惯性储能发电机制造技术

本发明专利技术公开了一种惯性储能发电机，包括壳体和飞轮，所述飞轮设有若干个，叠装在同一轴上；该轴竖直地架设在所述壳体内；底部的所述飞轮的底面与所述壳体底面设有正对的永磁铁组；相邻所述飞轮的正对面上埋设有永磁铁，所述壳体在相邻所述飞轮之间设有隔板，所述隔板上设有定子线圈。本发明专利技术具有以下优点：在飞轮上设置永磁体，以小扭矩、低功率来启动飞轮，同时占用的空间更小；无需外设发电机构而具有发电功能。

Inertial energy storage generator

【技术实现步骤摘要】
惯性储能发电机
本专利技术涉及发电机
，尤其是一种惯性储能发电机。
技术介绍
惯性储能发电机，是指利用电动机带动飞轮高速旋转，在需要的时候再用飞轮带动发电机发电的一种发电机。惯性储能系统是一种机电能量转换的储能装置，通过电动/发电互逆式双向电机，电能与高速运转飞轮的机械动能之间的相互转换与储存，并通过调频、整流、恒压与不同类型的负载衔接。在储能时，电能通过电力转换器变换后驱动电机运行，电机带动飞轮加速转动，飞轮以动能的形式把能量储存起来，完成电能到机械能转换的储存能量过程，能量储存在高速旋转的飞轮体中；之后，电机维持一个恒定的转速；释能时，高速旋转的飞轮拖动电机发电，经电力转换器输出适用于负载的电流与电压，完成机械能到电能转换的释放能量过程。现有飞轮储能装置的结构是电机安装在飞轮的顶部，其结构如图1所示，通过电机轴与飞轮中轴连接带动飞轮旋转，这样需要电机的启动扭矩大，启动速度低，带动大质量飞轮需要的电动机功率非常大，电机的占用空间也相应变大。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，提出一种惯性储能发电机，小扭矩，低功率启动飞轮，结构小巧。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：一种惯性储能发电机，包括壳体和飞轮，所述飞轮设有若干个，叠装在同一轴上；该轴竖直地架设在所述壳体内；底部的所述飞轮的底面与所述壳体底面设有正对的永磁铁组；相邻所述飞轮的正对面上埋设有永磁铁，所述壳体在相邻所述飞轮之间设有隔板，所述隔板上设有定子线圈。进一步地，每个所述飞轮上的所述永磁铁设为内外两圈：内圈为发电磁铁，外圈为驱动磁铁。进一步地，所述定子线圈设有内外两圈：内圈为发电线圈，外圈为驱动线圈。进一步地，所述飞轮设有至少两个。进一步地，该轴经轴承架设在所述壳体内。进一步地，所述隔板上设有通孔，所述定子线圈埋设在所述通孔中。进一步地，所述通孔位于相邻所述永磁铁之间。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：在飞轮上设置永磁体，以小扭矩、低功率来启动飞轮，同时占用的空间更小；无需外设发电机构而具有发电功能。附图说明图1为传统惯性储能发电机的结构示意图；图2为本专利技术惯性储能发电机的结构示意图；图3为图2中A-A向视图；图4为图2中B-B向视图；图5为本专利技术另一实施例结构示意图；图6为本专利技术第三种实施例结构示意图；图示标记：1-轴承、2-发电线圈、3-驱动线圈、4-飞轮、5-磁悬浮磁铁、6-发电磁铁、7-驱动磁铁、8-隔板、9-电机、10-壳体。具体实施方式下面结合附图对本专利技术进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本专利技术的保护范围有任何的限制作用。如图2、3和4所示，一种惯性储能发电机，包括壳体10和飞轮4，所述飞轮4设有若干个，叠装在同一轴上；该轴竖直地架设在所述壳体10内，两端采用轴承1进行支撑和定位；底部的所述飞轮4的底面与所述壳体10底面设有正对的永磁铁组，构成磁悬浮磁铁5；相邻所述飞轮4的正对面上埋设有永磁铁，所述壳体10在相邻所述飞轮4之间设有隔板8，所述隔板8上设有定子线圈。通过在飞轮4底部设置磁悬浮磁铁5，减少飞轮4的运转阻力，在较小的驱动力作用下，飞轮4就能转动；而在多个飞轮叠装的结构中，相邻飞轮之间设置正对的磁铁，并在正对磁铁之间设置定子线圈，在飞轮转动过程中，构成切割磁力线作用；在线圈通电情况下，切割磁力线作用使得飞轮加速旋转，而线圈不通电时，切割磁力线能产生电，由线圈导出。