研究开发利用超大容量电容器改善内燃机车柴油发电机组的电启动性能李凯（北京铁路局机务处，北京100860）车启动的工作原理，分析了启动辅助装置的经济效益，并通过内燃机车电启动试验证实，用超大容量电容器辅助蓄电池启动柴油发电机组，技术上可行，效益明显。
1概述目前国内内燃机车是用蓄电池组来启动柴油发电机组，没有使用其他辅助装置。蓄电池组存在充电时间长、寿命短、运行维护费用高、污染环境等方面的问题。
如果用电容器作为电启动的辅助装置，则可以很好地解决这些问题，改善电启动的性能；但传统电容器的容量不能满足内燃机车蓄电池组的要求。80年代，日本开始生产超大容量电容器。这种电容器是用活性碳超微孔纤维材料制成，技术含量很高，一直只有俄、美、日等少数几个国家能批量生产，并且已成功地应用于内燃机车发电机组的电启动。近几年，国内也研制成功超大容量电容器，其性能接近国际水平，而价格仅为国外产品的三分之一，这就为国内内燃机车采用超大容量电容器作为电启动辅助装置创造了很好的条件。
2电容器辅助内燃机车电启动的工作原理采用超大容量电容器作为内燃机车电启动辅助装置的线路原理如所示。原有启动装置包括蓄电池组XDC、蓄电池闸刀XK、启动接触器QC和启动发电机MG；新增辅助装置包括超大容量电容器组C、二极管VD、晶闸管VT、充电限流电阻R和启动泵接触器QBC.对于东风型内燃机车，蓄电池组由48节462Ah内燃机车用蓄电池组成，充满电时每节电压为2.1V，总电压为0，启动发电机内阻为0.0180.相应辅助装置的超大容量电容器组，可采用4只并联的电压为96V、电容量为7F的电容器。
在没有采用辅助装置的情况下，启动时闭合蓄电池闸刀XK及启动接触器QC，启动电流*大值为2100A，蓄电池端电压*低值为38V，7s左右启动结束。
在采用辅助装置的情况下，依照柴油发电机组启动的步骤，在闭合蓄电池闸刀XK后，闭合启动泵接触器QBC，启动泵开始工作；同时晶闸管VT触发导通，蓄电池组通过限流电阻R给电容器组充电。电阻的阻值可按发动机正式启动前12min的准备时间内给电容器组充满电为标准来确定。正式启动时，闭合启动接触器QC，蓄电池组与电容器组同时输出所存储的电能，通过启动发电机的电流为蓄电池组输出电流与电容器输出电流之和。启动瞬时*大电流约为3000A，蓄电池端电压*低值约为55V；相应地，蓄电池组的瞬时*大输出电流为1500A，电容器组的*大输出电流为1放电时间为1.11.5s.至此，电启动辅助装置作用于柴油发电机组的启动结束。与没有采用辅助装置的情况相比，在蓄电池组输出*大电流降低28%的情况下，启动发电机的*大输入电流增加了约43%，蓄电池端电压*低值提高了约45%，启动瞬时转矩提高了约100%，启动时间缩短1.01.5s.超大容量电容器作为内燃机车电启动辅助装置的线路原理触器；MG启动发电机；C超大容量电容器组；VD二极管；VT晶闸管；R充电限流电阻；QBC启动泵接触器电容辅助启动装置与充满电的蓄电池组联合启动时，蓄电池组的输出电流与电容器组的输出电流之比约为1：1；但当蓄电池因过放电而其容量降低时，电容器组的输出电流能达到蓄电池组输出电流的1.52倍。
