【技术实现步骤摘要】
一种大电量高功率磁悬浮储能飞轮系统
本专利技术设计涉及一种大电量高功率磁悬浮储能飞轮系统,特别涉及一种主被动混合磁悬浮轴承支承和永磁电磁混合励磁的同极型感应子电动发电机。
技术介绍
现有的储能飞轮电动发电机,采用三相永磁同步电机、三相异步电机或电励磁同步磁阻电机。当储能飞轮放电时,转速下降永磁同步电机的反电动势随之下降,随着放电深度增加飞轮电机输出功率也随之下降,无法保证额定功率持续放电。电励磁同步磁阻电机尽管能够通过增加励磁电流保持反电动势随转速下降保持恒定,但随着转速下降励磁电流需要持续增加,导致励磁线圈发热,通常飞轮运行在真空环境下,散热条件差,使得难以电机定子温度过高,额定功率输出工况下难以达到温度平衡,并且体积大效率低。现有的商用储能飞轮产品的转子支承方案有:上下径向永磁被动支承、轴向针式油膜轴承方案;上下径向机械轴承支承、轴向电磁轴承卸载支承方案;五自由度全主动磁轴承支承方案。前两种转子支承方案能够支承的转子重量有限;第三种支承方案安全性无法充分保证,高速失稳会导致飞轮损坏甚至造成严重事故。因此,对于大电量储能飞轮需要研究设计全新的方案,满足重型转子的安全可靠支承。
技术实现思路
本专利技术技术解决问题:克服现有技术的不足,提供一种大电量高功率磁悬浮储能飞轮系统,具有转子支承安全可靠、转子比能量密度利用率高、励磁效率高、空间紧凑、损耗低等一系列优点。本专利技术用于15分钟级飞轮UPS电池、电力辅助调频储能电池、高频次充放电特种电池。本专利技术提出的大电量高功率磁悬浮储能飞轮系统 ...
【技术保护点】
1.一种大电量高功率磁悬浮储能飞轮系统,其特征在于,包括:底座(1)、定子外壳(2)、上盖(3)、顶端密封圆板(4)、转子系统(5)、上径向混合磁轴承定子(6)、下径向混合磁轴承定子(7)、轴向永磁被动磁轴承(8)、混合励磁同极型感应子电机定子(9)、连接底座(1)与定子外壳(2)的第一紧固螺栓(10)、连接定子外壳(2)与上盖(3)的第二紧固螺栓(11)、连接上盖(3)与顶端密封圆板(4)的第三紧固螺栓(12)、下端备用轴承系统(13)、下端备用轴承室(14)、磁阻式旋转变压器定子(15)、上端备用轴承室(16)、上端备用轴承系统(17);/n所述的底座(1)与定子外壳(2)通过16个均布的第一紧固螺栓(10)连接、定子外壳(2)与上盖(3)通过16个均布的第二紧固螺栓(11)连接,上盖(3)与顶端密封圆板(4)通过16个均布的第三紧固螺栓(12)连接,轴向永磁被动磁轴承(8)和下径向混合磁轴承定子(7)安装在底座(1)上,上径向混合磁轴承定子(6)和磁阻式旋转变压器定子(15)安装在上盖(3)上,混合励磁同极型感应子电机定子(9)以过盈热装方式安装在定子外壳(2)上,下端备用轴承系 ...
【技术特征摘要】
1.一种大电量高功率磁悬浮储能飞轮系统,其特征在于,包括:底座(1)、定子外壳(2)、上盖(3)、顶端密封圆板(4)、转子系统(5)、上径向混合磁轴承定子(6)、下径向混合磁轴承定子(7)、轴向永磁被动磁轴承(8)、混合励磁同极型感应子电机定子(9)、连接底座(1)与定子外壳(2)的第一紧固螺栓(10)、连接定子外壳(2)与上盖(3)的第二紧固螺栓(11)、连接上盖(3)与顶端密封圆板(4)的第三紧固螺栓(12)、下端备用轴承系统(13)、下端备用轴承室(14)、磁阻式旋转变压器定子(15)、上端备用轴承室(16)、上端备用轴承系统(17);
所述的底座(1)与定子外壳(2)通过16个均布的第一紧固螺栓(10)连接、定子外壳(2)与上盖(3)通过16个均布的第二紧固螺栓(11)连接,上盖(3)与顶端密封圆板(4)通过16个均布的第三紧固螺栓(12)连接,轴向永磁被动磁轴承(8)和下径向混合磁轴承定子(7)安装在底座(1)上,上径向混合磁轴承定子(6)和磁阻式旋转变压器定子(15)安装在上盖(3)上,混合励磁同极型感应子电机定子(9)以过盈热装方式安装在定子外壳(2)上,下端备用轴承系统(13)安装在下端备用轴承室(14)内,下端备用轴承室(14)安装在底座(1)上,上端备用轴承系统(17)安装在上端备用轴承室(16)内,上端备用轴承室(16)安装在上盖(3)上。
2.根据权利要求1所述的一种大电量高功率磁悬浮储能飞轮系统,其特征在于:
所述转子系统(5)的径向采用四自由度混合磁悬浮轴承支承,转子下端轴向采用无需主动控制的轴向永磁被动磁轴承支承,混合励磁同极型感应子电机定子的电励磁绕组提供附加的轴向阻尼。
3.根据权利要求1所述的一种大电量高功率磁悬浮储能飞轮系统,其特征在于:
所述轴向永磁被动磁轴承(8)包括依次相连的轴向充磁永磁体环A(803)、永磁体环B(804)、永磁体环C(805)、永磁体环D(806)、永磁体环E(807)、外护套(808)和内护套(801);各个永磁体环之间通过磁钢胶粘接,外护套(808)以过盈热装方式箍在永磁体环E(807)外侧,内护套(801)与永磁体环A(803)以液氮冷装方式压装在永磁体环A(803)内侧。
4.根据权利要求3所述的一种大电量高功率磁悬浮储能飞轮系统,其特征在于:
轴向永磁被动磁轴承(8)的定子使用16个均布的螺栓,通过16个均布的螺栓孔(...
【专利技术属性】
技术研发人员:苏森,王志强,
申请(专利权)人:华驰动能北京科技有限公司,
类型:发明
国别省市:北京;11
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。