每个所述飞轮4上的永磁铁设为内外两圈：内圈为发电磁铁6，外圈为驱动磁铁7。驱动磁铁7设在外圈，使用较小的驱动力即可使得飞轮转动；而在飞速转动的飞轮功能转化为电能时，内圈发电磁铁6将使得能量转化变得轻松。设在隔板8上的定子线圈设有内外两圈：内圈为发电线圈2，外圈为驱动线圈3，可与上述发电磁铁6、驱动磁铁7对应，其作用效果更佳。本专利技术惯性储能发电机，下部使用磁悬浮磁铁5进行飞轮悬浮，根据飞轮的重量来匹配磁悬浮磁铁5的材质、磁通量和体积；如图2所示，该飞轮分为两层，相邻飞轮的正对面均镶嵌有永磁铁，该永磁铁分为里外两圈：外圈为驱动磁铁7，内圈为发电磁铁6，如图3所示；相邻飞轮之间的空隙处设有隔板8，隔板8上设有通孔，该通孔中设有定子线圈，定子线圈分为两圈：外圈线圈为驱动线圈3，内圈线圈为发电线圈2，如图4所示。当本专利技术惯性储能发电机进行工作时，首先通过驱动电路给驱动线圈3接通电源，驱动电路的作用是发出驱动电流，并且按照固定的频率改变电流的方向，这样线圈产生的磁场方向也按固定频率改变方向。在这种情况下外部给飞轮一个旋转初速度，飞轮就会通过磁场的吸引与排斥产生的边沿磁场作用力使飞轮加速转动；这样就实现了用很小的驱动功率即将大质量的飞轮驱动起来。当飞轮启动后可以根据飞轮的转速来调整驱动电路发出驱动电流改变方向的频率，逐步加大频率来提高飞轮转速，来达到飞轮的额定转速。飞轮运转到额定转速后，即飞轮储能工作完成；这就完成了电能向机械能的转化。飞轮的内圈镶有的磁铁和定子的内圈线圈是用来释放电能的，即将飞轮旋转的机械能转变为电能释放出来。当飞轮旋转时飞轮上内圈上镶嵌的磁铁产生的磁力线切割线圈产生电流，即为发电机。当外部不需要时电能时关闭开关，而需要释放电能时接通外部开关即可集中释放电能功率。本专利技术惯性储能发电机可扩展为多层定子线圈，如图5和6所示，飞轮采用三层和五层结构，这样可以满足不同功率的储能要求。本专利技术与现有技术相比，存在如下的优点：1、首先是以很小的功率即把大质量的飞轮驱动起来，驱动磁铁7和驱动线圈3进行相互电磁作用，以极小的电流产生的功率来驱动飞轮，使飞轮从极低的速度加速到额定转速。这样就克服了现有飞轮储能装置需要大功率启动设备的困难，减小了启动设备资金的投入和空间的占用。2、在放电环节相对于现有设备也有明显改进，发电磁铁6和发电线圈2进行磁电转化，即将旋转的机械能通过线圈切割磁感线转换为电能输出。相比较原有外部加装发电机，既减小了体积的占用，同时免去了发电机与飞轮衔接的结构设计的繁琐，又节约了购买设备的费用。3、壳体内可进行真空处理，减少材料损耗；4、线圈在壳体内部的隔板上，省去外部发电机。以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种惯性储能发电机，其特征在于：包括壳体和飞轮，所述飞轮设有若干个，叠装在同一轴上；该轴竖直地架设在所述壳体内；底部的所述飞轮的底面与所述壳体底面设有正对的永磁铁组；相邻所述飞轮的正对面上埋设有永磁铁，所述壳体在相邻所述飞轮之间设有隔板，所述隔板上设有定子线圈。

【技术特征摘要】
1.一种惯性储能发电机，其特征在于：包括壳体和飞轮，所述飞轮设有若干个，叠装在同一轴上；该轴竖直地架设在所述壳体内；底部的所述飞轮的底面与所述壳体底面设有正对的永磁铁组；相邻所述飞轮的正对面上埋设有永磁铁，所述壳体在相邻所述飞轮之间设有隔板，所述隔板上设有定子线圈。2.如权利要求1所述惯性储能发电机，其特征在于：每个所述飞轮上的所述永磁铁设为内外两圈：内圈为发电磁铁，外圈为驱动磁铁。3.如权利要求2所述惯...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏余钟，张立伟，金辉，蔡宇，周保华，
申请(专利权)人：奥铄动力科技北京有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11