列车上沿列车的纵向前后排列，其中前后相邻的两组电磁铁同极相向设置。优选地，所述前后相邻两组电磁铁之间的组间距离长于一节所述螺线管式闭合导线沿列车纵向的长度。优选地,每组电磁铁包括若干个电磁铁，同组的若干电磁铁沿列车横向间隔布置于所述列车的底盘下方和/或列车车体两侧下方。优选地，所述列车的全部或部分车厢上设有电磁屏蔽装置，所述电磁铁设于具有电磁屏蔽装置的车厢外。优选地，所述列车上装置还包括罩设在所述电磁铁外部的罩状物，所述列车上设有控制所述罩状物打开和闭合的罩状物控制装置。优选地，所述若干节螺线管式闭合导线沿列车行进方向前后排列，相邻两节螺线管式闭合导线之间的节间距离长于所述电磁铁的长度。优选地，所述列车上设有控制电磁铁的励磁电源和励磁电流的大小和方向、被励磁电磁铁的数量的电磁铁控制系统。另一方面，本专利技术还提供了一种利用上述列车平动动能发电制动装置进行列车平动动能发电制动的方法，包括以下步骤:S1:在所述列车将要停靠或减速通过的车站进站前的路段、或所述列车不得加速通行的下坡道的路段，所述列车即将驶进所述环列车轨道装置时，接通所述电磁铁的励磁电流，所述列车上的电磁铁形成磁场并高速穿过所述环列车轨道装置中的所述螺线管式闭合导线；S2:所述螺线管式闭合导线内的磁场强度随着所述列车上电磁铁的快速穿入或穿出而骤然剧增或锐减，所述螺线管式闭合导线的部分导体不断做切割磁感线运动，生成感应电动势；S3:所述感应电动势通过接线端子引出至回路中，产生电流，由电路单元将电能输出；同时所述列车平动动能因不断转化为电能而逐渐减少或消耗，所述列车随之减速或不加速；S4:所述列车通过所述环列车轨道装置后，切断所述电磁铁的励磁电流，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种列车平动动能发电制动装置，其特征在于，包括列车上装置和环列车轨道装置，所述列车上装置包括列车以及安装在所述列车上的若干组电磁铁，所述电磁铁两极的连线与所述列车的纵向平行；所述环列车轨道装置包括环列车轨道设置并供列车穿过的若干节螺线管式闭合导线，所述环列车轨道装置设置在列车将要停靠或减速通过的车站进站前的路段、和/或所述列车不得加速通行的下坡道的路段。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王力丰，
申请(专利权)人：王力丰，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。